Mạch tính cước điện thọai giao tiếp máy tính

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ NGÀNH ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

LE QUANG HUY

10101079

MẠCH TÍNH CƯỚC ĐIỆN THOẠI GIAO TIẾP MÁY TÍNH

CHUYỂN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG

ĐỎ ÁN TĨT NGHIỆP

Neti viên hướng dẫn: TH.S NGUYỄN THỊ NGỌC ANH Giáo viên phản biện: TS HỒNGỌCBÁ

[TRUGNG BHDL-KT CN

THU VIÊN |

TP HO CHi MINH — 01/2008

Trang 2

BO GIAO DUC VA DAO TAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUAT CÔNG NGHỆ TP.HCM Đôc lap — Tu do — Hanh phiic

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TU

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

Chú ý: SV phải đóng bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất của luận án

aA

Ho va tén SV 2 ow E QUANG AO MSSV: 404010.94

-_ Ngành: 21.MT ằ Lớp: Õ2.ÐĐ.4

1 Đầu để luận án tốt nghiệp: `

wb AACA WL eb “ốc BIER THOAI

“>

Œ1AO TIE 2 Mad TH

— 2 Nhiệm vụ ( yeu cau về nội ‘dung va à số liệu ban dau ):

a

TALL Ch Kê Mt tba hag „k4, Š tick aad dba the

hb so YO hep Akg A pak

3 Ngày giao nhiệm vụ luận án: 01/10/2007

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 12/01/2008

5 Họ tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn :

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua NGƯỜI HƯỜNG DẪN CHÍNH Ngày -14 tháng 40 năm 2007 (ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG KHOA

“an ` a HỌC Ky THUAT CONG HOHỆ OES ế | AA Anle

|Kic bE Dien lee GU] > 7

TS HỖ NGỌC BÁ

Trang 3

Giáo viên hướng dẫn : Th.s NGUYEN THỊ NGỌC ANH

Sinh viên thựchiện — : LÊ QUANG HUY

MSSV : 10101079

Lớp : 03DDT1

Ngành : Điện tử - Viễn thông

Tên đề tài : MẠCH TÍNH CƯỚC ĐIỆN THOẠI ~ GIAO

Trang 4

NHAN XET CUA GIAO VIEN HUONG DAN

Giáo viên hướng dẫn

Trang 6

LOI CAM ON

Trước tiên, con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình là nguôn động viên, giúp đõ về vật chất lẫn tỉnh thần, em xin ghỉ nhận công ơn của các thây cô đã tận tình chỉ bảo trong suốt quá trình học tập để giúp em có được ngày hôm nay

Qua quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, dưới sự chỉ bảo tận tình của các thây, các cô đã giúp em có được rất

nhiều kiến thức bỗ ích Những kiến thức này sẽ là bành trang quý báo khi em ra

trường và trải nghiệm với cuộc sống thực tế

Luận văn tốt nghiệp này sẽ là lần kiểm tra cuối cùng để đánh giú lại toàn bộ những gì em đã tích lũy được trong suốt quả trình học tập tại mái trường này Trong quá trình thực hiện đề tài tính cước nay, em đã gặp không ít khó khăn và VƯỚNg mẮC Song được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của cô giáo hướng dẫn, Thạc sĩ Nguyễn Thị Ngọc Anh, cùng với sự giúp đỡ, động viên của gia đình và bàn bè đã giúp em hoàn thành đề tài này Em chân thành cảm ơn cô Ngọc Anh và các ban

Trước khi nói loi chia tay, em xin chúc các thây cô luôn vui khoẻ và hạnh phúc, chúc cho các bạn cùng hoàn thành luận văn tốt nghiệp một cách xuất xắc Em sẽ nhớ mãi ngôi trường này, nơi đây đã từng có những kỷ niệm vui buôn cùng thây cô và các bạn mến yêu Em luôn tự hào mình là sinh viên của trường Đại Học Kỹ

Thuật Công Nghệ TP.HCM

Chúc tất cả mọi người đều thành công trên con đường mình đã chọn!

Xin chân thành cảm ơn!

Trang 7

MỤC LỤC trang Lời mở đầu Mục lục

Chương 1 - KHÁI QUÁT VẺ MẠNG ĐIỆN THOẠI 3

I SƠ LƯỢC VẺ MẠNG ĐIỆN THOẠI 3

H CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ THÓNG TỎNG DAI 3

HI CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU TRONG ĐIỆN THOẠI 4

IV TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI 7

Vv KỸ THUẬT QUAY SỐ BẰNG XUNG LƯỠNG ÂM ĐA TẢN 11 Chương 2 - PHƯƠNG PHÁP TÍNH CƯỚC VÀ KẺ HOẠCH TÍNH CƯỚC 15

I PHƯƠNG PHÁP TÍNH CƯỚC 15

II KE HOACH TINH CUOC 17

Ill KY THUAT GHI CUOC TRONG CAC TONG DAI TU DONG 18

Chương 3 —- THIET KE VA THI CONG MACH

I Sơ đồ khối hệ thống - Chức năng từng khối 22

H Tính tốn thiết kế 23

1 Module tính cước 23

Sơ đồ nguyên lý 24

a Mạch xử lý trung tâm s- 25

b Phần cảm bién nhac may 28

c Mạch giải mã DTME 28

d Mạch hiến thị 29

e Bộ nhớ Ram ngoài AT24C04 31 f Phần truyền tín hiệu đi xa 31

g Phần nguồn 3l

Nguyên lý hoạt động của module tính cước . -<- 32 2 Module mach nguồn và giao tiếp máy tính 32 Sơ đồ nguyên lý 33 a Phần xử lý trung tâm SE ng nen eeese 34

Trang 8

Luận văn tốt nghiệp 2 Mạch tính cước điện thoại b Phần giao tiếp RS232 34

c Phần nguồn cung cấp toàn mạch 35

3 Giao diện kết nối máy tính 36

II Lưu đồ giải thuật 5° 5°ocsoccsee 37

1 Lưu đồ giải thuật của phần tính cước 37

2 Lưu đồ giải thuật của phần giao tiếp máy tính 38

KET LUẬN 39

TAI LIEU THAM KHẢO 40

PHỤ LỤC :

1 Các linh kiện chính sử dụng trong mạch 41

a AT89C51 41 b MT8870 57 2 Bảng mã vùng các tỉnh 60 3 Phần mềm nạp cho AT89C51 61 GVHD: Th.s Nguyễn Thị NgọcAnh

SVTH: Lê Quang Huy

Trang 9

CHƯƠNG l1 : KHÁI QUÁT VẺ MẠNG ĐIỆN THOẠI

I SƠ LƯỢC VẺ MANG ĐIÊN THOẠI :

Mạng điện thoại hiện nay chia thành 5 cấp tổng đài :

- _ Cấp cao nhất là tổng đài cấp 1

- _ Cấp thấp nhất là tổng đài cấp 5

Tổng đài cấp 5 là tổng đài được kết nối với thuê bao và có thể thiết kế được 10.000

đường dây thuê bao

Một vùng nếu có 10.000 đường dây thuê bao trở lên thì các số điện thoại được phân

biệt như sau :

- Phan biét ma ving

- Phan biét dai cudi

- Phan biệt thuê bao

Hai đường dây nối với thuê bao tổng đài cuối gọi là “ vùng nội bộ “, trở kháng khoảng

6000

Tổng đài cuối sẽ cung cấp cho thuê bao một điện áp 48VDC

Hai dây dẫn được nối với jack cắm -_ Lõi giữa gọi là Tip (+)

- L6i boc goi la Ring (-) - V6 ngoài goi la Sleeve

Khi thuê bao nhắc máy tổ hợp, khi đó các tiếp điểm sẽ đóng tạo ra dịng chạy trong thuê bao là 20mA DC và áp rơi trên Tip và Ring còn +6VDC

H CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ THÓNG TỎNG ĐÀI :

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 dùng 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 được gởi đi một tín hiệu thoại tới tổng đài,

Trang 10

Luan van tét nghiép 4 Mạch tính cước điện thoại gọi với phía bên kia Khi cuộc gọi đã hoàn thành, người vận hành rút dây nối ra và đưa

về trạng thái ban đầu Hệ thống tổng đài nhân công được phân loại thành loại điện từ

và hệ đùng Ắc-qui chung Đối với hệ điện từ thì tuê bao lắp thêm cho mỗi Ắc-qui một nguồn cung cấp điện Các tín hiệu cuộc goi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được đơn giản chuyển đến người thao tác viên thông qua các đèn

