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如何设计一个实时控制的离线电话自动通知系统?

? 2019-04-24 17:28 ? 次阅读

引言

标签:宋斤鲁削 omu0 凤凰彩票平台ph158

众所周知,各个部门经常有重要事情需要进行通知。开会固然好,但比较耗时;如果发信息,有时候表达得不够清楚。最好的方法就是打电话通知,既节省被通知人的时间,又能够把信息表达清楚,可是要工作人员一个个打电话来通知所有人也是一件麻烦事情。在这种情况下,就有必要研制一种无需人控制即能实现自动通知的电话通知系统。

目前,多数类似的通知系统都是基于CTI卡实现的。这种系统需要由计算机进行实时控制才能够实现拨打电话和播放通知语音,因此在实现通知任务时计算机需要开机,这样就不利于在下班时间或假期无人职守时进行通知。本文设计了一个主要由离线电话自动通知装置构成的电话自动通知系统,其通知过程不需要PC机实时管理。

1 系统总体设计

本系统由上位机自动通知控制软件和下位机离线电话自动通知装置构成。其中,上位机自动通知控制软件主要完成电话号码和通知信息的管理,它只是一个信息管理系统,而具体电话通知的工作是由离线电话自动通知装置独立自动完成的。

如图1所示,离线电话自动通知装置主要由通知信息存储模块、语音数据存储与播放电路、电话呼叫及状态检测模块、DTMF信号检测模块、串口通信及系统控制模块等组成。其中,通知信息存储模块用来完成通知信息(包括被通知的电话号码、通知语音和提示音的存储以及本次通知状态信息)的存储,硬件上主要使用串口闪存芯片实现;语音数据存储与播放电路用来完成语音信息的D/A转换,再通过语音信号耦合电路将音频信号与电话线路进行信号耦合输出;电话呼叫及状态检测模块用来完成电话号码的拨叫和呼叫状态的检测,用于判断接听状态,其中包括DTMF信号生成与呼叫及状态检测电路(使用DTMF编解码芯片完成)、模拟摘挂机电路及摘挂机检测电路;DTMF信号检测模块用来检测电话拨通之后,播放通知语音过程中接听方是否按下确认键(使用另外一片DTMF编解码芯片完成);串口通信及系统控制模块,由串口电平转换电路和由MCS51系列MCU(AT89S52)构成的控制单元组成,用来完成通知过程的控制和数据通信。

如何设计一个实时控制的离线电话自动通知系统?

图1 离线电话自动通知装置结构框图

2 语音数据存储与播放电路

电话通知信息主要由电话号码数据和语音信息编码数据构成。其中,电话号码数据为ASCII码,信息量不多;语音信息编码数据则使用PCM编码格式,也可以使用其他的压缩编码形式。如果使用压缩编码,单片机程序还要设计相应的解码程序,会加重单片机的执行负担,因此建议使用PCM编码格式。

如何设计一个实时控制的离线电话自动通知系统?

图2 语音数据存储与播放电路

语音数据存储与播放电路如图2所示。针对电话系统的语音质量要求不高的特点,本文使用了8位的量化位数和8 kHz的采样频率,因此其数据量不大,2分钟的语音数据量为1×8000×120=960000 B,再加上电话号码信息所用的1 MB闪存,系统使用16 Mb(2 MB)的闪存就能够很好地满足电话通知的要求。这里采用SPI接口的闪存芯片W25X16,由于AT89S52没有SPI接口,所以使用P1口,通过软件方式来模拟SPI口实现与W25X16的通信。

MCU将闪存W25X16中的语音数据通过P1口线读出后,以8000 Hz的频率通过P0口发送给D/A转换器DAC0832,进行语音还原输出;模拟语音经过放大器LM393AH进行电流电压转换后,送至语音信号耦合电路输入线TONE,将语音信号耦合到电话线路上,从而实现电话通知的语音播放。

3 DTMF信号生成与呼叫及状态检测电路

DTMF信号生成与呼叫及状态检测电路如图3所示。上位机将要拨打的电话号码和需要播报的电话语音通过串口发送给MCU,并存储到Flash芯片W25X16中后,MCU将启动电话自动通知过程。从W25X16中读取要拨打的电话号码,系统置P3.4为高电平,进行模拟摘机。当系统通过P3.7检测到摘机状态有效后,将每位电话号码数据的BCD码送至MT8888的D0~D3数据线,同时使WR和CS信号有效,即可写入MT8888的DTMF编码电路。MT8888根据MCU连续写入的BCD码,通过TONE引脚连续发出相应的DTMF信号,再经由Q1、Q2构成的语音信号耦合电路将音频信号耦合到电话线上,从而发送给程控交换机实现软件拨号。

如何设计一个实时控制的离线电话自动通知系统?

