Chương 1 NGHIÊN cứu hệ THỐNG TỔNG đài tổng đài nội bộ 2 8

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 PHẦN : NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI 1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI: 1.1.1 Định nghĩa: Tổng đài điện thoại hệ thống chuyển mạch, có nhiệm vụ kết nối liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi (Calling side) đến thiết bị cuối (Called side) 1.1.2 Sơ lược cấu trúc mạng điện thoại : Mạng điện thoại phân thành cấp tổng đài:  Cấp cao gọi tổng đài cấp  Cấp thấp goị tổng đài cấp (cấp cuối) Tổng đài cấp tổng đài kết nối với thuê bao thiết kế 10000 đường dây thuê bao Một vùng có 10000 đường dây thuê bao trở lên số điện thoại phân biệt sau:  Phân biệt mã vùng  Phân biệt đài cuối  Phân biệt thuê bao Hai đường dây nối thuê bao với tổng đài cuối gọi là“vùng nội bộ” trở kháng khoảng 600 Ω Tổng đài cuối cung cấp cho thuê bao điện áp 48VDC Hai dây dẫn nối với jack cắm  Lõi gọi Tip (+)  Lõi bọc gọi Ring (-)  Vỏ gọi Sleeve Khi thuê bao nhấc máy tổ hợp, tiếp điểm đóng tạo dịng chạy th bao 20mA DC áp rơi Tip Ring +12VDC GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Một người sử dụng đầu cuối thuê bao nhà riêng thuê bao công sở trực tiếp nối đến tổng đài cuối (nội hạt), gọi tổng đài lớp trung tâm điện thoại nội hạt Trung tâm miền (cấp 1) Trung tâm vùng (cấp 2) Trung tâm cấp (cấp 3) Trung tâm đường dài (cấp 4) Trung tâm chuyển tiếp nội hạt(cấp5) Trung tâm đầu cuối (tổng đài nội hạt) (cấp5)     Hình 1.5: Cấu trúc mạng điện thoại CO (Central Office) Các người sử dụng đầu cuối thuê bao thường kết nối CO qua đôi dây xoắn đôi, gọi đường dây thuê bao (Tip-Ring) Các trạm cấp (tổng đài đường dài) đáp ứng hai chức năng: chuyển mạch đường dài, tổng đài cấp phần mạng đường dài, nói cách khác, tổng đài cấp hoạt động chuyển mạch chuyển tiếp để nối tổng đài cấp Khi có đủ lưu lượng thơng tin tổng đài chuyển tiếp nội hạt chuyển mạch điều khiển lưu lượng vượt tràn trung kế trực tiếp tổng đài đầu cuối GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 1.2 CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG ĐÀI: 1.2.1 SƠ ĐỒ KHỐI CƠ BẢN CỦA TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI: KHỐI ÂM HIỆU KHỐI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM KHỐI CHUYỄN MẠCH KHỐI DTMF KHỐI THUÊ BAO & TRUNG KE -5VDC 5VDC 24VDC 75VAC KHỐI NGUỒN 1.2.2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI: 1.Khối điều khiển trung tâm (KĐK) : Khi thuê bao nhấc máy, KĐK nhận biết thông qua khối giao tiếp thuê bao Khối kiểm tra thuê bao phát tín hiệu cho khối báo hiệu phát tone mời gọi phù hợp Khi thuê bao nhấn số gọi lưu lại kiểm tra thuê bao bị gọi có phù hợp hay không Thuê bao bị gọi số phù hợp KĐK phát tín hiệu u cầu khối báo hiệu phát tone chờ thuê bao gọi đồng thời tổng đài phát tín hiệu điều khiển để đổ chuông thuê bao bị gọi Khi thuê bao bị gọi nhấc máy KĐK phát GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 lệnh yêu cầu kết nối đến khối chuyển mạch sau thời gian đàm thoại hai thuê bao Khi hai thuê bao gác máy KĐK phát tone bận đến th bao cịn lại, đồng thời giải phóng vùng nhớ cho thuê bao gác máy Vùng nhớ thuê bao cịn lại giải phóng gác máy Ngồi khối th bao, khối điều khiển cịn nhận xử lí thơng tin từ đường dây trung kế đưa vào từ khối giao tiếp trung kế; đồng thời báo hiệu gửi thông tin gọi đến tổng đài quản lý thuê bao bị gọi thông qua vài tổng đài cấp cao 2.Khối âm hiệu: Tạo tín hiệu Dial tone , Busy tone , Ring back tone ,…Để cấp cho thuê bao • Busy tone : Tín hiệu xoay chiều hình sine tần số f = 400 – 450 Hz 3Vpp khơng liên tục 0.5s có ; 0.5s khơng • Dial tone : Tín hiệu xoay chiều hình sine f = 400 – 450 Hz 3Vpp cấp lien tục • Ring back tone : Tín hiệu xoay chiều hình sine f = 400 – 450 Hz 3Vpp 1s có , 2s không 3.Khối chuyển mạch: Chức chủ yếu khối thực thiết lập tuyến nối đầu vào với đầu có lệnh từ điều khiển Tấc tín hiệu thoại hai thuê bao tín hiệu báo hiệu qua đường vào khối chuyển mạch 4.Khối giao tiếp thuê bao: GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Các đường dây điện thoại vòng cục gắn trực tiếp vào khối Khối cung cấp dòng chiều đường dây thuê bao nhấc máy Do tín hiệu thoại chuyển đổi thành tín hiệu điện dịng điện biến thiên đường dây Các tác động nhấc máy, gác máy nhận biết thông qua giao tiếp thuê bao Ngoài ra, việc kết nối hay hủy bỏ kết nối hai thuê bao thông qua khối giao tiếp thuê bao Tóm lại khối giao tiếp thuê bao có chức chuyển đổi tín hiệu điện đường dây thuê bao thành tín hiệu điện phù hợp để nhận biết xử lí 5.Khối giao tiếp trung kế: Khối giao tiếp trung kế khối giao tiếp đường dây trung kế với tổng đài, có chức chuyển đổi tín hiệu điện đường dây trung kế thành tín hiệu điện phù hợp để nhận biết xử ly 6.Khối tạo chng: Là tín hiệu chng để cấp cho th bao cần Thực chất tín hiệu điện thoại cung cấp nguồn điện xoay chiều 75  90Vrms Hoặc số điện thoại trước ta phải cung cấp mạch điện tạo chng riêng 7.Khối DTMF: Là khối dùng IC chuyên dụng để thu nhận tín hiệu đa tần từ bàn phím điện thoại, giải mã sang mã nhị phân sau gởi cho khối xử lý trung tâm 8.Khối nguồn: Là nguồn DC với mức điện áp khác có transistor nâng dòng, để cung cấp nguồn cho khối tổng đài hoạt động 1.3 CÁC LOẠI TRUNG KẾ SỬ DỤNG TRONG TỔNG ĐÀI: Trung kế đường liên lạc hai tổng đài Có loại trung kế sau:  Trung kế CO_LINE (Central Office Line): - Kết nối hai dây cáp - Sử dụng đường dây thuê bao tổng đài khác làm trung kế tổng đài GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 - Có chức máy điện thoại (nhận chuông, quay số)  Trung kế tự động hai chiều E&M (Ear and Mouth Trunk) - Kết nối bốn dây cáp - Hai dây dành cho tín hiệu thoại - Một dây để phát tín hiệu trao đổi - Một dây để thu tín hiệu trao đổi - Các tín hiệu trao đổi gồm: Quay số, xác nhận, thiết lập gọi, tính cước…  Trung kế số (Digital Trunk): - Tín hiệu thoại tín hiệu trao đổi hai tổng đài tín hiệu số 1.4 CÁC ÂM HIỆU VÀ TÍN HIỆU CHNG BÁO : Các âm hiệu (Tone): Là tín hiệu âm mà tổng đài gởi đến cho th bao để thơng báo tình trạng hoạt động tổng đài Một tổng đài phải có âm hiệu sau: 1.4.1 ÂM HIỆU MỜI QUAY SỐ (DIAL TONE): Âm hiệu báo cho thuê bao biết tổng đài sẵn sàng nhận số quay từ thuê bao Hình 1.7: Dạng sóng âm hiệu mời quay số (Dial Tone) Âm hiệu tín hiệu hình sin có tần số f = 425 ± 25 Hz, nhịp liên tục, méo hài < 1%, biên độ 1÷ 5V 1.4.2 ÂM HIỆU BÁO BẬN (BUSY TONE): Âm hiệu tổng đài báo cho thuê bao gọi biết thuê bao bị gọi bận, trung kế bận, hết thời gian quay số… GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Âm hiệu tín hiệu hình sin có tần số f = 425 ± 25 Hz, nhịp 0.5s có, 0.5s khơng, méo hài < 1% Hình 1.8: Dạng sóng âm hiệu báo bận (Busy Tone) 1.4.3 ÂM HIỆU HỒI ÂM CHUÔNG (RING BACK TONE): Hình 1.9: Dạng sóng âm hiệu hồi âm chng Khi thuê bao gọi quay số,nếu thuê bao bị gọi rỗi tổng đài đổ chuông cho thuê bao bị gọi cấp hồi âm chuông cho thuê bao gọi , âm hiệu có tần số f = 425 ± 25 Hz, nhịp với dịng chng ( 1s có, 2s khơng) 1.4.4 TÍN HIỆU CHNG (RING): Hình 1.10: Dạng sóng tín hiệu chng Dùng để rung chng cho th