Thiết kế và thi công mạch tự động trả lời điện thoại

PHẦN I: C SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ T ổN G ĐÀI ĐIỆN THOẠI I Sơ LƯỢC Sự PHÁT TRIỂN CỦA TổNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI _ II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TổNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI Định nghĩa Chức 3 Phân loại III Sơ ĐỒ KHỐI CỦA TỔNG Đ À I Khối chuyển mạch Khôi báo hiệu Khối điều khiển Ngoại vi thuê bao, trung k ế IV NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TổNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI Đốì với gọi nội Đốì với gọi 10 Đốì vổi gọi vào, gọi chuyển tiếp 10 V CÁC KỸ THUẠT CHUYÊN MẠCH ĐIỆN TỬ 11 Chuyển mạch phân chia không gian (Space-Division Switching) 11 Chuyển mạch phân chia thffi gian (Time-Division Switching) 15 VI BÁO HIỆU TRONG TổNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI 19 Giới thiệu chung 19 Các phương thức báo hiệu ' 20 Hệ thông âm hiệu tổng đ i .21 Hệ thông báo hiệu kênh chung sô' 23 CHƯƠNG :MẠNG ĐIỆN THOẠI I MẠNG PHÂN CẤP VÀ MẠNG CHUYÊN MẠCH 24 II CAC ĐẶC TÍNH TRUYỀN CỦA MẠNG ĐIẸN THOẠI 29 Tiếng dội 29 II Dải thông .30 Các cuộn phụ tải 31 Suy hao tín hiệu, mức công suất nhiễu 32 III VỊNG NỘI BỘ VÀ TÍN HIỆU BÁO 33 CHƯƠNG 3: MÁY ĐIỆN THOẠI I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI 38 Câu tạ o 38 Nguyên lý thông tin điện thoại 38 3.Những yêu cầu máy điện thoại 39 II PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN THOẠI 39 Máy điện thoại điện 39 Máy điện thoại điện tử 39 III CHỨC NĂNG TỔNG QUÁT CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI 41 IV CÁC THÔNG SƠ VÀ TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI 41 Các thông số máy điện thoại 41 Tín hiệu điện thoại .42 Băng tần điện thoại .42 V CÁC KHỐI CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI 43 Sơ đồ khối .43 Mạch tín hiệu chuông 43 Nút gạt tổ hợp 44 Mạch phát tín h iệ u .44 Mạch triệt tiếng clickic 44 Mạch điều chỉnh âm lượng 44 Mạch đàm thoại 44 Cuộn cảm ứng 45 III PHẦN II: THIẾT KẾ - TÍNH TỐN CHƯƠNG 1: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIÊT KẾ I GIỚI THIỆU ĐỀ T À I 47 II CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 47 Phương án 47 Phương án 48 Phương án 48 Phương án 49 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU LINH KIỆN I 0P T 4N35 50 Mô tả chung 50 Đặc tính 50 Chức chân đặc trưhg kỹ thuật 52 IL VI MẠCH THUẬT TOÁN TL082 53 Mô tả chung 53 Sơ đồ chân đặc tính kỹ thuật .53 III IC ĐỊNH THỜI LM555 54 Mô tả chung 54 Sơ đồ chân 54 IV IC TÁCH VÀ GIẢI MÃ TONE LM567 .55 Mô tả chung 55 Đặc tính 55 ứng dụng 55 Sơ đồ khối chức chân 56 V IC GHI PHÁT NGỮ ÂM ISD1420 .57 Mô tả chung 57 Đặc tính 57 Sơ đồ chân 58 VI IC GHI PHÁT NGỮ ÂM ISD2560 60 IV Mô tả chung 60 Đặc tính 61 Sơ đồ chân 61 CHƯƠNG 3: THIẾT kế chi TlẾT I II Sơ Đ KHỐI TỔNG QUÁT 64 MẠCH GIAO TIẾP ĐƯỜNG DÂY VÀ CẢM BIÊN CHUÔNG 65 65 Sơ đồ nguyên