đồ án môn học iii thiết kế và thi công mạch tổng đài nội bộ pabx 1 trung kế 4 thuê bao

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng LỜI CẢM ƠN SVTH: Trần Minh Quân Trang 1 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng LỜI NÓI ĐẦU SVTH: Trần Minh Quân Trang 2 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng MỤC LỤC SVTH: Trần Minh Quân Trang 3 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT SVTH: Trần Minh Quân Trang 4 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng Chương 1 Giới thiệu chung về tổng đài 1. Khái niệm tổng đài: Tổng đài điện thoại là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi đến thiết bị đầu cuối bị gọi. Trong sự phát triển kỹ thuật về viễn thông có hai bước ngoặt lớn: + Vào thập kỷ 1960 là sự xóa bỏ khoảng cách địa lí, điện thoại gọi được đi khắp thế giới, trái đất như co lại. + Vào thập kỷ 1980 là sự chinh phục thời gian, sự thành công của kỹ thuật số phân theo thời gian cả về chuyển mạch và truyền dẫn. Ngày nay, kỹ thuật số và chuyển mạch, truyền dẫn phân theo thời gian đã trở nên rất phổ biến và là phương thức hoạt động chủ yếu trong các hệ tổng đài hiện nay. Trong đó kỹ thuật điều chế xung mã (PCM: pulse code modulation) được sử dụng rất hiệu quả trong các mạng truyền số liệu, tiếng nói, hình ảnh đang phát triển hiện nay, đó là mạng số liên kết dịch vụ ISDN 2. Phân loại tổng đài: 2.1. Phân loại theo công nghệ: Được chia làm hai loại T ổ n g đ à i nhân công : Tổng đài nhân công ra đời đầu tiên từ khi mới bắt đầu hệ thống thông tin điện thoại. trong tổng đài việc định hướng thông tin được thực hiện bằng sức người. nói cách khác, việc kết nối thông thoại cho các thuê bao được thực hiện bằng thao tác trực tiếp của con người. Nhược điểm của tổng đài nhân công là : + Thời gian kết nối lâu. SVTH: Trần Minh Quân Trang 5 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng + Dễ nhẫm lẫn. + Khó mở rộng dung lượng. + Tốn nhiều nhân công. Tổng đài tự động: Được chia làm hai loại chính. 2.1.1.1. Tổng đài cơ điện : Kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài cơ điện nhờ vào các bộ chuyển mạch cơ khí, được điều khiển bằng các mạch điện tử bao gồm: + Chuyển mạch quay tròn. + Chuyển mạch từng nấc. + Chuyển mạch ngang dọc. Trong tổng đài cơ điện, việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao gọi, cấp âm hiệu, kết nối thông thoại đều được thực hiện một cách tự động nhờ các mạch điều khiển bằng điện tử cùng với các bộ chuyển mạch bằng cơ khí. So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ điện có những ưu điểm lớn : + Thời gian kết nối nhanh chóng hơn, chính xác hơn. + Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều. + Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên. Tuy nhiên tổng đài cơ điện có một số nhược điểm sau : + Thiết bị cồng kềnh. + Tốn nhiều năng lượng. + Điều khiển kết nối phức tạp. + Bảo trì, bảo dưỡng phức tạp. SVTH: Trần Minh Quân Trang 6 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng 2.1.1.2. Tổng đài điện tử : Trong các tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch gồm các linh kiện bán dẫn, vi mạch cùng với các relay, analog switch được điều khiển bằng các mạch điện tử, vi mạch. Ưu Điểm : Các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế các bộ chuyển mạch cơ khí của tổng đài cơ điện làm cơ cấu tổng đài gọn nhẹ đi nhiều, thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít hơn. Có thể tăng dung lượng thuê bao lớn mà thiết bị không phức tạp lên nhiều. 