Đối với các hệ tổng đài tự động, các cuộc gọi được phát ra và hồn thành thơng qua các bước sau :

- Nhân dang thuê bao cuộc gọi : Xác định khi thuê bao nhắc ống nghe và sau đó

được nối với mạch điều khiển

- Tiếp nhận số được quay : Khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi Hệ

tổng đài thực hiện các chức năng này

- Kết nối cuộc gol : Khi các 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

sau đó chọn một đường rỗi trong số đó Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì một đường gọi nội hạt được sử dụng

- Chuyển thông tin điều 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 số cần thiết như số

thuê bao bị gọi

- Kết nối trung chuyên : Trong trường hợp tổng đài được nối đến là tông đài trung

chuyển, trên dây được nhấc lại để nối với trạm cuối và sau đó thơng tin như số thuê bao bị gọi được truyền đi

- Kết nối tại trạm cuối : Khi trạm cuối được đánh giá là trạm nội hạt đựa 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 được nối với các

đường trung kế được chọn để kết nối các cuộc gọi

- Truyén tín hiệu chuông : Để kết nối cuộc gọi, tín hiệu chuông được truyền và chờ

xho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi Khi trả lời, tín hiệu chuông bị ngắt và trạng

thái trở thành trạng thái máy bận

Trang 11

- Tính cước : Tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi và nếu cần thiết bắt đầu tính tốn giá trị cước phải trả theo khoảng cách gọi và theo thời gian gọi

- Truyền tín hiệu báo bân : Khi tất cả các đường trung kế đều bị chiếm theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyến đến cho thuê bao chủ gọi

- Hồi phục 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 tiến hành để xử lý các cuộc gọi đã

được trình bày ngắn gọn Trong hệ thống tông đài điện tử, nhiều đặc tính, dich vụ mới được thêm vào cùng với các chức năng trên

Do đó, các điểm cơ bản sau đây phải được xem xét khi thiết kế các chức năng này :

1 Tiêu chuẩn truyền dẫn : Mục đích đầu tiên cho việc đấu nối điện thoại là truyền

tiếng nói và theo đó là một 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 dãi

tần số truyền dẫn và tạp âm

2 Tiêu chuẩn kết nói : Điều này liên quan đến vấn đề dịch vụ đấu nối cho các thuê bao Nghĩa là đó là chỉ tiêu về các yêu cầu đối với các thiết bị tổng đài và số các

truyền dẫn nhằm đảm bảo chất lượng kết nối tốt Nhằm mục đích nay, một

mạng lưới tuyến tính linh hoạt có khả năng xử lý đường thơng tin có hiệu quả với tỷ lệ cuộc gọi bị mắt ít nhất phải được lập ra

3 Đô tin cây ; Các thao tác điều khiển phải được tiến hành phù hợp, đặc biệt các

lỗi xuất hiện trong hệ thống với những chức năng điều khiển tập trung có thể

gặp phải hậu quả nghiêm trọng trong thao tác hệ thống Theo đó, hệ thống phải

có được chức năng sữa chữa và bảo dưỡng hữu hiệu bao gồm việc chân đoán lỗi, tìm và sữa chữa

4 Đô linh hoạt : Số lượng các cuộc gọi có thể xử lý thông qua các hệ thống tông 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 sữa chữa được

Trang 12

Luận văn tốt nghiệp 6 Mạch tính cước điện thoại 5 Tính kinh tế : Do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền

thông đại chúng nên chúng ta phải có hiệu quả về chi phí và có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại chất lượng cao

HI CAC THONG TIN BAO HIEU TRONG DIEN THOAL: 1 GIGI THIEU :

Trong mạng điện thoại, việc thiết lập và giải tỏa đường kết nối tạm thời tùy theo

các chỉ thị và thông tin nhận được từ các đường dây thuê bao Vì vậy, các tín hiệu báo

hiệu trong điện thoại có vai trò quan trọng trong việc hoạt động của toàn bộ mạng lưới

cũng như ở trong một số loại hình dịch vụ của mạng 2 PHAN LOAI CAC THONG TIN BAO HIEU:

a) Thông tin yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi:

- Thông tin yêu cầu cuộc gọi : Khi thuê bao gọi nhắc tô hợp và tổng đài sẽ kết nối

đến thiết bị thích hợp dé nhận thông tin địa chỉ (sế bị gọi)

- Thông tin giải tỏa : Khi đó cả hai thuê bao gác máy tổ hợp (on hook) và tổng đài sẽ giải tỏa tất cả các thiết bị được làm bận cho cuộc gọi, xóa xạch bất kỳ thông tin nao khác được dùng cho việc thiết lap va kém Ø1Ữ cuộc gọi

b) Thông tin chon địa chỉ :

Khi tong dai san sàng nhận thông tin địa chỉ, nó sẽ gửi một tín hiệu yêu cầu Đó

chính là âm hiệu quay số đến thuê bao

c) Thong tin cham dirt chon dia chi:

Thông tin này chỉ dẫn tình trạng của đường dây bị gọi hoặc lý do khơng hồn tất CUỘC goi

d) Thông tin giám sát :

Chỉ rõ tình trạng nhấc/gác tổ hợp của thuê bao gọi và trạng thái on — off hook của thuê bao gọi sau khi đường nối thoại đã được thiết lập

- Thuê bao gọi nhắc té hop

- 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 gọi không gác máy

Trang 13

3 BAO HIEU TREN DUONG DAY THUE BAO :

e Báo hiệu trên đường dây thuê bao goi :Trong các mạng điện thoại hiện nay,

nguồn tại tổng đài cung cấp đến các thuê bao thường là 48VDC

e Yêu cầu cuộc gọi : Khi thuê bao rỗi, trở kháng đường dây cao, trở kháng đường dây xuống ngay khi thuê bao nhấc tổ hợp kết quả là dòng điện tăng cao Dòng tăng cao này được tổng đài phát hiện như là một yêu cầu, một cuộc gọi mới và sẽ cung cấp đến thuê bao âm hiệu mời quay số

e Tin hiéu địa chỉ : Sau khi nhận tín hiệu mời quay số, thuê bao sẽ gửi các chữ số

địa chỉ Các chữ số địa chỉ có thể phát đi bằng 2 cách quay số ở chế độ Pulse và

Tone

¢ Tín hiệu chấm dứt việc lưa chọn : Sau nahn du dja chỉ, bộ phận địa chỉ được ngắt

ra Sau đó việc kết nối được thiết lập,lúc nay tổng đài gởi một trong các tín hiệu sau :

Nếu đường dây gọi bị rỗi, âm hiệu hồi âm chiông đến thuê bao gọi và dịng điện

rung chng đến thuê bao bị BỌI

Nếu đường dây bị bận hoặc khơng thể vào được thì âm hiệu bận sẽ đến thuê bao

gọi

Một thông báo đã được ghi sẵn gữi đến số thuê bao gọi dé chỉ dẫn cuộc gọi hiện

tại bị thất bại, khác với trường hợp thuê bao bị gọi mắc bận

e Tin hiéu trả lời trở về : Ngay khi thuê bao gọi nhắc tổ hợp, một tín hiệu đảo cực

được phát lên thuê bao gọi Việc này cho phép sử dụng để hoạt động thiết bị đặc

biệt đã được gắn vào thuê bao gọi (như máy tính cước)

e Tín hiệu giải tỏa : Khi thuê bao gọi giải tỏa có nghĩa là on hook, téng trở đường

dây lên cao Tổng đài xác nhận tín hiệu này giải tỏa tất cả các thiết bị liên quan

đến cuộc gọi và xóa các thông tin trong bộ nhớ đang được dùng để kềm ø1ữ cuộc gọi Thông thường tín hiệu này có trong khoảng thời gian 500ms

e Báo hiệu trên đường dây thuê bao bị goi :

Tín hiêu rung chng : Đường dây thuê bao rỗi nhận cuộc gọi đến, tổng đài sẽ

gửi dòng điện rung chuông đến máy bị gọi Dịng điện nay có tần số 20Hz, 25Hz,

Trang 14

Luận văn tốt nghiệp 8 Mạch tính cước điện thoại 50Hz được ngắt khoảng thích hợp Âm hiệu hồi âm chuông cũng được gửi về thuê bao gọi

