專利名稱：多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置，屬圖像通信技術(shù)。
隨著科技的迅速發(fā)展，人們已經(jīng)不滿足于傳統(tǒng)的“只聞其聲，不見其人”的通訊方式。從交互式的AV服務(wù)到遙控和監(jiān)測應(yīng)用領(lǐng)域的出現(xiàn)正滿足這一需要，可視電話也是今后AV領(lǐng)域的一重要的發(fā)展方向，它提供了一種新的通訊方式，也就是不受場景環(huán)境限制的個(gè)人對個(gè)人的對話式視頻通訊，它還支持一些數(shù)據(jù)傳輸能力，如附屬的靜止圖像，文件等所需的信息。最早研制可視電話的是美國，貝爾公司于1964年在紐約萬國博覽會(huì)上首次展出Picturephone MOD I型可視電話機(jī)，商業(yè)業(yè)務(wù)最早開始于美國匹茨堡，采用MOD II型機(jī)。但由于可視電話所需的頻帶太寬并且需要的投資頗巨，所以一直未能得到廣泛應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服和解決世界上現(xiàn)有可視電話所需的頻帶太寬并且需要巨額投資、無法得到廣泛應(yīng)用等的缺點(diǎn)和問題，將可視電話向多功能化、經(jīng)濟(jì)化的方向發(fā)展與改進(jìn)，研究設(shè)計(jì)一種能用于小集團(tuán)的并可與現(xiàn)有的公共電話網(wǎng)同時(shí)使用，采用單片機(jī)進(jìn)行控制并可與微機(jī)接口、方便管理、多功能、低成本、性能價(jià)格比好的多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置。
本實(shí)用新型是通過下述結(jié)構(gòu)技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置的外型結(jié)構(gòu)示意圖如

圖1所示，它由機(jī)殼1、鍵盤2、LED顯示器3、用戶狀態(tài)顯示面板4、交換電路板5和微機(jī)控制電路板6、圖像輸入和輸出線共同連接構(gòu)成，其相互位置和連接關(guān)系為鍵盤2和LED顯示器3可分別裝于機(jī)殼1的面板右下角和右上角，用戶狀態(tài)顯示面板可裝于機(jī)殼的面板左部位，交換電路板5和微機(jī)控制電路板6均裝置于機(jī)殼1內(nèi)底板上，鍵盤2、LED顯示器3、用戶狀態(tài)顯示面板4通過圖像輸入輸出線均分別與交換電路板5和微機(jī)控制電路板6相互電氣連接。其電路方框圖如圖2所示的虛線框部分，其電路原理圖如圖4～9所示，其電路由用戶狀態(tài)檢測電路7、模擬開關(guān)陣列8、DTMF接收譯碼電路9、狀態(tài)顯示電路10、單片機(jī)電路11、裝置設(shè)置鍵盤12共同電氣連接構(gòu)成，再與用戶終端(可視電話)15、RE232串行通信接口13、微機(jī)14相互電氣連接共同構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為用戶終端15分別通過用戶狀態(tài)檢測信號(hào)線、用戶DTMF信號(hào)線、視頻控制輸出信號(hào)線分別與用戶狀態(tài)檢測電路7、DTMF接收譯碼電路9、模擬開關(guān)陣列8相電氣連接，單片機(jī)電路11分別通過用戶狀態(tài)檢測控制信號(hào)線、視頻控制輸出信號(hào)線、譯碼輸出信號(hào)線、狀態(tài)顯示控制信號(hào)線分別與用戶狀態(tài)檢測電路7、模擬開關(guān)陣列8、DTMF接受譯碼電路9、狀態(tài)顯示電路10相電氣連接，裝置設(shè)置鍵盤12通過電話號(hào)碼長度、電話號(hào)碼查詢及修改等的鍵盤信號(hào)輸出線與單片微機(jī)電路11相電氣連接，微機(jī)14通過RS232串行通信接口13與單片機(jī)電路11相電氣連接；其電路中用戶狀態(tài)檢測電路7由集成件比較器IC12和IC13、緩沖器IC15、電位器RVAR1、電阻R73～R80、電容C40共同電氣連接構(gòu)成；模擬開關(guān