图3 DTMF信号生成与呼叫及状态检测电路

拨号完成后,MCU设置MT8888工作在呼叫监听模式,进行呼叫状态监听。MT8888通过2引脚检测电话线上传输信号,MCU通过读取MT8888的IRQ/CP引脚输出的脉冲频率和脉冲个数即可分析出呼叫状态。若线路上传输的是450 Hz的音频信号,而且是持续1 s后4 s无的循环信号,则为回铃音信号,即处于振铃状态;如果线路上传输的是450 Hz的音频信号,而且0.35 s通0.35 s断的循环信号,则为忙音信号,即处于线路忙或挂机状态。

在语音播报过程中,系统同样使用另一块MT8888芯片构成的DTMF检测电路,检测当前电话接听者的按键动作,以判断其是否按下确认按键。系统根据按键状态保存本次通话或通知的状态。

4 上位机控制软件设计

上位机控制软件中主要包括:电子名片管理模块,可以完成联系人基本信息和电话号码的管理(包括增删改查等功能);名片分组管理模块;电话通知信息管理模块,具有通知语音的录制、被通知对象(即电话号码)的选取以及将数据下载到离线通知装置等功能;通知信息查询模块,可以完成通知状态的查询和补通知控制,也可以对当前或历史通知内容和状态进行查询。

电话通知信息和通知指令来自上位机控制软件。上位机在将预通知的电话号码和语音数据打成通知命令数据包后,通过串口发送给下位机,使下位机启动脱离计算机管理的离线自动通知过程。另外,上位机还可以发送获取通知状态命令包,由串口通信中断服务程序完成当前通知状态的上传任务。

图4为离线电话自动通知装置的处理流程。离线自动通知装置上电运行,进行必要的初始化后,通过通知状态标志来判断是否启动自动通知过程。通知标志由中断服务程序根据接收到的命令包设置,如果为“真”则装置转入通知过程执行,否则继续查询状态标志。在进入通知过程后,首先读取预通知的第一个电话号码,再进行模拟摘机准备拨号。为了可靠地实现模拟摘机,要求在摘机前后都要先判断摘机状态,只有在挂机状态下才能摘机,摘机有效后才能拨号。MCU控制拨号完毕后,从闪存中读取语音数据以8000 Hz的频率发送给D/A转换器,进行播放通知语音。在播放通知语音的过程中,通过DTMF信号检测模块监测线路上的DTMF信号,以判断接听通知者是否按下确认键进行接听确认。如确认,系统将保存通知状态,否则通知一个循环后进行重复通知。当一个电话通知完毕后,系统继续读取下一个预通知电话号码,进行下一个电话的通知,直到所有通知被确认或超出重复通知次数为止。

如何设计一个实时控制的离线电话自动通知系统?

图4 离线电话自动通知处理流程

结语

本文根据电话通知系统的特点,设计了无需PC机实时控制的电话自动通知系统。系统中的PC机只是起到一个信息管理作用,具体的电话通知由离线电话自动通知装置自动完成,其工作 77不需要PC机的实时管理或控制,是一个离线通知装置, 可以实现在下班且PC机关机的状态下进行电话通知,能够提高电话的使用效率和节省能源消耗。

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发表于 2019-04-24 00:33 ? 154次阅读
关于RX系列MCU的特点性能介绍

基于78K0R MCU的180度E-Bike解决...

180度E-Bike解决方案(基于78K0R MCU)

发表于 2019-04-24 00:23 ? 166次阅读
基于78K0R MCU的180度E-Bike解决...

关于RL78/I1D新一代低功耗MCU的特点及应...

瑞萨电子RL78/I1D新一代低功耗MCU

发表于 2019-04-24 00:14 ? 297次阅读
关于RL78/I1D新一代低功耗MCU的特点及应...

