無(wú)繩自動(dòng)答錄電話機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　一、 引 言

　　無(wú)繩自動(dòng)答錄電話機(jī)（CTAD-----Cordless Telephone Answering Device）是一種無(wú)繩電話機(jī)，同時(shí)它的主機(jī)又是自動(dòng)答錄電話機(jī)-能自動(dòng)接通打入的電話、播放機(jī)主留言O(shè)GM（OutGoing Message）、記錄客人留言ICM （InComing Message），有的還能同時(shí)記錄打電話時(shí)雙方通話的內(nèi)容信息。這些特有的功能使其具有來(lái)電顯示電話機(jī)和語(yǔ)音郵箱所無(wú)法替代的作用。目前這種電話終端產(chǎn)品在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)使用非常廣泛。我們的HWL460（2）P/T是我國(guó)第一款獲原郵電部入網(wǎng)證的無(wú)繩自動(dòng)答錄電話機(jī)。本文介紹其主機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)---硬件結(jié)構(gòu)及軟件流程，手機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與普通無(wú)繩電話機(jī)的相同。

　　二、 系統(tǒng)的主要性能特點(diǎn)

　　1、 機(jī)主留言O(shè)GM 20秒，采用模擬存貯IC，停電后仍能保留；
    2、 客人留言ICM，每次30秒，共60分鐘，采用微型磁帶，能標(biāo)記新舊信息和決定新信息是否覆蓋舊信息；
    3、 能用無(wú)繩手機(jī)監(jiān)聽(tīng)正在錄著的ICM信息和播放已錄完的ICM信息；
    4、 外線電話可密碼遙控播放ICM信息；
    5、 符合我國(guó)的45/48MHZ頻率標(biāo)準(zhǔn)和錄音電話機(jī)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

　　OGM采用模擬存貯IC錄放音、ICM用微型磁帶錄放音是本系統(tǒng)的一大特點(diǎn)，這種錄音媒體優(yōu)化組合有效地避免了純磁帶錄音控制性能差、機(jī)芯可靠性低、檢索信息麻煩等缺點(diǎn)，也避免了純數(shù)字錄不方便信息轉(zhuǎn)存和攜帶等缺點(diǎn)[1]。系統(tǒng)的另一大特點(diǎn)是由無(wú)繩手機(jī)可控制本系統(tǒng)機(jī)芯動(dòng)作和錄放信息內(nèi)容。簡(jiǎn)練的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使本系統(tǒng)具有高可靠性和低成本。

　　三、 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理

　　圖1是主機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，它主要由COP880C單片機(jī)控制器、ISD1020AX模擬存貯IC、LA2806M答錄電話機(jī)專用IC、KA2404機(jī)芯調(diào)速電路、LM567 DTMF遙控碼檢測(cè)電路及無(wú)繩電話機(jī)相應(yīng)的硬件電路組成。圖2是LA2806M的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能圖。

　　從結(jié)構(gòu)圖可知，COP880C（以下簡(jiǎn)稱COP8）分五大部分去控制相關(guān)的硬件電路：

　　1、 功能口F1：通過(guò)F1（Pin17~21）輸出相應(yīng)的組合電平去控制LA2806M SWIC）的內(nèi)部11個(gè)開(kāi)關(guān)以使相應(yīng)功能的信號(hào)通路接通。

　　2、 功能口F2：通過(guò)F2（Pin1、2、31、39）依相應(yīng)的時(shí)序輸入/輸出控制信號(hào)去控制ISD1020AX（STIC）記錄信息和播放信息。

　　3、 功能口F3：通過(guò)F3（Pin15、23、30、35）依相應(yīng)時(shí)序輸入/輸出控制信號(hào)去控制機(jī)芯在放音/快進(jìn)、錄音、倒帶等動(dòng)作狀態(tài)。

　　4、 功能口F4：通過(guò)F4（Pin3、25、26、27、36、38）去控制無(wú)繩電話的高頻接收RF RX、高頻發(fā)射RF TX、壓縮擴(kuò)展TK10659電路，從而實(shí)現(xiàn)與無(wú)繩手機(jī)的聯(lián)系。