lý 65 Nguyên tắc hoạt động 66 Tính tốn giá trị linh kiện 68 III MẠCH ĐẾM HỒI CHUÔNG 69 IV MẠCH ĐIỀU KHIỂN RELAY 70 V MẠCH HYBRID VÀ MẠCH LỌC 70 Mạch Hybrid 73 Mạch lọc thông thấp 74 VI MẠCH PHÁT HIỆN BUSY TONE 76 VII MẠCH TẠO TẢI G IẢ 77 VIII MẠCH PHÁT TIẾNG NÓI 78 XI MẠCH ĐỊNH THỜI 79 IX MẠCH GHI ÂM TIÊNG n ó i CHƯƠNG 4: BÁO CÁO I BÁO CÁO THI CÔNG .81 II HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐE t i 81 V Trang CHƯƠNG I : TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI I Sơ L ược LỊCH SỬ PHÁT TRIEN TổNG ĐÀI: Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa sợi cáp đồng trở thành thực Alexander Graham Bell phát minh máy điện thoại Hệ thông tổng đài nhân công gọi tổng đài điện xây dựng New Ha ven Mỹ năm 1878 tổng đài thương mại giới Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ điện thoại cách thỏa đáng, hệ thông tổng đài tự động A.B Strowger Mỹ phát minh năm 1889 Phiên cải tiến mơ hình gọi hệ thơng tổng đài kiểu Strowger trở thành phổ biến vào năm 20, hệ thông Strovvger, gọi kết nối liên tiếp tùy theo sô" điện thoại hệ thập phân gọi hệ thơng nấc Sau chiến tranh giới lần thứ II, nhu cầu tổng đài có khả xử lý gọi tự động nhanh chóng tăng lên Để phát triển loại hệ thông tổng đài yêu cầu phải có tiếp cận hồn tồn, cần phải giải vấn đề phức tạp tính cước việc xuất gọi địi hỏi phải xử lý nhiều tiến trình Do hệ tổng đài với ngang dọc đời Hệ tổng đài với ngang dọc đặc trưng việc tách biệt hoàn toàn chuyển mạch gọi mạch điều khiển Đối với chuyển mạch ngang dọc, loại ngang dọc kiểu mở đóng sử dụng, cách sử dụng loại chuyển mạch có phận mở đóng sử dụng rờ-le điện từ Chất lượng gọi cải thiện nhiều Ngồi người ta cịn sử dụng hệ điều khiển chung để điều khiển đồng thời sơ" trường chuyển mạch Khi xung quay sô" lưu trữ vào mạch nhớ sau thuật tốn xác định trước, thông tin địa thuê bao bị gọi phân tích để lựa chọn, thiết lập tuyến nơi tới thuê bao bị gọi Năm 1965 tổng đài điện tử có dung luỢng lớn gọi ESS No.l lắp đặt đưa vào khai thác thành công Mỹ Từ mở kỷ nguyên cho hệ thông tổng đài điện tử Hệ thông ESS No.l hệ tổng đài sử dụng mạch điện tử, bao gồm vi mạch xử lý nhớ để lưu trữ chương trình cho trình xử lý gọi khai thác bảo dưỡng Nhờ tăng tốc độ xử lý gọi, dung lượng tổng đài Trang tăng lên đáng kể Ngồi hệ tổng đài điện tử cịn tạo nhiêu dịch vụ cung cấp cho người sử dụng, đồng thời đê vận hành bảo dưỡng tốt hơn, tổng đài trang bị chức tự chân đốn Tâm quan trọng việc trao đổi thơng tin scí liệu cách kịp thời có hiệu trở nên quan trọng xã hội tiến đến kỷ thứ 21 Để đáp ứng phạm vi rộng lớn nhu cầu người sông giai đoạn đầu kỷ nguyên thông tin, dịch vụ dịch vụ truyền scí liệu, dịch vụ truyền hình bao gồm dịch vụ điện thoại truyền hình, dịch vụ thơng tin di động phát triển thực Nhằm thực có kết dịch vụ này, IDN (mạng sơ tích hợp) có khả kêt hợp cơng nghệ chuyển mạch truyền dẫn thơng tin qua q trình xử lý scí điều kiện tiên Ngồi việc