Tín hiệu trả lời : Khi thuê bao bị gọi nhắc tổ hợp nhận cuộc gọi, tổng trở đường

dây xuống thấp, tổng đài phát hiện việc này sẽ cắt địng điện rung chng và âm

hiệu hồi âm chuông bắt đầu giai đoạn đàm thoại

Tín hiệu giải tỏa : Nếu sau khi giai đoạn đàm thoại, thuê bao bị gọi ngắt tổ hợp

phím trước thuê bao gọi sẽ thay đổi tình trạng tổng trở đường dây, khi đó tổng đài sẽ gửi tín hiệu đường dây lâu dài đến thuê bao gọi và giiải tỏa cuộc gọi sau một thời gian

4 HE THONG AM HIEU CUA TONG DAL:

Đường dây điện thoại hiện nay gồm có hai đường dây và thường gọi đó là Tip va Ring có màu xanh và đỏ Chúng ta không cần quan tâm đến đường dây nào mang tên gì vì thật sự khơng quan trọng tất cả các điện thoại hiện nay đều được cấp nguồn từ tổng đài thông qua 2 dây Tip và Ring Điện áp cung cấp thường là 48VDC, nhưng rõ ràng cũng có thê thấp đến 47VDC hoặc cao đến 105VDC tuỳ thuộc tổng đài

Ngoài ra, để hoạt động giao tiếp được dễ dàng, tổng đài gửi một số tín hiệu đặc biệt

đến điện thoại như tín hiệu chng, tín hiệu báo bận v.v Sau đây ta sẽ tìm hiểu về

các tín hiệu điện thoại và ứng dụng của nó :

a Tin hiéu chuông (Ring Sinal) :

2s 4s

A

Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu chng đến để báo cho thuê bao đó biết có người gọi Tín hiệu chng là tín hiệu voay chiều AC thường có tần số

25Hz, tuy nhiên nó có thể cao hơn đến 60Hz hoặc thấp hơn đến 16Hz Biên độ của tín hiệu chuông cũng thay đổi từ 40 Vạụs đến 130 Vgụs thường là 90 Vạụs Tín hiệu

Trang 15

chng được gửi đến theo dạng xung thường là 2s có 4s khơng (hình vẽ) Hoặc có thể

thay đổi thời gian tuỳ thuộc vào từng tổng đài

1 Tín hiệu mời quay số (Dial signal) :

Đây là tín hiệu liên tục khơng phải là tín hiệu xung như các tín hiệu khác được sử dụng trong hệ thống điện thoại Tín hiệu này được tạo ta bởi 2 âm thanh (Tone) có tần

số 350Hz và 440Hz

2 Tín hiệu báo bân (Busy signal) :

Khi thuê bao nhắc máy để thực hiện cuộc gọi thì thuê bao sẽ nghe một trong 2 tín

hiệu :

- Tín hiệu mời gọi cho phép thuê bao thực hiện ngay một cuộc gọi

- Tín hiệu báo bận báo cho thuê bao biết đường dây đang bận không thể thực hiện cuộc gọi ngay lúc này Thuê bao phải chờ cho đến khi nghe được tín hiệu mời gọi Khi thuê bao bị gọi đã nhắc máy trước, thuê bao gọi cũng nghe được tín hiệu này

Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng xung được tổng hợp bởi 2 âm có tần số 480Hz xà 620Hz Tín hiru65 nay có chu kỳ 1s (0,5s có và 0,5s khơng)

d Tín hiệu chng hồi tiếp :

Thật là khó chịu khi bạn gọi đến một thuê bao nhưng bạn không biết đã gọi được

hay chưa Bạn không nghe một âm thanh nào cho đến khi thuê bao đó trả lời Để giải

quyết vấn đề này tổng đài sẽ gửi một tín hiệu chng hồi tiếp về cho thuê bao gọi tương ứng với tiếng chuông ở thuê bao bị gọi Tín hiệu này cũng có đạng xung như tín

hiệu chng gửi đến cho thuê bao bị gọi

e Gọi sai số :

Nếu bạn gọi nhằm một số mà nó khơng tồn tại thì bạn sẽ nhận được tín hiệu xung

có chu kỳ 1s và tần số 200Hz — 400Hz Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày nay

bạn sẽ nhận được thông báo rằng bạn đã gọi số không có thật

Trang 16

Luận văn tốt nghiệp 10 Mạch tính cước điện thoại

f Tín hiệu báo gác máy :

Khi thuê bao nhắc ống nghe ( Tel receiver) ra khỏi điện thoại quá lâu mà khơng gọi

cho ai thì th bao sẽ nhận được một tín hiệu chng rất lớn (để có thể nghe được khi ở xa máy) để cảnh báo Tín hiệu này là tổng hợp của bốn tần số (1400Hz + 2050Hz +

2450Hz + 2600Hz) được phát dạng xung 0,1s có và 0,1s không g Tin hiéu dao cực:

Thoi gian

dam thoai Đảo cực

Ngấắt đảo cực

Tín hiệu đảo cực chính là sự đảo cực tính của nguồn tại tổng đài, khi hai thuê bao bắt đầu cuộc đàm thoại, một tín hiệu đảo cực sẽ xuất hiện Khi đó hệ thống tính cước

của tổng đài sẽ bắt đầu thực hiện việc tính cước đàm thoại cho thuê bao gọi Ở các

trạm công cộng có trang bị máy tính cước, khi cơ quan bưu điện sẽ cung cấp một tín hiệu đảo cực cho trạm đê thuận tiện cho việc tính cước

BANG TOM TAT TAN SO TIN HIEU TRONG HE THÓNG ĐIỆN THOẠI

Ving hoat Chuẩn Dạng tín hiệu Đơn vị động (Hz) (Hz)

Tín hiệu chng ló—60 25 Xung 2s on 4s off Hz

Tín hiệu mời gọi 350+440 Liên tục Hz

Tín hiệu báo bận 480+620 Xung 0,5s on 0,5s off Hz

Tín hiệu chuông 440+480 Xung 2s on 4s off Hz

hồi tiếp

Tín hiệu báo gác 1400+2060+ | Xung 0,1s on 0,1s off Hz

may 2450+2600

Tín hiệu saisố | 200-400 Liên tục Hz

Trang 17

IV TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI :

Khi ta nói vào ống noi, ống nói đã biến đổi sóng âm thanh thành dao động điện, tức là thành tín hiệu điện thoại Một trong những yêu cầu quan trọng của điện thoại là độ nghe rõ và độ hiểu Hai chỉ tiêu này liên quan chặt chẽ đến đặc tính của tín hiệu điện thoại là mức động, dãi động và băng tần điện thoại

1 Mức đơng :

Biết rằng: Thính giác có qn tính, tai không phản ứng đối với quá trình tức thời của âm mà chỉ cảm thụ sau một khoảng thời gian nhất định để gom góp các nhân tố của âm Vậy tại thời điểm đang xét, cảm thụ thính giác khơng chỉ được xác định bởi cơng suất tín hiệu tại thời điểm đó mà cịn bởi các giá trị vừa mới qua không lâu của năng lượng tín hiệu Vậy mức động của tín hiệu điện thoại là cảm thụ thính giác có được nhờ tính bình quân trong khoảng thời gian xác định các giá trị tức thời đã sang bằng của tín hiệu đó

2 Dải đông :

Dải động của tín hiệu là khoảng cách giá trị của mức động năm giữa mức động cực

tiểu và cực đại

Ý nghĩa : Người ta có thể biến đổi dải động bằng phương pháp nén/dãn dai động để

tăng tỷ số tín hiệu/tạp âm (S/N) đảm bảo tiêu chuẩn 3 Đô rõ và đô hiểu :

a Độ rõ là tỷ số giữa số phần tử tiếng nói nhận đúng ở đầu thu trên tổng số phần tử tiếng nói truyền đạt ở đầu phát

Ví dụ: Ta nói vào điện thoại 50 từ mà bên đối phương chỉ nghe được 45 từ thì độ rõ là: 45/50 x 100% = 90%

b Độ hiểu lại tùy thuộc vào chủ quan của từng người

Thông thường độ rõ đạt 85% thì độ hiểu rất tốt, nếu độ rõ giảm đưới 70% thì độ hiểu

rất kém

c Độ trung thực truyền tín hiệu thoại: là tỷ số giữa các giọng nói mà người nghe

nhận biết đúng trên tổng số các giọng nói được truyền đạt

Trang 18

4 Băng tần điện thoại :

Qua quá trình nghiên cứu, người ta thấy rằng năng lượng tiếng nói con người chỉ

tập trung lớn nhất trong khoảng tần số từ 500 — 2000Hz và người ta hồn tồn nghe rõ,

cịn trong khoảng tần số khác năng lượng không đáng kể Song băng tần càng mở rộng thì tiếng nói càng trung thực, chất lượng âm thanh càng cao Đối với điện thoại chủ yếu là yêu cầu nghe rõ, còn mức độ trung thực của tiếng nói chỉ cần đạt đến một mức