)陣列8由集成件IC20、IC21、緩沖器IC16、反向器IC23、電容C58、電阻R1、插座PIN1共同電氣連接構(gòu)成；DTMF接收譯碼電路9由集成件IC1～I(xiàn)C8、緩沖器IC24、電容C7、C32、C10～C13、C85～C86、C63～C68、C43、、C70～C73、C88～C90、晶體振蕩器X1、電阻R2～R24、R48共同電器連接構(gòu)成；狀態(tài)顯示電路10由發(fā)光二極管L1～L32、數(shù)碼管IC31、IC32共同電氣連接構(gòu)成；單片機(jī)電路11由集成件單片微處理器IC41、鎖存器IC42、程控存儲(chǔ)器IC47、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器IC46、數(shù)碼管顯示集成件IC51、IC52、RS232串行單片轉(zhuǎn)換器IC43、串行程序存儲(chǔ)器IC44、緩存器IC52、IC55、IC48、IC49、可編程邏輯器件IC50、蜂鳴器SP1、晶體振蕩器YY、電容C1～C3、電阻R2、R3、R9共同電氣連接構(gòu)成；裝置設(shè)置鍵盤12由復(fù)合開關(guān)S1～S16共同電氣連接構(gòu)成。
小型可視電話是這樣通過本實(shí)時(shí)模擬交換裝置來實(shí)現(xiàn)的多路小型可視電話用戶終端框圖如圖3所示?？梢曤娫挼耐ㄔ捁δ苁怯晒秒娫捊粨Q局完成，即可視電話可以直接與公用電話交換局相連接，撥號(hào)、振鈴等建立通話所需音頻信號(hào)均由原有的音頻話機(jī)產(chǎn)生；而視頻接續(xù)功能則由視頻交換裝置完成。為了完成視頻交換功能，視頻交換裝置主要由用戶線路狀態(tài)監(jiān)測、雙音多頻信號(hào)的接收及解碼視頻信號(hào)交換等三個(gè)模塊組成。采用總線式結(jié)構(gòu)，包括單片機(jī)控制板、四塊獨(dú)立的32×8視頻交換板，它們與一塊總線背板相連，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)、數(shù)字信號(hào)(地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線)、電源等的連接。根據(jù)實(shí)際需要，本裝置的實(shí)例可用作8、16、24或32路集團(tuán)可視電話交換裝置?？梢曤娫捬b置由圖像單元和聲音單元組成?？梢曤娫拰?shí)時(shí)模擬交換裝置采用了六線式交換方式。話音信號(hào)由原有的2線音頻接線器進(jìn)行接續(xù)，圖像信號(hào)則由4線視頻接線器進(jìn)行接續(xù)，利用同軸電纜對模擬視頻信號(hào)進(jìn)行傳輸?？梢曤娫挼挠脩艚K端由基本的音頻話機(jī)功能模塊、攝像頭、監(jiān)視器、視頻信號(hào)自動(dòng)增益放大電路、和視頻信號(hào)與用戶線路信號(hào)切換的視頻控制器構(gòu)成。撥號(hào)、振鈴等建立通話所需音頻信號(hào)均由普通話機(jī)功能模塊產(chǎn)生。通話時(shí)，攝像頭輸出的圖像信號(hào)經(jīng)視頻控制器切換后，傳輸?shù)奖疽曨l交換裝置進(jìn)行交換后送至另一用戶終端，由監(jiān)視器顯示該用戶的圖像信號(hào)。當(dāng)通話結(jié)束時(shí)，視頻交換裝置控制切斷監(jiān)視器和攝像頭電源。本多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置的電路方框工作原理為由裝置設(shè)置鍵盤12設(shè)置或修改裝置的電話號(hào)碼長度、對多路電話號(hào)碼查詢及修改、預(yù)置多路狀態(tài)指示燈等；設(shè)置完后，當(dāng)用戶線路狀態(tài)監(jiān)測模塊7監(jiān)測到用戶端15摘機(jī)準(zhǔn)備撥號(hào)后，就由雙音多頻信號(hào)的接收及解碼模塊9接收用戶撥的DTMF信號(hào)，譯碼后的信號(hào)送給單片機(jī)電路11，以控制相應(yīng)的視頻信號(hào)的接通，單片機(jī)同時(shí)控制顯示模塊10完成用戶狀態(tài)的顯示。