bao bị gọi( rỗi) Tín hiệu chng tín hiệu AC hình sin có tần số f = 20 ÷ 25 Hz, điện áp từ 75 ÷ 90 VRMS Thông thường ta cung cấp trực tiếp điện áp AC 75 ÷ 90 Vrms chng kêu Với ngắt nhịp 1s có 2s khơng GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 1.5 CHUYỂN MẠCH TỔNG ĐÀI: Tổng đài số tổng đài dung lượng nhỏ , có kết cấu đơn giản nên phù hợp với chuyển mạch không gian Với phương pháp chuyển mạch chất lượng thơng thoại cao tín hiệu truyền trực tiếp mà khơng phải qua hình thức điều chế Còn phương pháp chuyển mạch thời gian phức tạp phù hợp với tổng đài có dung lượng lớn ( vài trăm số ) Do với tổng đài , ta sử dụng chuyển mạch thời gian lãng phí khả thực thi lại 1.6 PHƯƠNG THỨC LÀM VIỆC GIỮA TỔNG ĐÀI VÀ CÁC THUÊ BAO: - Nhận dạng thuê bao gọi nhấc máy: tổng đài nhận dạng trạng thái thuê bao thông qua biến đổi tổng trở mạch vòng đường dây Bình thường thuê bao trạng thái gác máy tổng trở đường dây vô lớn ( hở mạch) Khi thuê bao nhấc máy (offhook) điện trở mạch vòng cịn 150Ω-1500Ω ( thường 600Ω, tổng trở vào điện thoại) Tổng đài nhận biết thay đổi thông qua cảm biến trạng thái đường dây thuê bao - Khi thuê bao nhấc máy tổng đài cấp tín hiệu Dial tone đường dây đến thuê bao, nhận tín hiệu th bao quay số, quay số dạng DTMF PULSE - Tổng đài nhận số thuê bao gởi đến kiểm tra, số đầu nằm tập thể số thuê bao tổng đài tổng đài phục vụ gị nội đài Ngược lại phục vụ gọi liên đài thông qua trung kế, số đầu mã dịch vụ tổng đài thực chức đặc biệt để phục vụ cho thuê bao - Nếu thuê bao bị gọi thông thoại đường dây trung kế bị bận tổng đài cấp tín hiệu Busy tone ngược cho thuê bao gọi GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Khi thuê bao gọi nhấc máy tổng đài iết tín hiệu cắt dịng chng kịp thời để tránh hư hao cho thuê bao, đồng thời cắt Ring_back tone thuê bao gọi kết nối thông thoại cho hai thuê bao - Khi hai th bao thơng thoại mà có thuê bao gác máy, tổng đài ngắt thông thoại thuê bao cấp Busy tone cho thuê bao lại, giải tỏa thiết bị phục vụ thơng thoại Khi th bao cịn lại gác máy tổng đài ngắt Busy tone kết thúc chương trìng phục vụ thuê bao 1.7 CHẾ ĐỘ QUAY SỐ:  Quay số xung thập phân (Pulse): Quay số đĩa quay số, mạch vịng ngắt đóng công tắt nối với cấu quay số Các chuỗi xung đồng tạo tương ứng với số quay Mỗi chu kỳ xung thường 100ms, khỏang cách chuỗi xung lớn 500ms 66.67ms >500ms 33.33ms Hình 1.15: giản đồ xung chế độ quay số Pulse  Quay số tín hiệu đa tần DTMF (Dual Tone MultiFrequency): Khi sử dụng DTMF để quay số, xung biểu diễn cặp số (Tone) Khi bấm số, cặp Tone tương ứng với số phát mà khơng cần phải ngắt mạch vịng thuê bao Hình 1.16: Sơ đồ tương quan mã số phím với cặp tần số mạch thu – phát DTMF GVHD: Bùi Thị Kim Chi SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Mỗi cặp tần số ( tương ứng với số ) xuất tối thiểu 40ms, thời gian tối thiểu Tone 60ms Như quay số DTMF nhanh so với quay số xung, gọi có cấu trúc co, gọi vào có cấu trúc dãn ≥ 60ms tone ≥ 40ms tone tone Hình 1.17: Giản đồ thời gian giải mã DTMF GVHD: Bùi Thị Kim Chi 10 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Dòng qua photodiode: 10mA Áp rơi photodiode: 2V Dòng qua phototransistor dẫn sat: 0.5mA Áp rơi phototransistor dẫn sat: VCE = 0.2V Diode zenner D4 loại 4.7V Các thông số phải tính: Vì th bao ngồi gọi vào trung kế mạng nội bộ, tổng đài bưu điện cấp nguồn điện áp 75VRMS, dòng 4mA cho trung kế Lúc sụt áp rơi photodiode khoảng 1.1V Ta có: R6 = VD − VOpto I = 4.7 − 1.1 = 900Ω 4mA Chọn R6 = KΩ Điện trở R5 dùng để giảm bớt điện áp (hay