độ nhất định Mặt khác trong thong tin điện thoại nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì

u cầu chất lượng của các linh kiện, thiết bị như ống nói, ống nghe, biến áp phải cao hơn Đặc biệt với thông tin nhiều kênh, nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì sẽ ghép được ít kênh và thiết bị đầu cuối, các trạm lập phải có yêu cầu kỹ thuật cao hơn

Cho nên băng tần truyền dẫn của điện thoại hiện nay được chọn từ 300 — 3400Hz, gọi là băng tần truyền dẫn hiệu dụng của điện thoại

V KỸ THUẬT QUAY SÓ BẰNG XUNG LƯỠNG ÂM ĐA TAN

(DUAL TONE MULTIFREQUENCY — DTMF)

1 Héthéng DTMF :

Hệ thống DTMF dang phat triển và trở thành phổ biến trong hệ thống điện thoại

hiện đại hiện nay Hệ thống này còn gọi là hệ thống Touch —Tone, hệ thống được hình

thành vào năm 1960 nhưng mãi đến năm 1970 mới được phát triển rộng rãi Hệ thống

DTMF giờ đây trở thành hệ thống chuẩn thay thế cho hệ thống xung kiểu cũ

DTMF là tổng hợp của hai tần số âm thanh Nhưng điểm đặc biệt là : Tần số của

âm thanh này khơng có cùng ước số chung với âm thanh kia Ví dụ: như 750 và 500 có cùng ước chung là 10, vì vậy 750 và 500 là 2 thanh cùng âm không thẻ kết hợp thành tín hiệu DTME

Lợi điểm của việc sự dụng tín hiệu DTME trong điện thoại là chống được nhiễu tin hiệu do tổng đài có thể biết được chính xác phím nào đã nhắn Ngồi ra, nó cịn giúp

người ta sử dụng điện thoại thuận tiện hơn Ngày nay, hầu hết các hệ thống điện thoại đều sử dụng tín hiệu DTME Bàn phím chuẩn của loại điện thoại này có dạng ma trận

gồm có 3 cột và 4 hàng tạo nên tổng cộng 12 phím nhấn: 10 phím số (0 > 9), hai phím đặc biệt là “ * ” và “ # ”,

Trang 19

Mỗi một hàng trên bàn phím được gán cho tần số cao (Hình 2.2) Mỗi một phím sẽ

có một tín hiệu DTME riêng mà được tổng hợp bởi 2 tần số tương ứng với hàng và cột mà phím đó đang đứng Những tần số này được chọn lựa rất cân thận

Ngày nay, để tăng khả năng sử dụng của điện thoại người ta phát triển thêm một

cột nữa cho bàn phím điện thoại chuẩn tạo nên bàn phím ma trận 4x4 như hình 2.2

2 Tiếp nhận âm hiệu DTMF :

Tần số DTMF được chọn kỹ nhằm mục đích tránh nhầm lẫn với những âm hiệu

khác có thể xuất hiện trên đường dây Bộ thu có những mạch lọc rất tốt chỉ để tiếp

nhận các tần số DTMF và có mạch đo thời gian để đảm bảo âm hiệu xuất hiện trong

thời gian ít nhất là 50ms trước khi nhận hiệu DTMF

Sau khi thông thoại, bộ thu đã tách ra khỏi đường đây và thuê bao có thể dùng nút

ấn đề chỉnh tín hiệu DTMF đến người gọi như là mạch truyền đưa số liệu tốc độ thấp

3 So sánh thời gian gửi số :

Gửi số bằng lưỡng cực âm da tin DTMF nhanh hơn cách quay số rất nhiều về mặt nguyên tắc cũng như trên thực tế Với DTMEF thời gian nhận được một chữ là 50ms và thời gian nghỉ giữa 2 số là 50ms, tổng cộng là 100ms cho mỗi số Giả sử gửi đi 10 số:

Với DTMF mất : 100ms x 10 = Is

Với đĩa quay số : 5 x 10 x 1000ms + 9 x 700ms = 11,3s

Trang 20

Ngồi ưu điểm sử dụng dễ dàng, nhẹ Với DTMF giảm thời gian chiếm dụng bộ thu số rất nhiều, giảm bớt số lượng bộ thu số dẫn tới giảm giá thành tổng đài

4 Yêu cầu đối với bộ phát âm hiệu DTME: Để kết nối tốt với đường dây là:

e_ Điện áp nguồn nuôi một chiều (DC) và mạch vòng phải giữ ở mức ổn định dù máy ở xa hay ở gần tổng đài

¢ Bộ phát âm hiệu DTME phải hoà hợp tổng trở tốt đối với đường dây

Vấn đề nguồn nuôi đặt ra cho 2 trường hợp đặc biệt: đường dây xa và đường dây gần Đường dây xa làm giảm dòng và điện áp đến máy để nuôi bộ tạo dao động, dó đó máy này cần hoạt động ở điện áp và dịng nếu tổng đài khơng có khả năng trang bị khả năng này

Trang 21

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ KÉẺ HOẠCH TÍNH CƯỚC

I PHƯƠNG PHÁP TÍNH CƯỚC:

Cước phí nói chung và cước phí điện thoại nói riêng có một tầm quan trọng đặc biệt Nó góp phần đảm bảo các điều kiện vật chất, tài chính cung cấp cho các dịch vụ,

bảo hành trang thiết bị và mở rộng mạng lưới, cước điện thoại bảo đảm việc bù đắp các chi phi cho việc cung cấp các dịch vụ điện thoại

Tùy theo các cuộc gọi đường dài được nối dây theo phương pháp nhân công, bán tự động hay tự động mà có các phương pháp tính cước cho các cuộc gọi đường dài khác nhau

1 Vận hành nhân công:

Đối với các cuộc gọiđường dài được nối dây theo phương thức nhân công hoặc bán tự động, ngay khi bắt đầu cuộc gọi, điện thoại viên sẽ ghi nhận tất cá các thông tin cần thiết để tính tiền Điện thoại viên sẽ lập ra mỗi phiếu cho một cuộc gọi, trên đó ghi đầy đủ các chỉ tiết: các số và vùng nội hạt vùng bị gọi cùng với thời gian gọi Một thiết bị tính cước hoặc một phép đánh dấu thời gian có thế được dùng đến nếu có yêu cầu Thời gian kết nối của cuộc gọi sẽ được ghi trên tắm phiếu này

Thông thường tiền cước của các cuộc gọi vận hành nhân công không tỷ lệ với tỷ lệ

thuận với thời gian mà thay đổi từng nắc Dé cố gắng trang trải chỉ phí thực tế cho việc thiết lập một cuộc gọi đường dài, tiền cước được tính ít nhất là 3 phút (đối với đện

thoại nội hạt) Nếu như khoảng thời gian đàm thoại thật sự dài hơn thì tiền cước sẽ

tăng từng bước, thường là một phần ba số tiền căn bản (số tiền của 3 phút đầu) cho 1 phút thêm vào

Việc tính cước óc thể đơn giản hóa bằng cách sử dụng các bảng Trong đó các số tiền phải trả cho các khoảng thời gian khác nhau được kê khai theo các khoảng cách

giữa các trung tâm

Vì tắm phiếu được dùng như giấy bảo đảm phụ trợ cho việc thống kê điện thoại nên thuê bao có thể nhận được số liệu về các cuộc gọi mà họ đã tiến hành

2 Vận hành tự động:

Các cuộc gọi đường dài được nối dây một cách hoàn toàn tự động mà không cần phải qua điện thoại viên Khi thuê bao quay số, các số liệu tính cước sẽ được xác định

Trang 22

Luận văn tốt nghiệp 16 Mạch tính cước điện thoại một cách tự động Với cách này thì tổng đài phải được trang bị các thiết bị kỹ thuật thích hợp để tự động ghi cước của các cuộc gol nay

Ở đây, cước phí của các cuộc gọi đường đài được ghi bằng đồng hồ tính cước, các đồng hồ này có thể dùng chung với các đồng hồ tính cước nội hạt Cước phí của các cuộc gọi đường dài lúc đó sẽ là bội số của cước phí nội hạt Đồng hồ này sẽ được kích hoạt bởi các xung tính cước