điều chê mã xung PCM dùng hệ thông truyền dẫn áp dụng cho hệ thông chuyển mạch để thực việc chuyển mạch sô Dựa vào công nghệ PCM, mạng đa dịch vụ số (ISDN) xử lý nhiều luồng với dịch vụ khác phát triển II GIỚI THIỆU CHUNG VE TổNG ĐÀI: Định nghĩa: Tổng đài hệ thống chuyển mạch, có nhiệm vụ kết nối liên lạc từ thiết bị đầu cuối gọi (calling side) đến thiết bị đầu cuối bị gọi (called side) Chức năng: - Nhận biết thuê bao có nhu cầu xuâ't phát gọi - Thông báo cho thuê bao biết sẩn sàng tiếp nhận yêu cầu thuê bao - Xử lý thông tin từ thuê bao gọi để điều khiển kết nôi theo yêu cầu - Báo cho thuê bao bị gọi biết có người cần mn liên lạc - Giám sát thời gian tình trạng thuê bao để ghi cước giải tỏa - Giao tiếp với tổng đài khác để phôi hợp điều khiển Phân lo i: a Tổng đài nhân công: Tổng đài nhân công đời từ bắt đầu hình thành hệ thống thơng tin điện thoại Trong tổng đài này, việc định hướng thông tin thực sức người Nói cách khác việc kết nôi thông thoại cho thuê bao thực thao tác trực tiếp người Người Trang thực thao tác gọi điện thoại viên Nhiệm vụ điện thoại viên tổng đài bao gồm: - Nhận biết nhu cầu thuê bao gọi tín hiệu đèn báo chuông kêu, đồng thời định vị thuê bao gọi - Trực tiếp hỏi thuê bao gọi xem có nhu cầu thơng thoại với th bao bị gọi - Trực tiếp cấp chuông cho thuê bao bị gọi cách đóng chuyển mạch cung cấp dòng điện AC đến thuê bao bị gọi thuê bao không bận - Trong trường hợp thuê bao bị gọi bận, điện thoại viên trả lời cho thuê bao gọi biết - Khi thuê bao bị gọi nghe âm hiệu chuông nhấc máy, điện thoại viên nhận biết điều ngắt dịng chng, kết nôi hai thuê bao cho phép đàm thoại - Nêu hai thuế bao gác máy (thể qua đèn chuông), điện thoại viên nhận biêt điều tiến hành giải tỏa gọi, báo cho thuê bao lại biết đàm thoại chấm dứt Như tổng đài nhân công đầu tiên, đàm thoại thiết lập điện thoại viên nối dây phích cắm hay khóa di chuyển Tại tổng đài phải có máy điện thoại nguôn điện DC, AC để cung câp cho đàm thoại, đổ chuông Nhược điểm tổng đài nhân cơng: • Thời gian kết nối lâu • Dễ bị nhầm lẫn thao tác tay • Với dung lượng lớn, kết cấu thiết bị tổng đài phức tạp nên cần có nhiều điện thoại viên làm việc lúc đảm bảo thông thoại cho thuê bao cách liên tục b Tổng đài tự động: Cùng với tiến khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử, tổng đài điện thoại chuyển sang phương thức hoạt động hoàn tồn mới, phương thức kết nốì thơng thoại tự động c Tổng đài điện: Kỹ thuật chuyển mạch chủ yếu nhờ vào chuyển mạch khí điều khiển mạch điện tử Trong tổng đài điện việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao bị gọi, cấp âm hiệu, kết nối thông thoại thực cách tự động nhờ vào mạch điều khiển điện tử với Trang thao tác chuyển mạch khí So với tổng đài nhân cơng, tơng đài điện có ưu điểm lớn sau: - Thời gian kết nốì thơng thoại nhanh - Dung lượng tổng đài tăng lên nhiều - Giảm nhẹ công việc điện thoại viên Tuy nhiên buổi đầu đời cịn tồn