dòng) vào Opto, nên ta chọn R5= 10 KΩ C3 tụ ngăn dòng DC chọn C3 = 1u / 250v Tần số tín hiệu chng 20 Hz =>ZC3 >> 2C3π f chuong = 7.96 KΩ Chọn dòng qua C3 = 4mA => V C = 7.96 * mA = 31.84 V Khi photodiode dẫn với dòng khoảng 4mA lúc phototransistor chưa dẫn bão hồ => VCE = 0.6V ICQ(opto) = Iphototransistor ≈ 1mA Điện trở R7 = VCC − VCE − 0.6 = = 4.4 KΩ I Phototransisotr 1mA Vậy ta chọn R7 = 4.7KΩ GVHD: Bùi Thị Kim Chi 56 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Điện trở R8 >> R7 để opto dẫn dịng qua phototransistor khơng qua R8 Tụ C5 tụ tín hiệu AC ta chọn tụ 0.1μF Ta cần tính điện trở R8 để thời gian nạp tụ xả tụ khoảng 5ms τnạp = (R8 + R7)C5 = 5ms =>(4.7KΩ + R8)10-7 = 5ms => R8 = 45.3 KΩ (1) τxả = R8xC5 = 5ms => R8 = 50KΩ (2) (1)&(2) ta chọn R8 = 47KΩ GVHD: Bùi Thị Kim Chi 57 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3 TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 MẠCH TẠO ÂM HIỆU : a Sơ đồ nguyên lý: 5V R 1 8k D IO D E D V C C D IA L k TH R TR G C u f C V R 3 O U T G N D 8k R S T L M 55 D S C H G R D U 19 D IO D E C C 1 u F 5V R 5k V C C R 9k 408 TH R B US Y C u f TR G C V D O U T G N D 5k 00 R S T L M 55 D S C H G R D U 22A U 20 00 C C C V R 3k V C C D S C H G 74 08 TH R R 3 k R IN G _ B C u f TR G C V D 6 O U T G N D 6k D IO D E R S T L M 555 R D U 3A U 21 D IO D E C C 7u f Hình 3.4:Sơ đồ chi tiết mạch tạo loại Tone  Chức linh kiện: - C2, C5, C8 tụ lọc - U1, U2, U3: IC555 để tạo tín hiệu xung vuông - D1, D2, R1, R2, C1 để nạp xả, kết hợp với IC555 tạo tín hiệu xung vng có tần số 425Hz - R3,C3, R6, C6, R9, C9 tạo thành lọc thông thấp tần số cắt 425Hz GVHD: Bùi Thị Kim Chi 58 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 - D3, D4, R4, R5, C4 để nạp xả, kết hợp với IC555 tạo tín hiệu sung vng 0.5s có 0.5s khơng - D5, D8, R7, R8, C7 để nạp xả , kết hợp với IC555 tạo tín hiệu sung vng 1s có 2s khơng b Tính tốn thơng số linh kiện mạch:  Mạch tạo tín hiệu Dial Tone (Tín hiệu mời quay số): Tụ C1 nạp nguồn +5v qua R sau xả qua R chân DIS LM555 , chu kỳ dao động T = 0.7(R1 +R2)C1 Để xung đối xứng , ta chọn R1 = R2 = R Chọn tần số dao động : f = 425 Hz f = / T = / 0.7(2RC1) =1,4 / 2RC1 Choïn C1 = 0.1uF  R = 1.4 / 2*0.1*10 −6 *425 =16 KΩ  Choïn R1 = R2 =18 KΩ C2 tụ chống nhiễu tần số cao, chọn C2 =104 R3, C3 tạo thành lọc thông thấp, với tần số cắt 425Hz: f= Chọn C3 = 0.1μF => R3 = 2π R3C3 = 3.744KΩ 425 × × π × 0.1×10−6 Ta chọn R3 = 3.9KΩ Diode chọn 1N4007  Mạch tạo tín hiệu BUSY TONE: (Âm báo bận) GVHD: Bùi Thị Kim Chi 59 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Tín hiệu báo bận tạo cách dùng tín hiệu dial tone qua cổng AND với tín hiệu tạo trạng thái có trạng thái không, đưa qua lọc thông thấp tín hiệu BUSY tone Bộ ngắt nhịp 0.5s có 0.5s khơng mạch tạo trạng thái có trạng thái không thiết kế sau: Chọn C4 = 47μF R4 = R5 = R TNap = TXa = 0.7*R*C4 = 0.5 =>R = 0.5 / 0.7*47*10 −6 = 15 KΩ => R4 = R5 =15 KΩ C5 tụ chống nhiễu tần số cao, chọn C5 = 104 R6, C6 tạo thành lọc thông thấp, tần số cắt 425 Hz: f = Ta chọn C6 = 0.1μF => 425 = × π × R6C6 => R6 = 3.7KΩ × π × R6 × 0.1×10−6 Chọn R6 = 3.9KΩ Diode D3 D4 loại 1N4007  Mạch tạo tín hiệu chng Ring Back tone (Âm phản hồi) GVHD: Bùi Thị Kim Chi 60 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Tín hiệu phản hồi tạo cách dùng tín hiệu dial tone qua cổng AND với tín hiệu từ mạch tạo tín hiệu trạng thái có trạng thái khơng đưa qua lọc thơng thấp tín hiệu Ringback Tone Bộ ngắt nhịp 1s có 2s khơng mạch tạo trạng thái có trạng thái không thiết kế