Tùy theo mức cước, mỗi xung hoặc một chuỗi xung được phát đến đồng hồ do thuê bao bị gọi nhắc máy trả lời Sau đó các xung ở các khoảng thời gian đều đặn được phát đến đồng hồ trong khi đàm thoại Khoảng thời gian của các xung phụ thuộc vào mức cước, và thông thường thay đổi nghịch đảo với khoảng cách giữa các thuê bao

Với các thiết bị đặc biệt, có thể được tập trung tại tổng đài đường dài, sẽ xác định

chính xác tốc độ tính cước từ mã đường dài của thuê bao bị gọi và nối bộ xung thích

hợp tới đường dây Thông thường khi thuê bao bị gọi nhắc máy, mạch nhận tín hiệu nhac máy trả lời sẽ bật một xung tính cước đầu tiên, xung này diễn tả một cách thật sự một khoảng tính cước cho việc sử dụng thiết bị chuyển mạch và chiếm dụng đường

đài, còn cuộc gọi thì được nỗi thơng

s* Tính cước cho các cuộc gọi đặc biệt:

Đối với các cuộc gọi tự động đường dài người ta tính cước cho thuê bao theo đơn giá chi tiết cho mỗi cuộc gọi đường dài như trong trường hợp vận hành nhân cơng

Việc tính tiền có thể hồn tồn tự động Thông thường các dữ kiện cần thiết cho việc

tính tiền các cuộc gọi cá nhân được ghi lại một cách tự động bao gồm:

©_ Số thuê bao bị gọi bao gồm cả mã đường dài e©_ Số của thuê bao gọi

e© Ngày, tháng

e© Khoảng thời gian gọi

Số thuê bao gọi cần để đánh địa chỉ cho việc tính tiền, số thuê bao bị gọi để xác định đơn vị tính cước, tin tức này cùng với thời gian gọi hình thành nên cơ sở tính cước Các tin tức này có thể được đánh giá trong mỗi cuộc gọi hoặc ngay khi kết thúc cuộc gọi, kết quả được ghỉ lại trong tấm phiếu cá nhân hoặc trong các phương tiện tương ứng như băng từ hay một thiết bị đặc biệt Công thức cuộc gọi được nhớ và có

Trang 23

thể được đánh giá hoàn toàn tự động tại trung tâm và chuyển thành phiếu tính tiền điện thoại Phiếu này có thể diễn tả tiền cước cho mỗi cuộc gọi hoặc tiền cước chung

II KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC:

1 Các nguyên tắc trong kế hoạch tính cước:

Trong khi các cuộc gọi nội hạt đa số được tính cước ở một mức độ nhất định cho một cuộc gọi (dạng thuê bao), hiếm khi thay đổi theo thời gian gọi, còn cước tính cho các cuộc gọi đường dài thay đổi phụ thuộc theo:

e Khoang thời gian gọi

e© Khoảng cách giữa các tổng đài của thuê bao gọi và thuê bao bị gọi e Thời gian trong ngày

e©_ Các ngày lễ và ngày thường

2 Tiêu chuẩn tính cước đường dài:

a Khoảng thời gian gọi:

Đối với điện thoại nhân công, kế hoạch tính cước tối thiểu cho cuộc gọi là 3 phút,

nghĩa là cuộc gọi kéo đài 3 phút hoặc ngắn hơn thì thu theo cước cơ bản này, sau đó mỗi phút được cộng thêm 1/3 mức cước cơ bản này, phần lẻ phút tiếp thoe được làm

tròn thành 1 phút Cách tính này đảm bảo cho chỉ phí cao của dịch vụ nhân công Đối với các cuộc gọi tự động đường dài, thời gian tính cước nhỏ nhất mỗi cuộc gọi là 1 block (1 block bằng 6s), phần lẻ của mỗi block tiếp theo được làm tròn thành 1

block Như vậy, tiền cước sẽ được tính cho mỗi block

b Khoảng cách giữa hai thuê bao:

Thông thường khoảng cách theo đường chim bay làm cơ sở cho việc xác định cước số Các khoảng cách này có thể được đo giữa các tổng đài đường dài của thuê bao gọi và thuê bao bị gọi, hoặc giữa các trung tâm vật lý giữa 2 vùng

c Thời gian trong ngày:

Số lượng cuộc gọi đường dài thường thay đổi theo thời gian trong ngày Ở các giờ cao điểm, tỉ lệ giữa số thuê bao đàm thoại với số thuê bao hiện có rất cao, khoảng 80% Tuy nhiên, vào ban đêm tỉ lệ này giảm xuống chỉ còn vài phần trăm Do đó để tận dùng đường truyền và trải đều lưu thoại ra các thời 81an trong ngày, nâng cao hiệu

Trang 24

suất sử dụng của thiết bị, nhà quản lý khuyến khích các thuê bao gọi vào ban đêm bằng cách giảm cước

Hiện nay, qui định đối với đại lý các điện thoại công cộng như sau: đối với các cuộc gọi nội hạt, mức cước tối thiểu là 1200VNĐ được tính cho 3 phút đầu, sau đó

mỗi phút tiếp sẽ được cộng thêm vào 400VNĐ Với mỗi cuộc gọi liên tỉnh đại lý sẽ

thu thêm 450VNĐ vào tiền phụ thu

II KỸ THUẬT GHI CƯỚC TRONG CÁC TỎNG ĐÀI TỰ ĐỘNG:

Trong hệ thống các tổng đài tự động, phương thức thực hiện tiêu chuẩn là tính cước cuộc gọi khi thuê bao bị gọi nhấc náy trả lời, nghĩa là bắt đầu thời gian đàm thoại Các đồng hồ tính cước (bộ phận ghi cước của thuê bao) hoạt động theo nguyên

lý điện từ và được thiết kế và ghi nhận một đơn vị cước mỗi lần nam châm điện hoạt

động Điều quan trọng nhất là các mạch tính cước của một tổng đài tự động phải có độ

tin cậy với mức sai số thấp, va đặc biệt phải bảo đảm tránh được hoạt động bất thường

của đồng hồ tính cước do các hư hỏng của mạch điện hoặc do sử dụng sai lệch của thuê bao

1 Tính cước bằng phương pháp đảo cực nguồn điện:

Khi nhận ra thuê bao bị gọi nhắc máy trả lời thì tổng đài sẽ đổi chiều dòng điện DC trên đôi dây của thuê bao gọi Trong hệ tong đài điện thoại tự động, tín hiệu đảo

cực khởi động đồng hồ tính cước của thuê bao gọi Khi cuộc đàm thoại kết thúc (một

trong 2 bên gác máy) điện áp trên đôi dây lại được đảo chiều lần nữa và chấm dứt hoạt động của đồng hồ tính cước

2 Tính cước bằng phương pháp đếm xung:

Sau khi thực hiện kết nối thông thoại cho 2 thuê bao, tổng đài sẽ cấp các xung gián đoạn có tần số qui định tính cước, số xung hiện diện trong một đơn vị thời gian cơ bản sẽ tỉ lệ với giá cước Tùy theo khoảng cách giữa 2 thuê bao mà số xung trong mỗi đơn vị thời gian cơ bản khác nhau Nếu thuê bao gọi đếm một vùng càng xa thì số xung nhận được để tính cước trong một đơn vị thời gian cơ bản sẽ càng nhiều Bộ phận tính cước sẽ nhận các xung này và quy ra giá cước cuộc gọi

3 Tính cước bằng cách phát hiện Ring back tone:

Trang 25

Trong 2 cách trên, thuê bao phải được tổng đài cung cấp cho dịch vụ: tín hiệu đảo

cực hoặc xung tuần hoàn Tại các thuê bao không có 2 dịch vụ trên, người ta có thể

tính cước bằng cách kiểm tra tín hiệu hồi âm chuông (ring back tone) Khi số quay

được gởi đi, tổng đài sẽ kết nối 2 thuê bao, bên thuê bao gọi sẽ nghe được hồi âm

chuông (có tần số f = 425 Hz và chu kỳ 1s có 4s khơng) Khi thuê bao bị gọi nhắc máy, tín hiệu này sẽ mất Do đó việc phát hiện hết hồi âm chuông chính là việc phát hiện thơng thoại Tín hiệu này sẽ khởi động bộ đếm thời gian thực Khi giải tỏa cuộc gọi thì nội dung bộ đếm chính là khoảng thời gian thông thoại cần tính cước

IV PHƯƠNG THỨC QUAY SỐ VÀ TÍNH CƯỚC Ở VIỆT NAM HIỆN NAY:

1 Phương thức quay số: a Gọi nội hạt:

Sau khi nhắc máy, nếu tín hiệu mời quay số (dial tone), quay số máy cần gọi, nếu nghe ring back tone thì tiếp tục chờ máy bị gọi nhắc máy Nếu nghe busy tone thì có nghĩa là cuộc gọi không thực hiện được, người gọi đặt máy trở lại rơi sau đó gọi lại

Nhắc máy Nghe Dial tone Quay số

b Goi lién tinh:

s* Gọi tự động liên tỉnh:

Nhắc máy `

Nghe Dial tone 0 ' Mã vùng Số thuê bao

Ngoài ra, với cách gọi trực tiếp thường dùng còn có các dịch vụ điện thoại giảm

giá cước đường dài liên tỉnh như: 171, 178, 177, 179 ta tiến hành như sau:

171_0 mã tỉnh số thuê bao

Cước điện thoại đường dài liên tỉnh tại các điểm công cộng như tại thuê bao và

thu thêm 454 VNĐ/cuộc (chưa bao gồm thuế VAT)

c Gọi quốc tê:

— Mã | | Mã Số thuê

Nhắc máy | Nghe Dial tone 9 TT avée vùng bao e Gọi vào các mạng di động:

- Mã mạn Số thuê

Nhac may >| Nghe Dial tone 0 * dién thoại bao

Trang 26

Luận văn tốt nghiệp 20 Mạch tính cước điện thoại | Mã gọi vào các mạng | Mobiphone (VMS) 90 93 122 Vina Phone 91 94 Viettel 98 97 Sfone 95 EVN 96 HT mobile 92

Bộ công an, bộ quốc phòng 69 Cục bưu điện Trung wong 80

VSAT 99

2 Giá cước các tỉnh thành trong nước và quốc tế: a Cước điện thoại đường đài trong nước:

Đơn vị tính đồng/ Block (áp dụng từ ngày 15/8/2006)

Đường dài liên tỉnh | Đường dài liên tỉnh

PSTN VOIP (171) Vùng cước

Chủ nhật, Chủ nhật, Thứ 2-7 ~ | Thứ 2-7 +

ngày lê ngày lề

An Giang, Bà Rịa-Vũng Tàu, Lâm

Đồng, Long An, Bến Tre, Bạc Liêu,

Bình Dương,Bình Phước,Bình Thuận,

Ninh Thuận,Cà Mau, Cần Thơ-Hậu | 90,90 81,82 76,36 72,72 Giang Đồng Nai, Đồng Tháp, Sóc

Trăng, Kiên Giang, Tiền Giang, Trà

Vinh, Vĩnh Long, Tây Ninh

Kon Tum, Bình Định, Phú Yên, Đà

Nẵng, Đắk Lắk - Đắk Nông, Quảng

136,36 | 118,20 120 90,9

Ngãi, Quảng Nam, Quảng Trị, Gia

Lai, Khánh Hòa, Thừa Thiên Huế

Bắc Cạn, Bắc Giang, Bắc Ninh, Lai | 136,36 | 118,20 120 90,9

Trang 27

Châu - Điện Biên, Lạng Sơn, Lào Cai, Nam Định, Nghệ An, Ninh Bình, Phú

Thọ, Cao Bằng, Quảng Bình, Quảng

Ninh, Hà Giang, Hà Nam, Hà Nội, Hà | 136,36 118,20 120 90,9 Tay, Ha Tinh, Hai Duong, Hai Phong,

Hoa Binh, Hung Yén, Son La, Thai Nguyên, Thái Binh, Thanh Hóa,

Tuyên Quang, Yên Bái, Vĩnh Phúc

b Cước điện thoại nội hạt:

Cách tính cước Giá cước

` Tính trịn

Tồn thành phô 3 phút đâu 1092 364

1 phút

` Tính trịn

City Phone 3 phút đâu 1092 364 1 phút ` Tính trịn 1080 1 phút đâu 1364 1364 1 phút ` Tính trịn 1081 1 phút đâu 1364 1364 Iphút |

c Cước điện thoại di động: (Chưa có VAT)

Thứ 2 — 7 Ngày lễ - Chủ nhật

Thời gian tôi thiểu | Thời gian tiếp theo | Thời gian tối thiểu | Thời gian tiếp theo

6 giây 6 giây tiệp 6 giây 6 giây tiếp

136,36 136,36 95 95 TRƯỜNG BHDL~KTCÑ: ~ THU VIÊN 4 ]

Trang 28

CHUONG 3: THIET KE VA THI CONG MACH

I Sơ đồ khối hệ thống - Chức năng từng khối:

L Khối ino tiếp -

Le kaa oe -_ thung tầm máy nh - Khôi nhận biết |tín hiệu đảo cực Khỗi bộ nhớ | Ram ngoài Khoi giải mã DTME é Ữ a ` a ch `

Tong dai <7) Khéi nhan biét

4 5 of foe

Thuébao <> nhâc, gác máy

a Khối xử lý trung tâm: Là khối xử lý chính của mạch tính cước Nhiệm vụ là

quản lý tất cả các khối còn lại : khối hiển thị, khối giao tiếp máy tính, khối giải mã

DTME, khối nhận biết tín hiệu đảo cực và khối bộ nhớ Ram ngồi Nó là mạch logic

tổ hợp được lập trình cho IC vi điều khiển AT89C51

b Khối giải mã DTME: Giải mã các tín hiệu quay số ra các mức logic để cấp cho

khối xử lý trung tâm làm việc

c Khối hiển thị: Hiển thị số được quay, tính thời gian và tiền cho cuộc gọi ra led 7 đoạn

d Khối nhận biết nhấc máy: Nhận biết thuê bao có nhắc máy khơng và cung cấp

tín hiệu quay số cho khối giải mã

e Khối nhận biết tín hiệu đảo cực: Ở đây là dùng 1 Switch để tạo tín hiệu giả đảo

cực báo cho khối xử lý trung tâm biết Thông thường nếu thuê bao gọi có đăng ký tín

Trang 29

hiệu đảo cực với tổng đài thì khi thuê bao bị gọi nhắc máy, tổng đài sẽ cung cấp 1 tin hiệu đảo cực đến khối xử lý trung tâm để xử lý tính tiền cho cuộc gol

f Khéi b6 nho Ram ngoài: Được nạp sẵn bảng giá tiền cho từng block thời gian gọi của từng vùng trong nước, từng mạng điện thoại di động, quốc tế, nội hạt

g Khối giao tiếp máy tính: Kết nối mạch tính cước với máy tính, nhằm chuyển

đổi tín hiệu TT sang RS232 để xuất số gọi đi, thời gian gọi, tiền lên máy tính để bưu

cục để quản lý

II Tính tốn thiết kế:

Tính tốn cho 2 Module là tính cước và giao tiếp máy tính

1 Module tính cước:

Trang 30

Luận văn tốt ngh Mạch tính cước điện thoại

.K Q2SA1015 A7 Q2SA1015 LE LED10 “ 8 8 8 8

.-anờm c— ca quam qhua=p

oO © o

al | 1 f | 5311 | |

al ene

OVO ROVA D °.-€ —x _.x

IO S oO ©

TENET WO CO} [a] Nipimia| =| ==|Ajxriuolcolt~ilœ|x~ =Ì€|=riuoj|colF~lG@is==

EDICPB EIB EDCPB EDEPB

` NaS ` `" vec ° U1 © 2 |}_TONG DẠI s E 1 tE [P0 P0 7A07ELD—— CD TEDS $7] P1.1 >P0.8/AD6 Œ RJ 11 LED4 4 P1.2 P0.5/ADS [š: P — R2 LEDS z| P13 P0.4/AD4 | LEDè a] P14 PO.3/AD3 |-S3 ^ THUE BAO TED? +] P15 P0.2/AD2 [Šạ F

2 EDE 8] P1.6 P0.1/AD1 [Ƒ-šã G

1 = P1.7 P0.0/AD0

AL1 ——

—XIALEE TỆ PXIAL1 ALEIPROGE —

TRESET 6p XTAL2

TVCŒC 31 | BST ——

"| s, ———L|EAvPP PSEN |-2—x

TOE — 2

SW 12 1P3/RD P27A15LZ—LEDS-

AW ante 1 |P36WR P2.6/A14 [Se SCL

NTT ta] P3.5/T1 = P2.S/A13 I-5e SDA

CSTRXTX 13 13.410 P2.4/A12 [72 G3

STD 12 P3.34INT1 P2.3/A11 23 Ce

Trang 31

a Mạch xử lý trung tâm: Sơ đồ nguyên lý: vec U1 s FEBS + P10 9P07/AD7 TED? — Pt1.4 SP0.6/AD6 TEDä +] P1.2 P0.8/ADS TEDS =| P13 P0.4/AD4 TEDẺ š | P1.4 P0.3/AD3 ieee TÌP1.5 P0.2/AD2 TEDR—§-| P16 P0.1/AD1 P1.7 P0.0/ADO

