程控电话分线机

在本设计中，以8031为主芯片，并以其二十四个I／O口对外围电路实施管理和控制因而充分利用了主芯片内部的强大功能，使外围电路变得较为简单。在外围电路中，所使用的芯片都是通用的低功耗芯片。所以，本设计具有成本低、功耗低、体积小、性能稳定可靠和容易制作等优点。除此之外，由于不使用可调整元件，对元件量值精度要求又不高，因此，只要元件质量可靠，组装正确，装好后一般无须调试即可使用，在软件编制过程中，力求功能多而操作简单，同时，也要照顾用户对电话的使用习惯，在这种设计思想指导下，提供如下功能：

1．能使一条电话用户线为三个内部用户服务，且具有保密功能，即三个用户不能相互监听或插入。

2．转移呼叫。当一个用户应答外线呼叫并与外部通话时，可以根据需要将电话转给另两个用户。

3．内部呼叫。三个用户可以互相打电话。

4．召开会议。三个用户可以同时通话，实现三方会议。

5．外线通知。当用户作内部通话时，如有外线电话呼入，则会听到“嘟嘟—嘟嘟—”的告警音，这时，用户可以视情况停止内部通话，改与外部通话。

6．当用户没有电话用户线时，可以将本分线器作为微型三门交换机使用。

7．限拨长途。通过密码设置，可限制内部话机的长途直拨功能。

8．对三个用户电话机脉冲（P／T）双音多频（DTMF）兼容。

9．当市电发生停电时，三个分机仍能正常使用。仅仅是分线器提供的功能暂时消失。

10．省电。具有自动掉电，自动上电功能。

图1为原理框图，图2为线路图。

外线控制电路。该电路在主控制器和开关S1的控制下可断开外线，当用户作内部呼叫时外线必须断开，避免外线蜂音对内部通话的干扰，同时也保证了外线上的铃流不会被短路。它由继电器K1和三极管VT27、VT28以及开关S1组成。当开关S1被置于“外线—OFF”位置时，继电器K1吸合，外线断开。这时的分线器可以脱离外线工作。如果开关S1被置于“外线—ON”，外线是否断开。受主芯片8031控制，一般情况下，分线器处于内部呼叫时，外线才能被断开。

外线铃流检测电路。该电路用于外线上的铃流信号。它由比较器IC1∶C完成，平时输出高电平。当外线上有铃流时，输出一串低电平脉冲，送到主控制器（8031）。

双音多频（DTMF）检测电路。该电路用于检测外线上的双音多频信号，当它收到双音多频信号时，就向主控制器发出高电平，经主控制器判断无误后，读入该号码，并作出相应的处理。芯片是IC5，型号为MT8870。

摘／挂机信号和拨号脉冲检测电路。由芯片IC1∶A、B、D三个比较器和IC3（CD4066）组成。比较器能同时检测三个用户的摘／挂机操作和脉冲拨号，并驱动三个摘／挂机指示灯。IC3的作用是，当读双音多频时和当电源控制电路掉电后，断开三个比较器与8031的联系，前者目的是在读双音多频信号时不被摘／挂机操作和拨号脉冲所干扰，后者的目的是，当发生掉电后，8031口上的低电平不能对下述值班电路产生作用。

共线电流产生电路。它是一组电流最大为3×30mA左右的恒流源电路，作用是为三个用户电话机提供电流，它由三极管VT24、VT23、VT27、VT21、VT22组成三个恒流源电路和+18V稳压器IC10（UA7818）组成。电流的大小视当前正在使用的用户多少确定，由口P3.3、P3.5和P3.6控制。

铃流产生器。它的作用是输出25Hz标准铃流，铃流的频率和断续时间基准由主控制器（8031）通过P3.6口提供，它由三极管VT15、VT16、VT17、VT18和光电耦合器IC11组成。

振铃控制电路。它的作用是将铃流产生器输出的铃流信号馈送给三部电话机，由主控制器（8031）通过P3.0、P3.1和P3.2来控制，它由继电器K2、K3、K4和三极管VT13、VT14和VT15组成，高电平时，继电器吸合，铃流送给了电话机。

隔离器。它的作用是，当一个用户使用电话时，使另外两个用户隔离，不能随便插入或监听。它由口P1.5、P1.6和P1.7控制，高电平有效。它的电路由三个相同部分构成。它们分别由VT2、VT6、VT5，VT3、VT8、VT7，VT4、VT10、VT9等组成。下面仅以VT2、VT6和VT5组成的隔离器为例进行分析。VT5导通时，VT2和VT6截止，电话机与外线的联系被隔断。VT5截止时，VT2和VT6都导通，这时只要该用户摘机，就能与外线接通。VD9为外线上的反向电压提供通路，VD8能阻断外线上的反向电压。