sau: Chọn C7 = 47μF Ta có TNap = 0.7*R7*C7 = => R7 = = 30 KΩ 0.7 * 47 * 10 −6 => chọn R7 = 33 KΩ Ta có TXa = 0.7*R8*C7 = => R8 = = 60 KΩ 0.7 * 47 * 10 −6 => chọn R8 = 56 KΩ C8 tụ chống nhiễu, ta chọn tụ 104 Diode D5 D6 chọn loại 1N4007 R9, C9 tạo thành lọc thông thấp, tần số cắt 425 Hz: f = Ta chọn C9 = 0.1μF => R9= × π × R9 × C9 1 = =3.745KΩ × π × f × C9 × π × 425 × 0.1× 10−6 Chọn R9 = 3.9KΩ 1.4 MẠCH DTMF: GVHD: Bùi Thị Kim Chi 61 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 D TM F a Sơ đồ nguyên lý mạch: 5V 5V 16 P P P P P 0 330K 1 1 1 S T /G T VC C 17 R EST STD Q Q Q Q TO E R 18 U 18 104 IN + VR EF IN - 100K R G S O SC 100k Y G N D G N D G N D C 104 C O SC M C M 8870 5V Hình 3.5: Mạch chi tiết khối DTMF b Giải thích hoạt động mạch: - Trước xác nhận cặp tone giải mã, thu kiểm tra chu kỳ tín hiệu hợp lệ việc kiểm tra thực mộ số RC bên lái EST Khi EST mức cao làm tăng phóng điện tụ Điều kiện để tín hiệu trì EST mức cao khoảng thời gian công nhận Vc đạt đến mức ngưỡng VTST để ghi nhận cặp tone, chốt mã bít tương ứng ngõ chốt - Cuối sau khoảng thời gian trễ ngắn để kết thúc chốt ngõ STD mức cao cặp tone ghi nhận Khi TOE mức cao bít liệu xuất ngồi Bus - Thời gian tối thiểu cặp tone xuất để đảm bảo cho việc nhận xác là: tREC = tDP + tGTP : tREC : khoảng thời gian tối thiểu để xác nhận xuất cặp tone tDP: thời gian trễ ngõ vào tGTP: thời gian bảo vệ để đảm bảo có mặt cặp tone - Khoảng thời gian tối thiểu xuất hai cặp tone là: GVHD: Bùi Thị Kim Chi 62 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 tID = tDA + tGTA Trong : tID: thời gian xuất tối thiểu hai cặp tone tDA: thời gian dò cặp tone tGTA: thời gian bảo vệ cho việc xác định cặp tone bị - Các thông số định mức: datasheet ta thấy hình vẽ c Tính tóan thông số: Các giá trị R, C, thạch anh chọn theo thơng số định mức: Chọn VTST =2.4V Ta có: - Thời gian bảo vệ cho việc xác định cặp tone là: tGTA = R5 × C5 ln( - VDD ) = (100.0.1.10-6) ln ( )= 0.0073(s) VTST 2.4 Thời gian bảo vệ đảm bảo có mặt cặp tone : TGTP = R5 × C5 ln( 1.5 VDD ) = (100.0.1.10-6) ln ( ) =0.0065 (s) VDD − VTST − 2.4 KHỐI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM VÀ KHỐI CHUYỂN MẠCH: GVHD: Bùi Thị Kim Chi 63 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 J11 5V 5V J13 P 0 P P P P P P P HSO HSO HSO HSO HSO HSO HSO HSO CON9 P 0 P P P P P P P HSO HSO HSO HSO HSO HSO HSO HSO C 33 33P Y1 5V 12M RESET 33P C 34 39 38 37 36 35 34 33 32 7 19 18 31 40 P P 1 P P P P P P X1 X2 EA RST P P P 2 P P P P P 7 OC VCC 1D 1Q 2D 2Q 3D 3Q 4D 4Q 5D 5Q 6D 6Q 7D 7Q 8D 8Q GND C 5V 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 A A A A A A A X0 X1 X2 X3 Y0 Y1 Y2 P 74573 U 16 CON9 P 0 /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P P RD1 RD2 DA TA P RL1 RL2 10 P P P 2 P P P P P CON9 P /A P /A P 2 /A P /A 1 P /A P /A P /A P /A P /R XD P /T XD P 3.2 /IN T P 3.3 /IN T P /T P /T P /W R P /R D ALE PSEN GND 21 22 23 24 25 26 27 28 P P P 2 P P P P P 10 11 12 13 14 15 16 17 P P RD1 RD2 DA TA P RL1 RL2 A X0 A X1 A X2 A X3 AY0 AY1 AY2 DA TA P P -5 V 5V 22 23 24 25 38 18 14 34 36 20 16 CON9 A X0 A X1 A X2 A X3 AY0 AY1 AY2 D ATA RESET S TR O B E MT8816 NC1 NC2 CS VEE VSS X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 VCC D IA L BUSY R IN G _ B DTMF TK1 TK2 EX T0 EX T1 EX T2 EX T3 EX T4 EX T5 33 32 31 30 29 28 27 26 10 11 12 13 40 30 29 5V 10 P P P 2 P P P P P B2 OC VCC 1D 1Q 2D 2Q 3D 3Q 4D 4Q 5D 5Q 6D 6Q 7D 7Q 8D 8Q GND C 20 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 RE0 RE1 RE2 RE3 RE4 RE5 