XTAL1 16 PXTAL1 ALE/PROG DRAG

—RESET g ƑXTAL2

~VCC —31 | BST PSEN +22 Ye"

R10 10K ce ơi EA/VPP PSEN Ƒ“—X%

R9 10K

1 eA, $ ; INTO SW E P3.7/RD P2.7/A15 ee ; 15] PS.6/WR P26/A14 [SE sch OG - NTA 147] P3.5/T1 P25/A13 SE SDA 5

6 — CSRXTX T3 | P3410 P2.4/A12 [22 3 i 5 STD 42] P3.3/INT1 P2.3/A11 53 477] P3.2/INTO P2.2A10 5Š 10 | P3.1/TXD „ P2.1/A9 1-55 P3.0/RXD 9 P2.0/A8 lay) 2S aT GŨ 8 7 8 9

oO

a

rxd AT89C51 Ñ

Giao Tiep Max232 ]_-

T0

Nhiệm vụ của mạch này là điều khiển mọi hoạt động của Module tính cước như: ị

Nhận biết thuê bao nhấc máy

Nhận biết tín hiệu đảo cực

Kiểm tra xem số gọi đi là nội hạt, liên tỉnh hay di động Đếm thời gian và tính tiền cuộc goi

Xuất dữ liệu ra led 7 đoạn: số bị goi, thoi gian va tién cudc gol

Xuất các dữ liệu này qua Module giao tiếp Nạp bảng giá cước vào Rom ngoại

Trong máy tính cước, tất cả các hoạt động của mạch đều liên quan đến xung clock cung cap cho CPU vì các bộ Timers/Counters sẽ dựa vào tân sô xung clock này mà thực hiện các công việc được lập trình sẵn (ngắt Timer, chương trình delay, đếm)

Do xung clock đóng một vai trò rất quan trọng nên mạch tạo xung phải bảo đảm các yêu câu như có độ ơn định cao, sai số tân sô phải nhỏ đông thời tân số xung phải phù hợp với tần số của tất cả các linh kiện trong mạch

Trang 32

Vi điều khiển AT89C51 có bộ dao động nằm bên trong vi mạch, do đó độ ổn định

về tần số của mạch coi như thỏa Mặt khác độ ơn định của mạch cịn phụ thuộc vào thạch anh hay mạch dao động RC bên ngoài, ta chọn thạch anh vì nó dao động với tần

số chuẩn và đơn giản mạch Ngoài ra, ở điều kiện lý tưởng, tần số làm việc của CPU

phải hồn tồn tương thích với tốc độ truy xuất dữ liệu của bộ nhớ

Dựa vào các yếu tố trên và thêm vào đó là sự phô biến trên thị trường, giá cả hợp

lý, ta chọn thạch anh 12Mhz Các tụ C2 và C3 dùng để én định tần số đao động của

thạch anh

+ Port 1 và 2 bít P2.7, P2.6 dùng cho quét led + Port 0 1a port data cho led

+ Chan 12 (INTO) dugc néi véi chan STD cha MT8870 Khi MT8870 giải mã xong 1 cặp tone, chân STD sẽ lên cao rồi xuống thấp tạo ngắt tại chân INT0 của CPU để xử lý đọc số

+ Chân 17 được nối đến chân TOE của MT8870 để điều khiển cho phép xuất đữ

liệu sang CPU xử lý

+ Thông thường tại các bưu điện công cộng, thường được tổng đài cung cấp tín hiệu đảo cực (như đã trình bày ở chương 2) để tính cước cuộc gọi Ở đây, do việc đăng

ký tổng đài khó khăn nên em dùng 1 Switch nhắn giả đảo cực như sau:

SW

5a SW GIA DAO CUC "0

Sau khi quay số xong, ta nhấn Switch thì CPU sẽ nhận biết là đã bắt đầu cuộc đàm thoại và bắt đầu đếm thời gian tính tiền

+2 chân 14, 15 được nối với Opto cảm biến nhắc máy, sẽ trình bày ở phần sau +2 điện trở thanh 10K mắc dạng cực thu hở dé lấy mức tín hiệu cho các bit xử lý

cua 89C51

Trang 33

+ Mach Reset:

vec Khi mạch được cấp nguồn +5V, thì tụ nạp với thời

hằng nạp điện là: : = RC Sau đó phóng điện vào chân RST

của 89C51 và mach duoc Reset lai tir dau

_-10uF Điện trở R22 = 100 O để tránh trường hợp đòng nạp

cho tụ phân cực bên trong 89C51

_——RESET Để reset CPU chân RST ở mức cao ít nhất 24 xung

10K clock, tân số mỗi xung clock Tân sô môi xung clock là

: "” 12Mhz Suy ra T=24.(1/12.105) = 2 s_ khoảng 2 chu kỳ

may

=o

Tinh gia tri cho R23 và C1:

Dién ap & chan RST chinh 1a dién áp xả trên tụ C3 khi nạp day Ta co: Vest = Voc -€ — T/t

T/c = In(V(/Vạsn)

®% rt=T/In(V./Vạsr)

Ta lại có: r = R.C

> C =T/(R.In(V¿¿/Vạsr), với T =2 us, Vạ¿= 5V

Gia str khi ty nap gan V,, thi xả, ta chọn Vạsr> 5 V, với R = 10K, ta có: C = 10 HE

GVHD: Th.s Nguyễn Thị Ngọc Anh SVTH: Lê Quang Huy

Trang 34

Luận văn tốt nghiệp 28 Mạch tính cước điện thoại b Phan cam bién nhac may :

Khi nhắc máy, có dịng từ tổng đài qua 1 trong 2 Opto lam chan 5 dan xuống Mass,

tín hiệu ở chân 5 của 2 Opto được đưa tới chân P3.4, P3.5 của 89C51 sẽ xử lý nhận

biết tín hiệu nhắc máy

2 Opto 4N35 là 2 cảm biến nhắc máy:

Sở đĩ dùng 2 Opto là vì để khi ta có mắc ngược đường line so với tổng đài thì đều

có thể nhận biết được

Điện trở R25 dùng để phân cực cho Opto dẫn Với dịng của tơng đài khi nhắc máy là 20mA — 40mA, dòng qua led của Opto là 4mA, điện áp rơi trên led Opto là 2V thì ta có:

R25 = 2V/(0,02 — 0,004) = 125 Q

Ta chon R25 = 150 Q

Tu C6 1a tu lién lac, dùng để ngăn dòng DC

L1_Fit44_1 là biến thế cách ly 1:1, để chống quá áp ngõ vào bảo vệ cho các linh kiện bên trong mạch

2 diode Zenner 4,7V dùng để ôn định điện áp ngõ vào IC MT8870 la:

4,7 + 0,6 = 5,3V

Trang 35

c Mạch giải mã DTME: vec C4 II VW

tong dai toa

œ

C5 | 104 us

+ CAI rer 9 Wine 951/GTE

R26 R24 390K “in Esr——w— 100K} R27 100K 3 MT8870 _ | 45 STD Gs 3 L423 Cl a2 }3— Q1 Y2 8! osc2 Qo +128 L_] BINH £ 10 TỌE 3.679MHz "L PWDNG TOE|_————= +

Khi có tín hiệu quay số, một cặp tone sẽ đến ngõ vào của MT8870 và được giải mã

ra 4 bit từ Q0 > Q3 để cấp cho CPU xử lý

Các tụ điện, điện trở, thạch anh được sắp xếp theo tính tốn của nhà sản xuất

Chân STD khi có tone nhắn sẽ lên cao rồi xuống thấp để tạo ngắt tại chân INT0 của 89CS51 xử lý