用戶端視頻信號(hào)到本交換裝置的接續(xù)是由視頻控制器8完成的。而視頻控制器由本交換裝置的單片機(jī)所控制完成。對于公用電話交換局來說，可視電話的視頻接續(xù)、交換的完成都是透明的，不會(huì)對它產(chǎn)生任何影響；對于用戶，視頻的傳輸與交換也是透明的，用戶不需增加任何額外的操作；電路原理圖的作用原理為本裝置的線路輸入端由用戶終端引入，第一路的線路狀態(tài)經(jīng)電阻R73送到IC12，與可調(diào)電阻RVAR1和電容C40產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較的結(jié)果經(jīng)IC15緩沖后送到數(shù)據(jù)總線，由微處理器IC41讀取后判斷線路狀態(tài)是否發(fā)生變化，當(dāng)線路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，IC41則執(zhí)行相應(yīng)的線程；當(dāng)判斷到用戶摘機(jī)準(zhǔn)備撥號(hào)時(shí)，則由相應(yīng)該路的雙音多頻譯碼集成件IC1接收用戶所撥的號(hào)碼，另外由IC41控制L1～L32中相應(yīng)的一路LED閃爍，顯示用戶提機(jī)；當(dāng)判斷到用戶為被叫摘機(jī)，則送出用戶終端控制信號(hào)經(jīng)IC14鎖存后，經(jīng)R60到用戶終端控制視頻信號(hào)接通到線路上，同時(shí)由IC20和IC21接通相應(yīng)兩路的視頻信號(hào)，再射頻器(由三極管T1、電阻R69～R72、電容C28、C21組成)輸出到用戶終端，另外由IC41控制L1～L32中相應(yīng)的兩路LED亮，顯示用戶接通視頻信號(hào)；當(dāng)判斷到用戶掛機(jī)時(shí)，則將由IC20和IC21切斷相應(yīng)兩路的視頻信號(hào)，同時(shí)送出用戶終端控制信號(hào)經(jīng)IC14鎖存后，經(jīng)R60到用戶終端控制視頻信號(hào)與用戶線路切斷，另外由IC41控制L1～L32中相應(yīng)的一路LED滅，顯示用戶掛機(jī)。在對裝置進(jìn)行設(shè)置時(shí)，由按鍵S1～S3、S5～S7、S9～S11、S14輸入要設(shè)置的用戶號(hào)碼和用戶電話號(hào)碼，并在IC51、IC52上顯示輸入的設(shè)置號(hào)碼；用戶可以通過S8取消上一按鍵動(dòng)作，也可以由S13確認(rèn)前一按鍵有效，而通過S12和S16可以分別選擇上一個(gè)用戶和下一用戶的設(shè)置；當(dāng)用戶需要重新設(shè)置時(shí)，則通過按鍵S4進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，對裝置重新設(shè)置；當(dāng)確認(rèn)設(shè)置完成，可以進(jìn)入正常工作時(shí)，則由按鍵S15鍵動(dòng)作，裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)采用總線式結(jié)構(gòu)簡化了生產(chǎn)工藝，提高了裝置的可維護(hù)性；(2)攝像機(jī)采用具有紅外光發(fā)射及自動(dòng)增益控制的CCD小型攝像頭，其照度的動(dòng)態(tài)范圍大，靈敏度高，在夜晚業(yè)可獲得清晰的圖像；(3)可視電話可納入現(xiàn)有的音頻電話系統(tǒng)中，即這種電話可和普通電話系統(tǒng)相兼容；(4)本交換裝置對用戶是透明的，即用戶不需增加任何額外的操作，就可完成可視電話的全部功能；(5)利用廉價(jià)的視頻開關(guān)，本實(shí)用新型具有成本低、性能價(jià)格比好、易擴(kuò)展、有寬廣的適用范圍等優(yōu)點(diǎn)；(6)采用單片機(jī)進(jìn)行控制，既可自成裝置，又可與微機(jī)通信，方便管理，能夠擴(kuò)展多種功能；(7)裝置的初始化各項(xiàng)工作均可通過鍵盤進(jìn)行設(shè)置及控制，并由數(shù)碼管顯示結(jié)果，便于檢查，發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)可以馬上修改；(8)采用串行EPROM存取裝置參數(shù)與用戶的電話號(hào)碼數(shù)據(jù)，本裝置還采用了累加和補(bǔ)碼校驗(yàn)法及數(shù)據(jù)多級(jí)查證，有效地保證了裝置數(shù)據(jù)的可靠性；(9)裝置工作時(shí)可通過LED顯示來監(jiān)測裝置是否正常工作，由相應(yīng)的指示燈知道用戶的掛機(jī)、摘機(jī)以及通話狀態(tài)。