RE6 RE7 P 1 J17 R R R R R R R R E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 CON8 J18 D IA L BUSY R IN G _ B CON3 J19 TK1 TK2 5V CON2 J20 RD1 RD2 R 75 100 SW CON8 74573 EX T6 EX T7 5V VCC E XT0 E XT1 E XT2 E XT3 E XT4 E XT5 E XT6 E XT7 R ESET B1 J12 J14 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 J15 5V 35 37 39 21 19 17 15 5V C 37 10U F 8051 CON2 S W P U SH B U TTO N R 76 K J21 R L1 R L2 CON2 Hình 3.6: Sơ đồ chi tiết khối điều khiển trung tâm - Khối điều khiển trung tâm bao gồm mạch CPU mạch Reset Khối điều khiển trung tâm thiết kế để xử lý cho tám thuê bao hai trung kế, nên lượng liệu lưu trữ lớn , nên vùng nhớ ROM &RAM nội IC AT89C51 khơng thể đáp ứng ta chọn IC AT89C52 để có vùng nhớ RAM & ROM nội lớn GVHD: Bùi Thị Kim Chi 64 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 Do tổng đài phục vụ thuê bao tương đối lớn, chân port IC AT89C52 đáp ứng nên ta cần mở rộng thêm port IC chốt 74HC573 - Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ điều khiển tòan hoạt động tổng đài bao gồm:  Nhận biết trạng thái nhấc, gác máy thuê bao Khi thuê bao nhấc máy, khối điều khiển trung tâm nhận biết trạng thái thuê bao thông qua HSO dị tìm Link trống Khối điều khiển trung tâm cấp Dial tone cho thuê bao Ngược lại khơng có link trống cấp Busy tone cho thuê bao  Nhận biết bít liệu giải mã tone từ MT8870 để nhận biết số thuê bao muốn gọi, sau CPU kiểm tra xem th bao (hay trung kê) có rỗi khơng Nếu rỗi CPU điều khiển cấp Ring Back Tone cho thuê bao gọi, đồng thời cấp chuông cho thuê bao bị gọi ( hay tạo tải giả nhấc máy cho trung kế), ngược lại CPU cấp Busy tone cho thuê bao gọi  Nhận biết gọi từ vào  Kết nối thông thoại thuê bao với thuê bao, thuê bao với trung kế - Khối điều khiển trung tâm cịn có mạch Reset có tác dụng Reset cho CPU bật nguồn tác động lên nút Reset Khi bị Reset , chân RST mức logic thấp, CPU hoạt động bình thường - Khi tác động lên nút Reset, cầu phân áp R R2 tạo mức logic cao RST nên CPU bị Reset - Khi buôn nút Reset ra, RST trở mức cho phép CPU hoạt động - Sau Reset, chương trình ln thực thi địa nhớ chương trình: 0000H Nội dung Ram nội khơng bị ảnh hưởng ta Reset hệ thống GVHD: Bùi Thị Kim Chi 65 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.6 TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 KHỐI NGUỒN: - Dùng IC ổn áp thông dụng như: IC LM7805, LM7824,LM7905 để tạo mức điện áp DC chuẩn cung cấp cho toàn mạch - Ngoài để cung cấp đủ dịng cho tồn mạch họat động đồng thời lúc nhiều thuê bao chúng em dùng Transistor TIP42C để nâng dòng ngõ IC ổn áp D 105 Q 23 t ip c 2 D IO D E B R ID G E _ J9 U 24 + 1 C 57 4700uF V IN G N D - R 110 VO U T 5V 3.3k 7805 C 58 u F C 59 0.33 uF C O N 7905 J10 - + -5 V VO U T U 26 D 106 V IN G N D 2 C 60 u F C 64 4700uF Q 24 t ip c C O N U 27 R 109 C 63 4700uF V IN C 61 G N D D IO D E B R ID G E _ VO U T 24V 7824 3 k C 62 u F 3 u F Hình 3.7: Sơ đồ chi tiết mạch nguồn GVHD: Bùi Thị Kim Chi 66 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA TOÀN BỘ HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI 2.1 KHỐI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TAÂM 5V 5V J13 J15 P 0 P P P P P P P AR 103 C 33 33P C 34 P 0 P P P P P P P 39 38 37 36 35 34 33 32 HSO0 HSO1 HSO2 HSO3 HSO4 HSO5 HSO6 HSO7 Y1 J14 HSO0 HSO1 HSO2 HSO3 HSO4 HSO5 HSO6 HSO7 5V 12M 33P P P RD1 RD2 DA TA P RL1 RL2 P P P 2 P P P P P 7 P P P 2 P P P P P 7 10 OC VCC 1D 1Q 2D 2Q 3D 3Q 4D 4Q 5D 5Q 6D 6Q 7D 7Q 8D 8Q GND C 5V 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 AX0 AX1 