电源控制电路。它的作用是在电话不用时，切断电源对芯片IC5、IC6、IC7利IC8供电，使耗电由原来的200mA下降到10mA左右。它由三极管VT29、VT25，二极管VD18、VD19和计数器IC4∶B以及+5V稳压器（7805）IC9组成。它输出两个电压：V1和V2，都是+5V，其中V1不掉电，它负责对IC1、IC2、IC3和IC4供电，该电压由7805（IC9）产生；V2掉电，它负责对IC5、IC6、IC7和IC8供电，该电压由三极管VT25提供，VT25是一个复合大功率三极管，型号是TIP122，它的作用是调整电压，电压基准取值于V1，即由IC9提供，VD18和VD19用于抵消VT25的两个PN结电压，同时保证VT29导通时V1不被短路。上电时，计数器就被值班电路清零，VT29截止，VT25输出5V（V2=V1）这时整个分线器都在工作，功耗最大。当电话无人使用时，8031的P2.6口就向计数器（IC4∶B）发出八个脉冲使计数器最后一位为“1”，即IC4∶B—14脚输出高电平，这时VT29导通，于是V2电压等于零，实现了掉电功能。这时，功耗最小。

值班电路。它由IC2中的两个“与”门组成，掉电后，IC2－2、3、4、5脚都是高电平IC2－1脚输出低电平。当外线上有铃流或三部分机其中任意一部摘机时，必然使IC2—2、3、4、5脚中的其中一脚为低电平，IC2—1脚输出高电平，对计数器（IC4∶B）清零，使电源控制电路上电（V2=+5V）。

自动复位电路。当程序运行不正常，如外部干扰使程序飞出时，该电路能自动复位，它由计数器IC4∶A、三极管TV11和TV26以及VD20等组成。

外线极性指示电路和电源指示电路。由VT1和VD5等来完成。它既作为电源指示，也作为外线极性指示，它由程序通过P2.7口驱动。当外线极性接反时，VD5就会闪烁。

音频输出电路。由VT12和VD2等来完成。它由程序通过P3.7口驱动。闪烁频率也由程序决定。VD2的作用是阻断外线上的负电压。

主控制器。它是整个分线器的核心部分，芯片是IC6，型号为8031，它的作用是：

*监视并管理用户电话机的状态和外线状态。

*接收和分析外线和用户分机线上的电话号码。

*为铃流产生器提供铃流基准。

*控制对三个用户的振铃和隔离。

*向外线和用户发多种标准进程音。

本分线器所接的三个用户分机分别称为1＃用户、2＃用户和3＃用户。它们的内部号码分别约定为1（4）、2、3。因为考虑到个别用户小交换机对脉冲拨号“1”识别有困难以及可能与程控交换机具有的拍簧功能相矛盾，故约定号码“1”=“4”，即用户可以用号码“l”也可使用号码“4”来代替号码“1”。

1．转移呼叫：当外线来话时，任一用户摘机后，用户只要拨约定的内部号码，就构成了转移呼叫，转移次数不限。

2．内部呼叫：主叫摘机后先拨“99”，然后再拨内部用户号码。例如：1＃用户呼叫2＃用户的号码是：992。

3．电话会议：外线开关置“ON”位置时，拨号码“7”。外线开关置“OFF”位置时，拨号码“997”。拨完号码后，依次对用户分机振铃。

4．外线通知：当用户使用“内部呼叫”和“电话会议”功能时，外线上如有电话呼入，用户就能听到“嘟嘟—嘟嘟—”的通知音，用户可视情况，停止内部通话，改与外部通话。

5．限拨长途：1＃分机拨如下密码限制四个用户分机直拨长途字冠“0”或“00”（对应国内长途和国际长途）

仅1＃分机有此特权。

为简化拨号，也可在外线开关置于“OFF”的情况下设置密码。这时上述号码的前二位号码“99”可省略。但一定注意设置完成后，将外线开关拨回到“ON”位置上。

1＃分机拨入全部密码后，如听到一断一长的“嘟”音，说明设置有效，如听到的是忙音，说明拨号有误，请挂机后摘机重作。

注意如果读者按本电路制作后想入电话网使用，应征得当地邮电管理部门的同意。(吉立印)