　　5、 功能口F5：通過(guò)F5（Pin24、14、5、22）控制相關(guān)電路實(shí)現(xiàn)與外線電話的聯(lián)系：接通/關(guān)斷外線、PULSE撥號(hào)、DTMF遙控密碼檢測(cè)、振鈴檢測(cè)和VOX聲控等。

　　結(jié)構(gòu)圖中Pin38是多功能復(fù)用引腳——發(fā)射數(shù)據(jù)TXDATA、雙音多頻撥號(hào)DTMF、提示音BEEP，另外還有RESET復(fù)位引腳、CHG充電時(shí)對(duì)碼和檢測(cè)引腳、LOW PWR低電信息保護(hù)檢測(cè)引腳。

　　下面結(jié)合結(jié)構(gòu)框圖，描述自動(dòng)答錄的工作原理

　　1、 OGM錄音：若按住OGM REC/PLAY鍵，則COP8的Pin9輸入低電平，這期間COP8的F1分別輸出LHLLL電平去控制SWIC使處于OGM REC錄音狀態(tài)，同時(shí)口F2亦使STIC處于記錄信息狀態(tài)：這期間MIC的話音信號(hào)→SWIC Pin6→Pin8→STIC Pin20，MIC的信息從STIC Pin20輸入后，記錄在其非易失性模擬存貯陣列中. A0~A7引腳全部接地，使芯片記錄方式選為僅記錄1次20秒。

　　2、 OGM放音：按一下OGM REC/PLAY鍵，則COP8 Pin11輸入一觸發(fā)脈沖，檢測(cè)到其下降沿后F1分別輸出LLHLH電平去控制SWIC，同時(shí)F2按放音時(shí)序信號(hào)控制STIC，這時(shí)存貯在STIC的信息 →Pin14→SWIC Pin11→Pin17→SP喇叭。

　　3、 OGM發(fā)布：按一下ANSWER應(yīng)答鍵使系統(tǒng)處于ANSWER應(yīng)答狀態(tài)。若外線來(lái)鈴，則RING DET檢測(cè)電路檢測(cè)到低電平送COP8的RD引腳，這時(shí)其TXPWR引腳變低電平打開(kāi)RFTX發(fā)射電路和TXDATA輸出DATA到RFTX的MOD令手機(jī)振鈴; 若已有ICM新信息NEW MESSAGE，則過(guò)12秒后COP8的F1和F2分別輸出LHHLH電平和OGM放音時(shí)序信號(hào)讓系統(tǒng)放OGM信息，否則要過(guò)24秒才放OGM; 同時(shí)COP8的Pin24輸出低電平使HOOK RL動(dòng)作接通外線，OGM發(fā)布的信號(hào)流向是STIC Pin14→SWIC Pin11→Pin22→324A→L-OUT→外線。

　　4、 ICM錄音：當(dāng)OGM發(fā)布信息到外線結(jié)束時(shí)，STIC的EOM引腳輸出一個(gè)低電平15.6ms的脈沖到COP8的Pin2，COP8檢測(cè)后，其F1輸出 HLHHH電平使SWIC在ICM REC狀態(tài)，同時(shí)COP8的口F3輸出相應(yīng)信號(hào)使機(jī)芯DECK在錄音狀態(tài)。ICM錄音信號(hào)的流向是：外線→L-IN→COP8 Pin5→Pin8→Pin10→Pin2→P/R HEAD錄放磁頭。ICM錄音期間若外線掛機(jī)或連續(xù)7秒不講話，則SWIC的Pin25將輸出VOX信號(hào)到COP8的Pin22使其退出ICM REC；若ICM錄音時(shí)間超過(guò)30秒，亦將退出ICM REC。