AX2 AX3 AY0 AY1 AY2 P 74573 U 16 A R 103 AR 103 P 0 /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P /A D P /A P /A P 2 /A P /A 1 P /A P /A P /A P /A P P 1 P P P P P P P /R XD P /T XD P /IN T P 3 /IN T P /T P /T P /W R P /R D 19 18 X1 X2 ALE PSEN 31 EA RST GND 40 B1 J12 21 22 23 24 25 26 27 28 P P P 2 P P P P P 10 11 12 13 14 15 16 17 P P RD1 RD2 A X0 A X1 A X2 A X3 AY0 AY1 AY2 DA TA P P D ATA P RL1 RL2 -5 V 22 23 24 25 38 18 AR 103 A X0 A X1 A X2 A X3 AY AY AY D ATA RESET STR O B E M T8816 14 34 N C NC2 5V 36 20 C S 16 VEE VSS 30 29 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 VCC D IA L BUSY R IN G _ B DTMF TK TK EX T0 EX T1 EX T2 EX T3 EX T4 EX T5 33 32 31 30 29 28 27 26 10 11 12 13 40 5V P P P 2 P P P P P 7 10 B2 OC VCC 1D 1Q 2D 2Q 3D 3Q 4D 4Q 5D 5Q 6D 6Q 7D 7Q 8D 8Q GND C 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 RE0 RE1 RE2 RE3 RE4 RE5 RE6 RE7 P 74573 EX T6 EX T7 J11 75V AC 20 5V RESET 8051 L IN K [1 ] 330K 15 14 13 12 11 10 VCC EST S TD Q4 Q3 Q2 Q1 TO E IN + VREF IN - 104 R 75 100 R 74 SW C 37 10U F 100K SW PU SH BU TTO N R 73 GS OSC1 R 76 K Y R2 OSC2 8 M C M 8870 P [0 ] 16 S T/G T GND GND GND 17 C 36 18 U 18 R 72 P P P P P 0 DTMF 5V C 35 104 RESET 5V 5V 5V CON1 VCC L IN K L IN K L IN K L IN K L IN K 5V 35 37 39 21 19 17 15 5V Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 GVHD: Bùi Thị Kim Chi 67 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 2.2 KHỐI THUÊ BAO 24V 24V 5V LS 14 A 015 R 19 R3 RE0 D4 Q6 7K R 22 330/0.5W D23 100 U F / 0V R23 40 07 5V D8 D7 4007 R8 8.2K 4.7V R 24 270 D 103 HS2 TR E 2 1A V C C 1Y A H S O 2A Y 2Y A 3A Y 3Y A GND 4Y D 27 4007 R 25 K V D26 LE D C4 140 4N 35 24V J4 300 LS D 13 Q4 4007 R 29 R 12 R 13 A 015 D 14 Q8 7K 4007 D 15 740 07 5V 40 07 D 16 D 17 R 15 8.2K 4.7V D 18 C 15 HS1 D 49 A 1015 D 36 LE D R 35 R IS O J8 4.7V 74 LS 14 C 28 140 D 64 24V LS 4007 10 0U F /50V C 23 A 1015 H S3 R E5 R51 27 74 007 D 54 LE D R 53 R IS O 4007 100 U F /50V C31 R 68 270 HS5 270 740 07 5V D 72 D 70 R 70 8.2K D 71 LED 4N 35 4N 35 N 35 68 RE7 7K 4.7V C 24 140 75V A C D 69 R 69 40 07 R 52 8.2K D 53 R 67 330/ W D 68 5V D52 R 66 RELAY DPD T C 82 4007 D51 270 4.7V C 30 10U F Q 16 D 67 70 300 75V A C K 4.7V C 16 140 R 65 330/ 5W R 50 4.7V D 66 Q 15 R 64 R 49 D 50 R 63 70 4.7V C 22 D 65 3V N 35 GVHD: Bùi Thị Kim Chi HS6 R62 R IS O 24V C 29 0U F CON2 10U F R E LA Y D P D T C 28 5V 14 13 H S 12 TR E 11 10 H S O E XT7 R 108 007 R 34 K D35 D 62 D 47 D 48 Q 11 Q 12 5V V C8 140 RE3 4007 D 34 300 75V A C 4.7K 7400 4007 R 61 8.2K R17 R IS O 100U F / 0V 70 D 100 HS6 TR E 1A V C C 1Y 6A H S O 2A 6Y 2Y 5A 3A 5Y 3Y 4A G N D 4Y D 63 D 61 N 35 470 5V 14 13 H S 12 TR E 11 10 H S O 74 LS 14 5V LED 4007 R 33 270 R 60 270 270 740 07 LED R 45 270 R 46 D 33 R 32 R 59 C7 LS D 101 HS4 TR E 1A V C C 1Y 6A HSO 4 2A 6Y 2Y 5A 3A 5Y 3Y 4A G N D 4Y D 60 100 U F / 0V 70 24 V R 31 D32 7K 4.7V C 20 140 R30 40 07 100 U F /50V 3V R 47 R E LA Y D P D T C 828 C27 H S4 R 44 R IS O V C 14 330/0.5W R14 R 16 270 4007 D 46 C 21 0U F CON2 0U F D 31 47 300 75V A C RE1 330/0.5 W RELAY DPD T C 82 J6 D 30 Q7 R 28 D 59 40 07 D 45 RE6 330/ W RELAY DPD T C 82 75V A C R 48 E XT5 V 24V R 56 24V D 29 R 27 27 4.7V C6 10U F LE D R 11 70 D 44 A 1015 R 10 D42 10U F Q3 D 58 4007 5V R 41 14 007 74 007 13 H S 270 5V 12 TR E R42 11 27 10 H S O C 19 D43 10 0U F /50V R 43 4.7V 8.2K 3V LS D 41 4.7V C 26 Q 14 K 4N 35 12 D 12 12 R E4 330/ 5W 70 300 75V A C R 40 R E LA Y D P D T C 28 4007 R 39 Q 10 D 40 R 57 3V 24V 300 74LS 14 C 12 140 D 28 C 