sơ nhược điêm: - Thiết bị cồng kềnh - Tiêu tốn nhiều lượng - Giá thành chuyển đổi khí cao, tuổi thọ - Điều khiển kết nôi phức tạp Các nhược điểm thể rõ dung lượng tổng đài lớn d Tổng đài điện tử: Cùng với phát triển cửa linh kiện bán dẫn, thiết bị ngày trở nên thông minh hơn, giá thành ngày giảm Nó thay thê phần khí cịn lại tổng đài điện Việc thay làm cho tổng đài gọn nhẹ nhiều, thời gian kết nơi thơng thoại nhanh hơn, lượng tiêu tán Dung lượng tổng đài tăng lên đáng kể Công tác sửa chữa bảo trì, phát hư hỏng dễ dàng Chính tơng đài điện tử thay hồn tồn tơng đài nhân công tổng đài điện giới III Sơ Đ KHỐI TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI: Trang Khôi chuyển mạch: a Chức năng: Chức chủ yếu khôi thực thiết lập tuyến kết nối đầu vào với đầu Đối với hệ thơng chuyển mạch số', để thiết lập tuyến đàm thoại hai thuê bao cân phải thiết lập tuyến kết nối cho hướng: b Yêu cầu: Khối chuyển mạch phải đảm bảo khả đâu nối đầu vào với đầu bất kì, nói cách khác khối chuyển mạch phải có độ tiếp thơng hồn tồn (chuyển mạch khơng bị nghẽn - non blocking) c Cấu tạo: Bao gồm chuyển mạch điện (chuyển mạch nấc, chuyên mạch ngang dọc), chuyển mạch điện tử analog, digital, Trong tổng đài sơ trường chuyển mạch sơ trường chuyển mạch mà tín hiệu chun mạch qua dạng số (digital) Trường chuyển mạch số có loại cấu trúc khác tùy theo dung lượng tổng đài nhà sản xuât tổng đài Khôi báo hiệu: a Chức năng: Thực việc trao đổi thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo hiệu đường trung kế liên đài để phục vụ cho trình thiết lập, giải phóng gọi Các thơng tin trao đoi với hệ thông điều khiển để thực trình xử lý gọi (quá trình tìm chọn thiết lập, giải phóng tuyến nối cho gọi) • Báo hiệu từ thuê bao đến tổng đài bao gồm thông tin đặc trưng báo hiệu cho trạng thái: - Nhấc tổ hợp - off hook - Đặt tổ hợp - on hook - Thuê bao phát xung thập phân - Thuê bao phát xung đa tần DTMF - Thuê bao ân phím Flash (chập nhả nhanh phím tổ hợp), • Báo hiệu từ tổng đài đến thuê bao thông tin báo hiệu âm báo sau: - Âm mời quay sô' - Ầm báo bận - Âm báo tắc nghẽn - Hồi âm chng Trang ngõ mức logic [1] Như ngõ mạch cảm biến chuông tạo thành xung clock tác động đến mạch đếm hồi chuông Hai chân reset mạch đếm hồi chuông thiết kế trạng thái đếm chờ nhận xung clock để đếm lên Sau có xung clock, mạch đếm hồi chng ngõ cổng AND mức logic [1] Mức logic tác động đến mạch điều khiển relay, mạch phát tiếng nói mạch định thời Và có tín hiệu từ mạch phát busy tone mạch đếm tự động reset, ngõ cổng AND trở mức logic [0] IV MẠCH ĐIỀU KHIỂN RELAY: Mạch điều khiển relay dùng để chuyển đường dây từ mạch nhận biết chuông sang mạch nhấc máy giả Sau hồi chng ngõ 7408 mức logic [1], làm cho transistor Q dẫn dẫn đến relay đóng lại, đường dây chuyển sang mạch tạo tải giả Diode D4 bảo vệ transistor Q1 tránh áp relay đóng ngắt Chọn Q1 transistor C945 với thơng sơ" sau: • p= 100-300 • Pcmax = 250 mW • Icmax = 100 mA Chọn relay 12V có trở kháng 300 Q ta có: J = v cc ~ v CEbh = 12-0.2 = 3 (mA) R relay 300 Chọn p = 100, để Q1 dẫn bão hịa IBhfe > Icbh Trang 69 = Vw =m Z Vbe R o a V Logic[l] ” T Suy ra: IB = ^ V B E X R4 V Logic[l] - V BE R a < X I cbh , h fe , > Icbh hfe = , te 39.33 X 100 « 10.9(KQ) Chọn R4 = 8.2K V MẠCH HYBRID VÀ MẠCH LỌC: Như ta biết, nguyên lý hoạt động hệ thơng điện thoại tín hiệu truyền đôi dây Nên nhiệm vụ mạch Hybrid cách ly tín hiệu thu phát Tín hiệu đường truyền theo ngõ Rx vào mạch, tín hiệu từ hệ thơng phát phát theo ngõ Tx đến đường dây điện thoại Mục đích để người gọi khơng nghe thấy tiếng nói loa, đồng thời ngăn cách phổ tần tiếng nói Mạch Hybrid: Mạch Hybrid thiết kế dựa đặc tính Op-Amp Yêu cầu thiết kế cho: - Tín hiệu từ mạch phát voice sang mạch tải giả mà không qua mạch lọc - Tín hiệu thoại từ mạch tải giả sang mạch lọc mà không qua mạch phát voice MACH TAI GIA Tx - MACH PHATVOICE > R x - MACH LOC Mốì quan hệ điện áp ngõ mạch Hybrid VR điện áp nhận từ đường dây VT xác định phương pháp chồng chập Trang 70 • Trường hợp VL = ZL -WV Z5 I -AM - -vw= Z6 II VT I>VR1 Z7 ti; ^Wv~ Nếu xem Op-amp lý tưởng ta có: Vp, - V VT - V - T I _= VR1 Ị Suy ra: VRJ = Í ỉ ế | Ì Và: = z] V_ V vx Zc + Z t V, Mà: V, = v_ = — A X¿ZT jT Z + ZL v_ VT z + ZL ( 2) Từ (1) (2) ta suy ra: Vr - , L - í s Z \ X V, R l - Z (Z5 + ZL)• • Trường hợp VT = : ZL Trang 71 T (1) Ta có: V, = —— —X VT (3) Z + ZL Và: = ViR z6+z7 Mà: v + - v_ = IX Suy ra: V r = z = + z? Từ (3) (4) ta suy ra: í V Vr = + yv z V,R z6+z7 X X z* v + (4) x Vt + z L y Áp dụng nguyên lý chồng chập, ta có: / z + z 7v _ Z ZL - Z Z VR —VRr 1, + VRo r „ — x Vp + Z (Z5 + ZL) Z Ả x Vl (5) Z + Z Ly Đê’ tín hiệu từ m ạch phát voice sang m ạch tải giả mà khơng qua m ạch lọc tín hiệu thu vào V r phải độc lập với tín hiệu phát VT Suy ra: Z Z Z L - Z 5Z - ^Z t = Z x Z (6 ) Thay (6 ) vào (5) ta VR = VL Ta thấy điều kiện thỏa mãn tín hiệu thoại từ mạch tải giả sang mạch lọc mà không qua mạch phát voice Do Op-amp có trở kháng ngỏ vào lớn nên để phối hợp trở kháng ta chọn z6và z7đủ lớn để phối hợp trở kháng (từ vài chục KQ trở lên) Trong mạch ta chọn z = z = 22K Trang 72 Giá trị chuẩn hóa Z l thơng tin 600 ũ đo tần sô 800Hz Tuy nhiên băng tần điện thoại ZL thay đổi không đáng kể nên ta xem trở => z = ZL = 600 fì Mạch lọc thơng thấp: Mạch có nhiệm vụ lọc tín hiệu có tần sơ cao tần sơ tín hiệu thoại, loại bỏ tần sơ" cao ngồi ý mn C4 Hàm truyền mạch lọc thông thấp hồi tiếp dương : Av H(S) = — F— -— / ° V - ĩ '~y\ 1+ C5(Rg + R9) + C4Rg(l —AVo jco0S + co0C4C5R 8R 9S Để đơn giản mạch điện ta chọn R8 = Rọ = R c = c = c , lúc từ hàm truyền ta có hàm truyền đạt rút gọn sau: l + co0 (3 -A v )r CS + 0)2r C2 S2 Từ bảng hàm Butterworth chuẩn hóa ta có : b l = ) o(3 - A v o )RC = y / ĩ lb2 =(020R 2C2 =\ Chọn c = nF => R = —ỉ— = — ỉ— = ! — » 6.8(KÍ1) co0C 27if0C 2tĩx 3400 X6.8 xl0~y Măt • khác ta lai • có: Avv = - V « Trang 73 Và: A y = 1+ ^ - Rii Chọn Ru = 10K ^ R 10 = K VI MẠCH PHÁT HIỆN BUSY TONE: Tổng đài cấp busy-tone tất đường dây kết nôi thông thoại bị bận hay hai thuê bao thông thoại bên gác máy Vì ta thiết kế mạch nhận biết tín hiệu busy tone để nhận biết gác máy thuê bao đầu kia, đồng thời Reset đếm hồi chuông, tác động đến transistor làm cho relay ngắt, dẫn đến hở mạch tạo trạng thái nhấc máy giả đóng cảm biến chng Để nhận biết tín hiệu busy tone có tần sô" 425Hz, biên độ đỉnh đỉnh 3V ta sử dụng IC LM 567 Đây IC chuyên dụng để tách tone có chứa vịng khóa pha bên Khi tần sô đầu vào với tần sô" trung tâm (fĨN= four) chân ngõ có mức logic thấp Mặt khác tín hiệu busy-tone nằm dãy tín hiệu âm tần có biên độ 3V biên độ tín hiệu âm tần khoảng vài chục mV Vì để việc tách nhận xác ta nên qua so sánh, dùng IC TL 082 Khi biên độ vào lớn điện áp chuẩn (Vref) tín hiệu truyền qua so sánh, cịn nhỏ điện áp chuẩn khơng qua so sánh +12V Chọn điện áp chuẩn vref= IV, ta có: Trang 74 R 13 xV,c c R4i20 + R 13 R 13 Vref 12 R + R 13 V CC h r 13 = r 12 V ref = Chọn R 12 = 27 K => R 13 = 2,5K Chọn giá trị thực tế Ri3 = 2,7K Đặc điểm mạch so sánh biến đổi tín hiệu ngõ vào dạng sin thành dạng xung vng Khi có tín hiệu busy-tone đưa đến ngõ vào cộng TL082, ngõ tạo thành dãy tín hiệu dạng xung có biên độ với mức điện áp nguồn Op-Amp Tín hiệu xung qua cầu phân áp Ri4 , Ri5 để hạ áp cho phù hợp với ngõ vào IC tách tone Đầu vào chân số LM 567 chịu điện áp nhỏ 0.2V nên ta có: V IN = - “ T x Vout K 14 + K R 15 _ R + R 15 I I R 15 = V ịn V OUT _Q -2 12 R 14 ^ R14 = R 15 Chọn R1S = 5.6K => R 14 = 330.4K Chọn R 14 = 330K Ta có cơng thức tính tần scí trung tâm LM 567 là: Trang 75 u r 16c 10 Với R i6 Cio điện trở tụ định thời Chọn Cio = lfiF Suy ra:R 16 = - —« 2139(Q) I l x425xl 0-6 Chọn Ri = 2.2K Chọn C = 1jiF tụ lọc thông thấp C9 tụ lọc ngõ chọn tương đối, chọn lớn thời gian trễ hai trạng thái đóng mở lớn dẫn đến mạch hoạt động khơng xác, chọn nhỏ mạch hoạt động không ổn định Thông thường chọn c 8= 2C9 = 2.2pF c c tụ liên lạc ta chọn giá trị 0.47pF VII MẠCH TẠO TẢI GIẢ: Là biến áp cách ly có tỷ sơ 1:1 trở kháng 600Q Khi mạch đếm hồi chng đếm tới hồi thứ mạch điều khiển relay cho phép relay đóng chuyển từ mạch nhận biết chuông sang trạng thái nhấc máy giả, thuê bao gọi nhận trạng thái nhấc máy thuê bao bị gọi MACH HIBRID -CH» TIP RING í -> - l - T I - > ^ ^ w DZ2 Do điện áp làm việc IC mạch 5V nên ta chọn hai diod zener có điện áp 4.7V để ghim mức điện áp cô" định khoảng 5.3V nhằm bảo vệ IC Trang 76 VIII MẠCH PHÁT TIẾNG NÓI: Mạch phát tiếng nói dùng IC chuyên dụng ISD1420 dùng cho việc ghi phát tiếng nói Trong mạch ta thiết kế theo u cầu sau: • Mạch thay đổi lời nhắn thuê bao trước vắng • Khi mạch tạo tải giả tác động mạch phát lời nhắn thuê bao Nguyên lý hoạt động sau: • Ghi lại lời nhắn thuê bao: Chân RECORD chân ghi âm tác động mức thấp Khi ta nhấn phím RECORD chân RECORD mức [0], IC ghi âm (khi ghi âm ta phải giữ đầu RECORD mức thấp) Và nhả phím RECORD IC ngừng việc ghi âm Thời gian ghi âm đa IC ISD1420 20s Khi ghi âm đầu RECLED mức thấp nên đèn LED sáng.