2.2. Phân loại cấu trúc mạng điện thoại Việt Nam Hiện nay trong mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng Đài sau: + Tổng đài cơ quan PABX (Private Automatic Branch Exchange): Được sử dụng trong các cơ quan, khách sạn và chỉ sử dụng các trung kế CO – Line. + Tổng đài nông thôn RE (Rural Exchange): Được sử dụng ở các xã, khu dân đông, chợ và có thể sử dụng các loại trung kế. + Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): Được đặt ở trung tâm huyện, tỉnh và sử dụng được tất cả các loại trung kế. + Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): Dùng để kết nối các tổng đài nội hạt ở các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước, không có thuê bao. + Tổng Đài cửa ngõ quốc tế GWE (Gate Way Exchange): tổng đài này dùng cho chọn hướng và chuyển mạch cuộc gọi vào mạng quốc tế. để nối các mạng quốc gia với nhau có thể chuyển quá giang các cuộc gọi. 3. Các chức năng của hệ thống tổng đài: SVTH: Trần Minh Quân Trang 7 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng Mặc dù các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều từ khi nó được phát minh ra, các chức năng cơ bản của nó như xác định các cuộc gọi thuê bao, kết nối với thuê bao bị gọi và sau đó tiến hành phục hồi lại khi các cuộc gọi đã hoàn thành hầu như vẫn như cũ. Hệ thống tổng đài nhân công tiến hành các quá trình này bằng tay, trong khi hệ thống tổng đài tự động tiến hành những công việc này bằng các thiết bị điện. Trong trường hợp đầu, khi một thuê bao gởi yêu cầu kết nối tới tổng đài, nhân viên cắm nút trả lời đường dây bị gọi vào ổ cắm của dây chủ gọi để thiết lập cuộc gọi với phía bên kia. Khi cuộc gọi đã hoàn thành, người vận hành rút dây nối ra và đưa nó về trạng thái ban đầu. hệ tổng đài nhân công được phân thành loại điện từ và hệ dùng ăc- quy chung. Đối với hệ điện từ thì thuê bao lắp thêm cho mỗi ăc-quy chung. Các tín hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được đơn giản chuyển tới người thao tác viên thông qua các đèn. Đối với hệ tổng đài tự động, các cuộc gọi được phát ra và hoàn thành thông qua các bước sau: 3.1. Nhận dạng thuê bao gọi: Xác định thuê bao nhấc ống nghe và sau đó được nối với mạch điều khiển. 3.2. Tiếp nhận số được quay: Khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ gọi bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi. hệ thống tổng đài thực hiện các chức năng này. 3.3. Kết nối cuộc gọi: Khi số quay được ghi lại, thuê bao bị gọi đã được xác định, hệ tổng đài sẽ chọn một bộ các đường trung kế đến tổng đài thuê bao bị gọi và chọn một đường rỗi trong số đó. Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì đường dây nội hạt được sử dụng. 3.4. Chuyển thông t i n đ iề u khiển : Khi được nối tới tổng đài của thuê bao bị gọi hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi với nhau các thông tin cần thiết như số của thuê bao bị gọi SVTH: Trần Minh Quân Trang 8 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng 3.5. K ế t n ối t r un g chuyển : Trong trường hợp tổng đài được nối đến là tổng đài trung chuyển, các bước trên đây được nhắc lại để kết nối tới trạm cuối và sau đó thông tin như số của thê bao bị gọi được truyền đi 3.6. K ế t n ối t r ạ m cuối : Khi trạm cuối được đánh giá là trạm nội hạt dựa trên số thuê bao bị gọi được truyền đi, bộ điều khiển trạng thái máy bận của thuê bao bị gọi được tiến hành. Nếu máy không ở trạng thái bận thì một đường nối với các đường trung kế được chọn để kết nối các cuộc gọi. 3.7. Truyền tín hiệu chuông: Đ ể kết nối cuộc gọi, tín hiệu chuông Được truyền và chờ cho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi. khi