　　5、 ICM放音/快進(jìn)、倒帶（略）

　　6、外線密碼遙控放ICM：在OGM發(fā)布期間，若外線電話用DTMF撥號(hào)撥了本機(jī)的密碼（一位數(shù)字），則該DTMF信號(hào)流經(jīng)LM567組成的解碼電路，
若所撥密碼正確，則輸出一低電平到COP8的Pin14，COP8檢測(cè)后使F1分別出LLHLL而口F3亦輸出相應(yīng)的時(shí)序信號(hào)使機(jī)芯處在放ICM狀態(tài)，信號(hào)流向是：

　　 P/R HEAD→SWIC Pin2→Pin8→Pin10 Pin21→Pin20→Pin17→SP喇叭 Pin22→324A→L-OUT→外線

　　7、 無(wú)繩手機(jī)監(jiān)聽(tīng)正在錄著的ICM信號(hào)：當(dāng)ICM錄音時(shí)，若無(wú)繩手機(jī)按了LISTEN監(jiān)聽(tīng)鍵，則RF RX電路檢測(cè)到相應(yīng)的DATA送COP8的Pin36，COP8識(shí)別正確后其F4將使RF TX電路工作，TXMUT不靜音，這時(shí)外線來(lái)的信號(hào)在送ICM錄音的同時(shí)，也經(jīng)下面流向發(fā)射到手機(jī)：L- IN→324B→C.IN→C.OUT→MOD→ANT。

　　8、 無(wú)繩手機(jī)播放ICM信息：在待機(jī)狀態(tài)，RF RX電路接收到無(wú)繩手機(jī)按其PLAY鍵的DATA信號(hào)，輸入到COP8的Pin36，COP8 識(shí)別后，F(xiàn)1、F3將輸出相應(yīng)控制信號(hào)使系統(tǒng)工作在ICM放音狀態(tài)，同時(shí)F4的控制信號(hào)使RF TX電路工作和取消TX靜音，機(jī)芯P/R HEAD磁頭放播的ICM信號(hào)除到SP喇叭外，還依下面通道到手機(jī)：SWIC Pin21→324B→C.IN→C.OUT→MOD→ANT

　　四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程

　　本系統(tǒng)的控制中心是性價(jià)比較高的COP880C單片機(jī)[2]，它具有8位存儲(chǔ)器映射體系結(jié)構(gòu)、微總線+TM串行I/O口、帶有捕獲寄存器和自動(dòng)重裝寄存器的16位定時(shí)器/記數(shù)器和多級(jí)中斷源----外部中斷、軟件中斷、定時(shí)中斷或捕獲中斷。系統(tǒng)的軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括初始化?？霣S-INI、中斷服務(wù)?？霣S-INT、鍵盤(pán)掃描處理?？霣S-KEY、接收指令?？霣S- RCV、發(fā)射指令?？霣S-CMM、撥號(hào)處理?？霣S-DIA和錄放音?？霣S -TAD。圖3是主程序流程圖。本程序中的DTMF信號(hào)是用CPU單腳輸出PWM信號(hào)，通過(guò)外圍BPF帶通濾波器獲得小失真的DTMF信號(hào)，既沒(méi)芯片內(nèi)產(chǎn)生DTMF的硬件電路，也沒(méi)普通電阻排的D-A轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)，而是利用了自動(dòng)重裝方式中用定時(shí)器一寄存器隊(duì)構(gòu)造的簡(jiǎn)單D/A轉(zhuǎn)換器。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)把單片機(jī)軟件技術(shù)、高頻通訊技術(shù)、模擬電話通訊技術(shù)和機(jī)電一體化融為一體。批量生產(chǎn)和使用多年證明本系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、性能可靠。此系統(tǒng)設(shè)計(jì)可朝兩方面深化，一是功能上，如改良為25頻道、增加外線監(jiān)聽(tīng)主機(jī)所在環(huán)境的聲音、增加無(wú)繩手機(jī)打電話時(shí)雙向錄音功能---用ICM磁帶錄下通話雙方講話的內(nèi)容；二是性能上，不用磁帶錄音，也不用焊在機(jī)內(nèi)電路板上的存儲(chǔ)IC，而是用可拔出和加密錄音信息的IC卡。