13 10 U F CON2 A 1015 R 55 E XT3 4.7V LS 10U F 24V D 92 R 97 70 24V 12 D 10 C5 0U F CON2 R 38 HS2 R 26 R IS O E XT1 J2 14 13 H S 12 TR E 11 10 H S O 470 4 N 35 A 1015 R 37 74LS 14 5V D 25 LED 100U F / 0V HS0 R9 R IS O 1 D9 C 11 70 7400 R7 270 C3 70 4.7K 5V D 24 R5 740 07 HS0 TR E 1A V C C 1Y A 75V A C H S O 2A Y 2Y A R E2 3A Y 3Y A GND 4Y R21 R E LA Y D P D T C 828 4007 D 102 0U F D 22 D5 40 07 LS 11 D 57 Q 13 330/0.5 W 47 300 75V A C R6 RELAY DPD T C 82 4007 24 V 4.7V C 18 Q2 R 20 D6 10U F D 39 Q9 4.7V R 107 R 111 R 112 R 113 R 114 R 115 R 116 R 117 300 R 54 70 3V R4 70 3V D 55 C 25 0U F 10K 10K 10K 10K 10K 10K 10K 10K 24V J7 4.7V CON2 V C 10 R 36 270 4 D 21 Q5 D 37 C 17 0U F CON2 5V TR E HSO4 TR E HSO5 TR E HSO6 TR E HSO7 D 56 12 A 1015 R2 4.7V C2 J5 LS 3V 24V Q1 V 12 D3 12 R 18 27 E XT6 D 38 3V D 19 C9 10 U F CON2 R 122 R 123 R 124 R 125 R 121 R 120 R 119 R 118 12 J3 4.7V 0K 0K 0K 0K 0K 0K 0K 0K R1 70 E XT4 TR E HSO0 TR E HSO1 TR E HSO2 TR E HSO3 D 20 D1 C1 0U F CON2 E XT2 D2 J1 24V 12 E XT0 24V R71 R IS O 4007 HS7 C 32 140 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG ĐÀI NỘI BỘ 2-8 2.3 KHỐI TRUNG KẾ , ÂM HIỆU VÀ NGUỒN R 78 Q 18 C 2383 TJP T3 D 86 V D IO D E R 80 22U F/ 0V 100 105/ 50V R 84 R 83 + 1K TR G U 20 C 42 104 BUSY GND CON2 7408 TH R Q 24 PN P U 27 R 109 C 51 C 63 C C TR G C 61 R 87 18K R 78H T2 C C 62 C C C 53 C AP N P 5V 10U F / 0V R 104 T4 R D 78 V R 88 22U F/ 0V 100 TR5V AN SFO R MER V D IO D E 7408 TH R C 55 C TR G R A2 K C 56 C 54 C C AP N P 1K RIN G _B D IO D E K R 90 + R 106 GND CV R 89 R 92 D SC H G U 23A R D 89 R D 90 LM 555 OUT R 105 D 79 105/ 50V U 21 10K 24V C 52 Q 20 C 2383 R 91 VI N VO U T K C 44 - + TK2 R ELAY D PD T D 84 R 103 - GN D CV -5 V D 106 D I O D E BR I D GE_4213 D IO D E C 45 U 22A D IO D E C 43 TJP R VC C R ST D I O D E BR I D GE_4213 VI N VOU T 2 1 LM555 D SC H G OU T R 102 R 86 T2 + C 60 C J10 R 101 4 - C 58 C 79SR R L2 LS16 78H T2 U 26 C 5V D 88 R 85 C 828 300 D 77 Q 19 5V C AP N P D IO D E D 83 VI N VO U T GN D C 49 D 87 R 24V C 59 C C 64 C R I S O9 4N 35 V CON3 C C 50 K D 76 C 57 C R C 48 VC C R ST C 41 10U F / 0V + D I O D E BR I D GE_4213 - R TH R 10K DIA L U 24 R 110 R A1 14 D 75 TTR E1 1A VC C 13 R A2 1Y 6A 12 TR5V AN SFO R MER V R D 2A 6Y 11 TTR E2 2Y 5A 10 R D 3A 5Y R 81 3Y 4A G N D 4Y K R 82 R A1 74LS14 C 39 - D 104 D 82 D IO D E D 74 R ELAY D PD T C 40 5V D 91 R 2 D I O D E BR I D GE_4213 J9 LM555 R 100 D SC H G OU T R 99 10U F / 0V 2 1 RD2 10K R 96 R 79 18K TK1 10K R 95 10K R 94 D I O D E BR I D G E_4213 GND D IO D E U 19 TTR E2 Q 23 PN P C 38 T1 RD1 R 10K R 93 3 TTR E1 D 105 VC C R ST + LS15 K R 98 GN D CV - D 81 R 77 C 828 300 D 73 Q 17 5V R L1 24V C 46 10U F / 0V D 80 I S O10 4N 35 V C 47 104 D I O D E BR I D GE_4213 GVHD: Bùi Thị Kim Chi 69 SVTT: Nguyễn Thanh Tâm & Võ Hữu Lộc ... P3.0 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1 .2 P1 .1 P1.0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2 .2 P2 .1 P2.0 32 AD7 33 AD6 34 AD5 35 AD4 36 AD3 37 AD2 38 AD1 39 AD0 28 A15 27 A14 26 A13 25 A 12 24 A 11 23 A10 22 A9 21 A8... bít8 786 8 584 83 82 81 8 0 2C Bank 2B A0 P2 2A Bank 1Bank 29 (Mặc định cho R0 ÷ R7) 99 SBUF 28 27 98 SCON 26 25 90 P1 24 23 22 21 20 8D TH1 8C 8B 8A 89 1F 18 17 10 0F TH0 TL1 TL0 TMOD 88 TCON 87 PCON 08 07... 6555453 52 515 04F4E4D4C4B4A49 484 746454443 42 41 địa hóa bítKhông địa hóa 403F3E3D3C3B3A39 383 736353433 32 313 02F2E2D2C bítKhông địa hóa bítKhông địa IP B8 SETB 67H 30 2B2A2 9 28 2 726 2 524 2 322 21 2 01F1E1D1C1B1A1 9 18 17