trả lời tín hiệu chuông bị ngắt và trạng thái được chuyển thành trạng thái máy bận. 3.8. Tính cước : Tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi và nếu cần thiết bắt đầu tính toán giá trị cước phải trả theo khoảng cách và thời gian gọi. 3.9. Truyền tính hiệu báo bận: Khi tất cả các đường trung kế bị chiếm theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyền đến thuê bao chủ gọi. 3.10. Phục hồi hệ thống: Trạng thái này được xác Định khi cuộc gọi kết thúc. Sau đó tất cả các đường nối đều được giải phóng. Như vậy, các bước cơ bản của hệ thống tổng đài được tiến hành để xử lý cuộc gọi đã được trình bày ngắn gọn. Trong hệ thống tổng đài điện tử, nhiều đặc tính dịch vụ mới được thêm vào cùng với các chức năng trên. Do đó, các điểm cơ bản sau đây phải được xem xét khi vận hành và sử dụng: SVTH: Trần Minh Quân Trang 9 ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng + Tiêu chuẩn truyền dẫn : Mục đích đầu tiên của việc đấu nối điện thoại là truyền tiếng nói và theo đó là chỉ tiêu của việc truyền dẫn để đáp ứng chất lượng gọi phải được xác định bằng cách xem xét sự mất mát khi truyền, Độ rộng dải tần số truyền dẫn và tạp âm + Tiêu chuẩn kết nối: Điều này liên quan tới vấn đề dịch vụ đấu nối cho các thuê bao. Đó là chỉ tiêu về các yêu cầu đối với các thiết bị tổng đài và các đường truyền dẫn nhằm đảm bảo chất lượng kết nối. nhằm mục đích này, một mạng lưới tuyến tính linh hoạt có khả năng xử lý đường thông tin có hiệu quả với tỷ lệ cuộc gọi bị mất ít nhất phải được lập ra. + Độ tin cậy : Các thao tác Đdều khiển phải được tiến hành phù hợp, đặc biệt các lỗi xuất hiện trong hệ thống với những chức năng điểu khiển tập trung có thể gặp phải những hậu quả nghiêm trọng trong thao tác hệ thống. Theo đó hệ thống phải có được chức năng sửa chữa và bảo dưỡng hữu hiệu bao gồm việc chuển đoán lỗi, tìm và sửa chữa. + Độ linh hoạt : Số lượng các cuộc gọi có thể xử lý thông qua các hệ thống tổng đài đã tăng lên rất nhiều và nhu cầu nâng cấp các chức năng hiện nay đã tăng lên. Do đó hệ thống phải đủ linh hoạt để mở rộng và sửa đổi được. + Tính kinh tế : Do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền thông tin đại chúng nên phải có hiệu quả về chi phí và có khả năng cung cấp dịch vụ thoại chất lượng cao. Căn cứ vào các xem xét trên một hệ thống tổng đài tự động đã được triển khai và lắp đặt kể từ khi nó được đưa vào sử dụng lần đầu tiên 4. Các thông tin báo hiệu trong mạng điện thoại: 4.1. G i ớ i thiệu : SVTH: Trần Minh Quân Trang 10 [...]... dây thuê bao gọi: Trong các mạng Điện thoại hiện nay, nguồn tổng đài cung cấp đến các thuê bao thường là 48 VDC - 52VDC SVTH: Trần Minh Quân Trang 11 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng Yêu cầu cuộc gọi: Khi thuê bao rỗi, trở kháng đường dây cao, trở kháng đường dây giảm xuống ngay khi thuê bao nhấc tổ hợp kết quả là dòng điện tăng cao Dòng tăng cao này được tổng đài. .. được ít kênh, và các thi t bị đầu cuối, các trạm SVTH: Trần Minh Quân Trang 17 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng phải có yêu cầu kỹ thuật cao hơn Cho nên băng tần truyền dẫn của điện thoại hiện nay được chọn từ 300Hz – 340 0Hz, gọi là băng tần truyền dẫn hiệu dụng của điện thoại SVTH: Trần Minh Quân Trang 18 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần...ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng 4. 