下面對說明書附圖進(jìn)一步說明如下圖1為多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置的外型結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為小型可視電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，圖3為小型可視電話用戶終端框圖，圖4～9為多路(本實(shí)例為32路)小型可視電話實(shí)時(shí)顯示器。圖中1為機(jī)殼、2為鍵盤、3為LED顯示器、4為用戶狀態(tài)顯示面板、5為交換電路板、6為微機(jī)控制電路板、圖4～9中具有相同管腳標(biāo)號(hào)的管腳應(yīng)相互電氣連接。
本實(shí)用新型可以通過以下方式來實(shí)施(1)按圖1所示設(shè)計(jì)，并用通用的機(jī)加工方法加工或購置標(biāo)準(zhǔn)機(jī)殼1，同時(shí)選購小鍵盤2、LED顯示器3等并固定安裝在機(jī)殼上面的操作顯示板上；(2)按圖4～9所示繪制印刷電路板，并按圖4～9所示篩選元器件，其中必須選用信道隔離度好，穩(wěn)定度高的模擬開關(guān)陣列，其中IC1～I(xiàn)C8可選AMS3201，IC9可選74S32，IC10～I(xiàn)C11可選TL084、IC12～I(xiàn)C13可選LM339，IC14可選74LS274，IC15可選74LS245，IC16可選74LS467，IC17～I(xiàn)C18可選74S245，IC19可選74S154，IC20～I(xiàn)C21可選MAX456，IC22～I(xiàn)C23可選74S04，IC24可選74LS467，IC41可選8031，IC42可選74LS374，IC43可選MAX232，IC44可選24C32，IC45可選74LS374，IC46可選6264，IC47可選2764，IC48～I(xiàn)C49，IC53、IC55可選74LS245，IC50可選PAL16V8，IC51～I(xiàn)C52可選LCM7218，把篩選好的元器件安裝在印刷電路板上，并進(jìn)行簡單的調(diào)試；(3)把裝調(diào)好的電路板固裝于機(jī)殼1內(nèi)，線路輸入和輸出線及電源線均設(shè)置在機(jī)殼背面，再按圖4～9所示，將鍵盤2，相應(yīng)的LED顯示器3，用戶狀態(tài)顯示面板4與機(jī)殼內(nèi)部的交換電路板5、微機(jī)控制電路板6、圖像輸入和輸出線相互電氣連接，就能較好地實(shí)施本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種包括機(jī)殼、鍵盤、電路板的多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置，其特征在于它由機(jī)殼(1)、鍵盤(2)、LED顯示器(3)、用戶狀態(tài)顯示面板(4)、交換電路板(5)和微機(jī)控制電路板(6)、圖像輸入和輸出線共同連接構(gòu)成，其相互位置和連接關(guān)系為鍵盤(2)和LED顯示器(3)可分別裝于機(jī)殼(1)的面板右下角和右上角，用戶狀態(tài)顯示面板(4)可裝于機(jī)殼(1)的面板左部位，交換電路板(5)和微機(jī)控制電路板(6)均裝置于機(jī)殼(1)內(nèi)底板上，鍵盤(2)、LED顯示器(3)用戶狀態(tài)顯示面板(4)和圖像輸入輸出線分別與交換電路板和微機(jī)控制電路板相互電氣連接；其電路由用戶狀態(tài)檢測電路(7)、模擬開關(guān)陳列(8)DTMF接收譯碼電路(9)、狀態(tài)顯示電路(10)、單片機(jī)電路(11)、裝置設(shè)置鍵盤(12)共同電氣連接構(gòu)成，再與用戶終端(可視電話)(15)、RS232串行通信接口(13)、微機(jī)(14)相互電氣連接共同完成可視電話工作，其相互連接關(guān)系為用戶終端(15)分別通過狀態(tài)檢測信號(hào)線、用戶DTMF信號(hào)線、視頻控制輸出信號(hào)線分別與用戶狀態(tài)檢測電路(7)、DTMF接收譯碼電路(9)、模擬開關(guān)陳列(8)相電氣連接，單片機(jī)電路(11)分別通過用戶狀態(tài)檢測控制信號(hào)線、視頻控制輸入信號(hào)線、譯碼輸出信號(hào)線、狀態(tài)顯示控制信號(hào)線分別與用戶狀態(tài)檢測電路(7)、模擬開關(guān)陳列(8)、DTMF接收譯碼電路(9)、狀態(tài)顯示電路(10)相電氣連接，裝置設(shè)置鍵盤(12)通過電話號(hào)碼長度、電路號(hào)碼查詢及修改等的鍵盤信號(hào)輸出線與單片微機(jī)電路(11)相電氣連接，微機(jī)(14)通過RS232串行通信接口(13)與單片機(jī)電路(11)相電氣連接。
2.按權(quán)利要求1所述的包括機(jī)殼、鍵盤、電路板的多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置，其特征在于所述的用戶狀態(tài)檢測電路(7)由集成件比較器IC12和IC13、緩沖器IC15、電位器RVAR1、電阻R73～R80、電容C40共同電氣連接構(gòu)成；模擬開關(guān)陳列(8)由集成件IC20、IC21、緩沖器IC16、反向器IC23、電容C58、電阻R1、插座PIN1共同電氣連接構(gòu)成；DTMF接收譯碼電路(9)由集成件IC1～I(xiàn)C8、緩沖器IC24、電容C7、C32、C10～C13、C85～C86、C63～C68、C43、C70～C73、C88～C90、晶體振蕩器X1、電阻R2～R24、R48共同電氣連接構(gòu)成；狀態(tài)顯示電路(10)由發(fā)光二極管L1～L32、數(shù)碼管IC31。IC32共同電氣連接構(gòu)成；單片機(jī)電路(11)由集成件單片微機(jī)處理機(jī)IC41、鎖存器IC42、程序存儲(chǔ)器IC47、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器IC46、數(shù)碼管顯示集成件IC51、IC52、RS232串行單片轉(zhuǎn)換器IC43、串行程序存儲(chǔ)器IC44、緩存器IC52、IC55、IC48、IC49、可編程邏輯器件IC50、蜂鳴器SP1、晶體振蕩器YY、電容C1～C3、電阻R2、R3、R9共同電氣連接構(gòu)成；裝置設(shè)置鍵盤(12)由復(fù)合開關(guān)S1～S16共同電氣連接構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是多路小型可視電話實(shí)時(shí)模擬交換裝置,它包括機(jī)殼、鍵盤、LED顯示器、用戶狀態(tài)顯示面板、電路板、圖像輸入輸出線連接構(gòu)成,其連接關(guān)系為:鍵盤和顯示器裝于機(jī)殼面板右部,狀態(tài)顯示板裝于機(jī)殼面板左部、電路板裝于機(jī)殼內(nèi)底板上,它們均與電路板相電氣連接;電路由狀態(tài)檢測電路、模擬開關(guān)陣列、DTMF接收譯碼電路、狀態(tài)顯示電路、單片微機(jī)電路、鍵盤通過各自信號(hào)線相互電氣連接構(gòu)成。本裝置能用于小集團(tuán)并與現(xiàn)有電話網(wǎng)同時(shí)使用,功能多、成本低,所需頻帶寬、性能價(jià)格比好。
文檔編號(hào)H04N7/14GK2375046SQ98249309
公開日2000年4月19日 申請日期1998年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月30日
發(fā)明者葉梧, 馮穗力, 陳小英, 丁武, 彭越浩 申請人:華南理工大學(xué)