• • Phát lại lời nhắn: Khi mạch đếm hồi chng đếm tới hồi thứ ngõ IC 7408 mức [1] qua cổng đảo mức [0] Mức logic tác động đến chân PLAYEL IC ISD1420, IC phát lời nhắn mạch khuếch đại Trang 77 Mạch khuếch đại: Mạch có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu từ IC phát âm ISD1420 đưa mạch hybrid +5y ọ SP+I C18 > ■dl -1 SP-Í > > MACH HYBRID 220uF -0 IX MẠCH ĐỊNH THỜI: Ta sử dụng IC Timer 555 để tạo xung kích cấp cho đếm nhằm mục đích tạo khoảng thời gian trễ để mạch ghi âm hoạt động Nguyên lý làm việc mạch đa hài bất ổn: Khi tụ C 19 nạp, qua R27 (diode D4 ngắn mạch R28) với số thời gian Tn = R27Ci9 Khi tụ Ci9 phóng điện, diode D4 tắt, tụ phóng điện với số thời gian Tf = R28Ci9 Chọn R27 = R28 =100K, Ci9 = 10pF T « 21n2R27C 19 « R27Ci9 Suy T = 1.4xl00xl03x 10x10'* = 1.4(s) Tụ c 20 có tác dụng chơng nhiễu nên chọn c 20 = 0.0lpF Nguyên lý làm việc mạch sau: Ở trạng thái ban đầu, ngõ cổng AND mức [0] qua cổng đảo mức [1] nên chân sô" LM555 tác động tạo xung kích câ"p cho IC đếm 7493 Nhưng đếm mức [0] qua cổng đảo mức Trang 78 [1] nên IC 7493 bị khóa chưa thể đếm Khi đếm lên mức [1] qua cổng đảo mức [0] IC 7493 phép đếm sô trạng thái Khi IC đếm đến 10 ngõ cổng AND lên mức [1] qua cổng đảo mức [0] Mức logic tác động vào chân reset LM555 làm IC ngưng cấp xung kích cho IC 7493 đếm tiếp số trạng thái Vì ngõ cổng AND ln giữ mức [1], mức logic qua cổng đảo mức [0] tác động vào chân P/R ISD2560 làm IC bắt đầu trạng thái ghi âm (RECORD) Khi đếm reset trở mức [0] qua cổng đảo mức [1] IC 7493 bị reset trở trạng thái ban đầu X MẠCH GHI ÂM TIENG NĨI: Mạch ghi âm tiếng nói dùng IC chun dụng ISD2560 dùng cho việc ghi phát tiếng nói Trong mạch ta thiết kê theo yêu cầu sau: • Mạch tự động ghi lời nhắn gọi đến chân P/R ISD2560 tác động mạch định thời • Khi chủ nhà cần nghe lại lời nhắn ân phím PLAYBACK đ ế phát lại Nguyên lý hoạt động sau: • Ghi lại lời nhắn thuê bao gọi đến: Chân P/R chế độ ghi âm tác động mức [0] Khi mạch định thời đếm đến 10 tác động mức [0] vào chân P/R, lúc ISD2560 bắt đầu ghi lại lời nhắn Trang 79 • Phát lại lời nhắn thuê bao gọi đến: Chân PLAYER tác đọng mức[l] chế độ phát lại Khi ta nhấn phím PLAYBACK chân mức [1], ISD2560 phát lại lời nhắn ghi lại Trang 80 CHƯƠNG IV: BÁO CÁO I BÁO CÁO THI CÔNG: Em thực xong phần thi công mạch tự động ghi âm trả lời điện thoại Mạch chia làm khối: • Khối nguồn • Khơi thu phat tiếng nói Mạch chạy thử hoạt động tốt II HƯỚNG PHÁT TRIỀN ĐE TÀI: Cách thiết kế có nhiều ưu điểm như: thay đổi lời nhắn cách dễ dàng, dùng mạch xử lý sơ" khơng sử dụng băng từ để ghi âm nên máy gọn nhẹ, tương đơi kinh tê thao tác sử dụng nên gần gũi với người sử dụng Bên cạnh cịn nhiều nhược điểm cần khắc phục như: thời gian ghi âm ít, chưa điều khiển