Chân TOE sé được set lên cao khi MT8870 giải mã xong 1 cặp tone

on Ố

d Mạch hiên thị:

a as| Ey) aa] an

Rn R13 Rie y Rw R20

tED+ wena 1603 LEDe LED: LEDS LsD19

“Sp SAiog KT casas 7 28A1015 Q2SA1015 « cosas 4Œ G25A1016

tị 2 D5: H0, 3.8 Bog 38 gut) pj lt a2: R12 J28A1016 « a i d 2 3 go 3.8 ! ; i ; i_l i_l ! i ¬ 8 CN) — 8 KH KuoaaS, ø +

sta ‘ ie eR ei ei fet ti fee TU

Là mạch gồm 10 led 7 đoạn dùng để hiển thị số khi quay số điện thoại gọi đi Sau

fl

i at

a

LEDTSEO LED?SEG JI LED7SEG 1l LED7&S I LED?SEG

=, | | II rm 0

đó, khi bắt đầu tính tiền cuộc gọi, 6 led bên trái dùng để hiển thị tiền, 4 led bên phải ding dé hién thị thời gian

Tính tốn điện trở phân cực cho cực B ciia transistor:

Theo đặc tuyến ở ngõ ra của transitor ta có, khi dong Ip tăng thì dịng lc cũng tăng theo, đến một lúc nào đó khi dong Ig tang thi Ic sẽ không tăng nữa, khi đó transistor hoạt động ở chế độ bão hòa

Khi transistor hoạt động ở chế độ bão hòa thì ta được lcmax < ÿ.Íp.k

Trang 36

với k là hệ số bão hòa

Trong tính tốn thường chọn k = 2 > 5 Tomax

B-k ” tia

Khi cực B tích cực mức thập, thì môi nôi B-E được phân cực thuận, lúc này:

Voc = Vy + Ip.Rp Voc > Vy > Ip> “>> ln= Ra Veco 7 Vy Tomax Từ (*) ta suy ra: —— > Rp B.k (Veo - Vy) B-k (5-0.6).1000.2 “>> Rp< = =4,56 kO Tomax 1920.107 > Chon Rg = 4,7 kQ Led R É 4.7k

Bén trong led 7 doan

8 bit data cia Port 0 dugc dua dén cdc chan tir a > g va chan p của led 7 đoạn Các led này sẽ sáng khi chân tương ứng của nó ở mức 0 và transistor được kích dẫn

Chọn điện trở hạn dòng cho led:

o5V — Dòng quét led khoảng 10 mA là led sáng, ta chọn

| yi vn dòng để quét led là 20 mA để led được sáng rõ:

LED R= Tacé: ~~ Vec-Vieg 5V-2V

° R= = = 1509

lied 0.02

Chon gia tri cho dién tré 1a 150 Q

Trang 37

e Bộ nhớ Rom ngoài AT24C04:

Do bộ nhớ Rom của 89C51 không đủ, nên phần thiết kế em đã sử dụng thêm Rom

AT24C04 Đây là Rom có bộ nhớ 4Kb, được sử dụng để lưu bảng giá cước

- A0, A1, A2: Dùng để chọn bộ nhớ nếu có AT24C04

1 Tao sử dụng nhiều Rom ngoài Ở đây chỉ sử dụng 3] s04 5 §DA ` ae

SCL 6 cL 1 Rom nén 3 chan nay được nôi mass

WP

- SCL : Chuôi xung ngõ vào

0 - SDA : Chuỗi dữ liệu

f Phần truyền tín biệu đi xa:

SN75176 ty td [>—44 o R F —<—s4 BR1 ° 3 6 : CSIRX TX [3 pe 3 7 ] ` ; ; LAA A! 4 ° R21 330 CON4 =

Do máy tính có thể để ở xa so véi cabin, vi vậy cần phải có phân này nhằm đảm bảo tín hiệu khơng bị suy hao

SN75176 có chức năng tương đương như MAX485 (giá thành rẻ hơn tuy nhiên

tính 6n định khơng cao), là IC dùng để chuyển đổi tín hiệu TTL sang RS485 để truyền

tín hiệu đi xa, đường truyền tối đa lên đến 15Km

2 chân TXD và RXD là 2 chân truyền nhận được kết nối trực tiếp với 89C51 Khi

truyền xong hoặc nhận xong 1 chuỗi đữ liệu sé tao ra 1 xung ở chân 2 và 3, xung này sẽ kích hoạt ngắt ở chân INT1của 89C51 để phục vụ phần mềm xử lý

2 chân 6 và 7 là ngõ ra hoặc vào của tín hiệu RS485 g Phần nguồn: 'à LM78L05 % VIN VOUT ca C7 104 | | 100U/16V ~p “0 I+ C9 3 | C10 2200u/50V | 104 0 IƑ— GND Oo “0

Trang 38

Sở dĩ phải dùng nguồn 12V, rồi sau đó biến đổi ra 5V để sử đụng cho các linh kiện là vì khi truyền tín hiệu đi xa (từ mạch RS232_ Nguồn đến mạch tính cước) mà

dùng nguồn 5V sẽ bị suy hao bớt dẫn đến không đủ điện áp để sử dụng s* Nguyên lý hoạt động của Module tính cước:

Khi thuê bao gác máy (on hook), trở kháng của điện thoại rất cao, không có dịng qua mạch cảm biến nhắc máy

Khi thuê bao nhắc máy (off hook), trở kháng này giảm dẫn đến có dịng chạy qua mạch cảm biến, dòng này làm cho 1 trong 2 Opto dẫn -> CPU nhận biết thuê bao đang nhắc máy

Khi nhận biết được thuê bao đang nhắc máy, CPU sẽ hiển thị “An So” báo cho

người dùng biết để quay số Khi thuê bao quay số, tín hiệu tone sẽ qua biến thế cách ly đến ngõ vào IN-, sau đó tín hiệu quay ra theo đường chân GS của MT8870, qua R27

rồi về tông đài

Sau khi nhắn 1 số, 1 tín hiệu từ cao xuống thấp tại chân STD sẽ kích hoạt ngất

cạnh xuống báo cho CPU biết đã thực hiện xong việc giải mã Í cặp tone

Sau khi thuê bao quay số xong, CPU sẽ đợi tín hiệu đảo cực Khi có tín hiệu đảo

cực, CPU bắt đầu kiểm tra xem số gọi đi là nội hạt, liên tỉnh hay di động sau đó lấy

bảng giá từ Rom ngoài áp vào dé tính cước

Tắt cả các đữ liệu như: số bị gọi, thời gian hay tiền đều được xuất ra led 7 đoạn và máy tính để người sử dụng dễ quản lý

2 Module giao tiép may tinh:

Đề tài này em thiết kế một máy tính có thé quản lý được 4 Cabin, nên phải cần có module này Đây là module trung gian để kết nối máy tính với các cabin

Sơ đồ mạch Module giao tiếp:

Trang 40

Luận văn tốt nghiệp Phần xử lý trung tâm:

34

U1

Mạch tính cước điện thoại

P0.0/ADO P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 Gƒ>.i@ | 34 33 32 TTTTTTTT C§/RX1X P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 l6» [3 HT PL P [ou XTAL1 I Che sha + XTAL2 9 | EA/VPP 33P | | C12 R50 10k TẾ 16V RST P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/DO P3.2/INTO P3.3/INT1 P3.4/TO P3.9/T1 P3.6WR P3.7/RD ALE/PROG PSEN Ind IND oocgo00 Gi(@n|+>ic N3 [2 [2Ì )|R th © rxd txd

Ì¬—l—=l—=l~lalai-a ~/i@liCt|blCIÍhP o00qn0gdg

cr C13 AT89C51 tte R49 AF 100 RESET a LAA AO | SW10 Mạch xử lý trung tâm

Đây là module trung tâm để giao tiếp giữa các module tính cước và máy tính Nhiệm vụ của module này là nhận đữ liệu từ module tính cước rỗi xuất ra đúng từng

cabin lên máy tính để chủ bưu cục đễ quản lý

Ở đây em thiết kế sử dụng cho 2 module tính cước

2 chân TXD và RXD là 2 chân truyền và nhận dữ liệu

Bit P1.0 là bit nhận biết dữ liệu nhận được từ module tính cước để xuất ra máy

tính b Phần giao tiếp RS232: f 10uF T U2

COM MAY TINH TỶ ]|R1N R1OUT Ls —8

1T |R2AN R20UT 44-0

1 txdf—————Tp | TN — T1OUT 7n

otg—n O—— TIN T2OUT|-——d

or Q-

ot 8 E—L ¡ C2 e++ “pe 3_\ hout

Ota o-rs— ET Ta 3 G1- v- o—+—na oy vật 7? 4 VGC = Ca+ 15 0 C4 5 | c2 GND 1ouF f - = MAX232

Day là phần kết nối giữa máy tính và phần cứng tính cước

Định dạng
Số trang	82
Dung lượng	3,98 MB