2 Phân loại các thông tin âm hiệu: Thông tin về yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi: Thông tin yêu cầu cuộc gọi: là khi thuê bao nhấc tổ hợp và tổng đài sẽ kết nối đến thi t bị nhận thích hợp để nhận thông tin địa chỉ (số bị gọi) Thông tin giải tỏa: khi đó cả hai thuê bao đầu gác tổ hợp (on hook) và tổng đài sẽ giải tỏa tất cả các thi t. .. liệu và được chốt SVTH: Trần Minh Quân Trang 34 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng vào thanh ghi lệnh của 89 51 để giải mã lệnh /PSEN ở mức thụ động (mức cao) nếu thi hành chương trình trong ROM nội của 89 51 + CÁC CHÂN NGUỒN: AT89C 51 hoạt động ở nguồn đơn +5V Vcc được nối vào chân 40 , và Vss (GND) được nối vào chân 20 Cổng vào/ra Tất cả các vi điều khiển 80 51 đều có 4. .. dây thuê bao bị gọi: Tín hiệu rung chuông: Đường dây thuê bao rỗi nhận cuộc gọi đến, tổng đài sẽ gởi dòng điện rung chuông tới máy bị gọi dòng điện này có tần số 20Hz, 25Hz, 50Hz được ngắt quãng thích hợp Đồng thời tín hiệu hồi âm chuông cũng được gởi tới thuê bao chủ gọi SVTH: Trần Minh Quân Trang 12 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng Tín hiệu trả lời: khi thuê bao. .. vi điều khiển 80 51 đều có 4 cổng vào/ra 8 bit có thể thi t lập như cổng vào hoặc ra Như vậy có tất cả 32 chân I/O cho phép vi điều khiển có thể kết nối với các thi t bị ngoại vi Hình 5-3 Cổng vào/ra Hình 5 -4 Xuất mức + Chân vào/ra (I/O) SVTH: Trần Minh Quân Trang 35 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng Hình trên mô tả sơ đồ đơn giản của mạch bên trong các chân vi điều... nhấc/gác tổ hợp của thuê bao gọi cũng như tình trạng của thuê bao bị gọi sau khi đường thoại đã được thi t lập + Thuê bao gọi nhấc tổ hợp + Thuê bao bị gọi đã trả lời và việc tính cước đã bắt đầu + Thuê bao bị gọi gác tổ hợp + Thuê bao bị gọi đã gác tổ hợp kết thúc cuộc gọi và ngắt đường kết nối cuộc gọi sau một thời gian nếu thuê bao chủ gọi không gác tổ hợp 4. 3 Báo hiệu trên đường dây thuê bao: Báo hiệu... định thời thứ 3 và 256 byte RAM nội 5.2 Chân vi điều khiển 80 51 SVTH: Trần Minh Quân Trang 33 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng Hình 5-2 Sơ đồ chân VĐK AT89C 51 Chip AT89C 51 có các tín hiệu điều khiển cần phải lưu ý như sau: • Tín hiệu vào /EA trên chân 31 thường đặt lên mức cao ( +5V) hoặc mức thấp (GND) Nếu ở mức cao, 89 51 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng... khiển 80 51 SVTH: Trần Minh Quân Trang 32 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng AT89C 51 là vi điều khiển do Atmel sản xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS có các đặc tính như sau: -4 KB PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory), có khả năng tới 10 00 chu kỳ ghi xoá - Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz - 3 mức khóa bộ nhớ lập trình - 12 8 Byte RAM nội - 4 Port... Trang 23 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng CHƯƠNG 3: Giới thi u về vi điều khiển 80 51 1 Giới thi u chung Bộ Vi xử lý có khả năng vượt bậc so với các hệ thống khác về khả năng tính toán, xử lý, và thay đổi chương trình linh hoạt theo mục đích người dùng, đặc biệt hiệu quả đối với các bài toán và hệ thống lớn.Tuy nhiên đối với các ứng dụng nhỏ, tầm tính toán không đòi . ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng LỜI CẢM ƠN SVTH: Trần Minh Quân Trang 1 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết. Trần Minh Quân Trang 2 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng MỤC LỤC SVTH: Trần Minh Quân Trang 3 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết. Quân Trang 4 ĐỒ ÁN 3: thi t kế thi công tổng đài nội bộ PABX GVHD:Trần Viết Thắng Chương 1 Giới thi u chung về tổng đài 1. Khái niệm tổng đài: Tổng đài điện thoại là một hệ thống chuyển mạch, nó