nhiều chức năng, chưa tích hợp chung với điện thoại, Tuy thây khuyết điểm em chưa thể khắc phục trình độ có hạn, lực thi cơng chưa cao lý kinh tế em hình thành ý tưởng để phát triển đề tài hồn thiện Em xin trình bày hướng phát triển đề tài MẠCH T ự ĐỘNG GHI ÂM VÀ TRẢ LỜI ĐIỆN THOẠI sau: • Ta không cần dùng đến hai IC cho việc ghi phát mà dùng IC làm hai nhiệm vụ Để thực điều này, cần phải dùng IC có thời gian ghi thật dài (16 phút) để ghi nhiều ta ghép chúng lại thành nhiều tầng để có thời gian ghi ý muôn Mặt khác, chia nhớ IC thành hai phần: phần phát để phát lại lời nhắn chủ nhà vắng lại phần ghi âm, với phần ghi âm ta chia chúng thành nhiều phần nhằm mục đích tạo nhiều hộp thư riêng biệt (giả sử gia đình có người ta ta chia nhớ thành phần riêng biệt nhau) • Mỗi hộp thư nên có mã riêng người sử dụng hộp thư tạo để bảo mật thơng tin Mặt khác, khơng cần bảo mật ta Trang 81 thu lại lời nhắn cho phù hợp bỏ qua chế độ bảo mật, lúc việc ghi âm thực hộp thư l-ỉ-3 • Để thực điều trên, ta phải dùng thêm IC điều khiển nhằm mục đích điều khiển lời nhắn chủ nhà hộp thư qua phím ấn điện thoại đầu dây bên kia, qua biết khách để lưu lại hộp thư phù hợp • Trong hộp thư ta nên định khoảng thời gian (khoảng phút phù hợp với việc phân chia đường địa IC) cho lời nhắn để tiết kiệm nhớ dễ dàng cho việc nghe lại • Với phần hiển thị, ta dùng hình LCD hiển thị tất thông báo cần thiết sử dụng (giả sử hiển thị có tin nhắn cho hộp thư, đồng hồ thời gian, ) để người dùng dễ dàng thuận tiện điều khiển thiết bị Khi có người gọi đến, sau hồTchng phần phát hoạt động: “Hiện khơng có nhà; nhắn cho A nhấn phím 1, nhắn cho B nhấn phím 2, nhắn cho c nhấn phím 3; xin vui lịng chọn hộp thư để lại lời nhắn sau tiếng BIP”; khơng thực việc chọn hộp thư việc phát lời nhắn lặp lại người gọi chọn hộp thư gác máy, sau chọn hộp thư tiếng Bip vang lên Tiếng BIP để báo hiệu bắt đầu việc ghi âm, ta tạo tiếng BIP cách thu âm hay tạo xung Sau tiếng BIP, việc ghi âm thực kết thúc khoảng thời gian định sẩn gác máy, tin nhắn ghi vào hộp thư mà người gọi chọn Khi cần nghe lại, người chủ hộp thư cần phải khai báo passvvord để mở hộp thư nghe lại nội dung tin nhắn Trang 82 I Ul 82 ĨüỊ ó5 H^Hi" Hh ISD2560 A V - jji' Ềi > li- c ... PHƯƠNG ÁN I GIỚI THI? ??U VỀ MÁY Tự ĐỘNG GHI VÀ TRẢ LỜI ĐIỆN THOẠI: Trong năm trước đây, máy tự động ghi trả lời điện thoại loại máy chuyên dụng nghiệp vụ sử dụng tổng đài để trả lời số yêu cầu khách... lời nhắn II CÁC PHƯƠNG ÁN THI? ??T KẾ: Đ ể thi? ??t k ế mạch tự động ghi trả lời điện thoại ta có nhiều phương án để thực hiện, tùy theo yêu cầu điều kiện kinh tế người sử dụng mà ta có phương án thi? ??t. .. PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN THOẠI 39 Máy điện thoại điện 39 Máy điện thoại điện tử 39 III CHỨC NĂNG TỔNG QUÁT CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI 41 IV CÁC THƠNG SƠ VÀ TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI 41