基于瑞萨电子的电力线通信领域PLC方案分析

浅谈MCU在电力线通信领域的PLC方案

发表于 2019-04-24 15:25 ? 392次阅读
基于瑞萨电子的电力线通信领域PLC方案分析

基于R8C MCU的E-Bike解决方案

180度E-Bike解决方案(基于R8C MCU)

发表于 2019-04-24 05:04 ? 318次阅读
基于R8C MCU的E-Bike解决方案

关于汽车电机控制MCU的特点介绍

高性能的汽车电机控制MCU(SH72AW/AY)

发表于 2019-04-24 01:30 ? 329次阅读
关于汽车电机控制MCU的特点介绍

用于除法运算的运行时ABI辅助方法过载

SAMC21(一款 Cortex-M0+ MCU)非常适合需要数学计算的应用。SAMC21 MCU...

发表于 2019-04-24 09:25 ? 1070次阅读
用于除法运算的运行时ABI辅助方法过载

盘点下代超低功耗黑科技:IoT核心组件

物联网节点里的最后一个关键模组是MCU。MCU作为控制整个物联网节点的核心模组,其功耗也往往不可忽视...

发表于 2019-04-24 17:29 ? 482次阅读
盘点下代超低功耗黑科技:IoT核心组件

单片机仿真器的介绍及应用

单片机仿真器是指以调试单片机软件为目的而专门设计制作的一套专用的硬件装置。

发表于 2019-04-24 08:48 ? 84次阅读
单片机仿真器的介绍及应用

电流监控和调试工具在MCU设计中应用

构成物联网 (IoT) 的众多器件关联在一起的其中一个原因是对低能耗的要求。为了满足这一要求,需要在...

发表于 2019-04-24 10:00 ? 1724次阅读
电流监控和调试工具在MCU设计中应用

70行代码来打造MCU性能分析利器!

改善性能可以改进代码的写法或算法,这就要结合实际问题,各显神通了。

发表于 2019-04-24 14:52 ? 572次阅读
70行代码来打造MCU性能分析利器!

SensorTile开发套件及无线解决方案

具有蓝牙功能的 IoT 设备可通过智能手机和其他网关设备提供即时可用的数据访问。但电池供电的低功耗 ...

发表于 2019-04-24 09:26 ? 1144次阅读
SensorTile开发套件及无线解决方案

针对汽车行业的通用型MCU应用

S32K系列汽车MCU是NXP推出的针对汽车行业的通用型MCU,采用亲民的ARM内核,可以覆盖从M0...

发表于 2019-04-24 08:55 ? 1862次阅读
针对汽车行业的通用型MCU应用

恩智浦推跨界处理器 加速MCU/MPU的融合

目前恩智浦在华拥有超过7000名员工,50%的市场营收来自中国,是中国最大的ARM MCU供应商,在...

发表于 2019-04-24 16:41 ? 574次阅读
恩智浦推跨界处理器 加速MCU/MPU的融合

ZLG集团携手NXP将在全国开展S32K系列MC...

同时,ZLG致远电子将同场展示PA8000功率分析仪、ZDS4054 Plus示波器、CAN总线分析...

发表于 2019-04-24 16:05 ? 940次阅读
ZLG集团携手NXP将在全国开展S32K系列MC...

典型的MCU+DC-DC架构的移动电源设计

软件SoC架构是把MCU和DC-DC集成在同一颗SoC芯片上,既满足灵活性的需求,也有集成度高、外围...

发表于 2019-04-24 15:54 ? 567次阅读
典型的MCU+DC-DC架构的移动电源设计

FOC之定点小数运算

许多MCU 芯片只支持整数运算,如果要在这些芯片上进行小数运算,定点运算应该是最佳选择了;此外即使芯...

发表于 2019-04-24 15:10 ? 362次阅读
FOC之定点小数运算

能量收集系统设计,MPPT算法以及MCU总控制系...

考虑低频可再生能源的收集内阻较大,如果使用LC振荡器电路中的电感值较大,不易集成,且电磁损耗大。本系...

发表于 2019-04-24 09:01 ? 389次阅读
能量收集系统设计,MPPT算法以及MCU总控制系...

XMC MCU 开发基础:生成DAVE3 APP...

生成DAVE3 APP项目

发表于 2019-04-24 01:10 ? 285次阅读
XMC MCU 开发基础:生成DAVE3 APP...

美国微芯科技公司,推出了两款全新的tinyAVR...

为了提高采用AVR单片机的应用的响应能力,Microchip Technology Inc.(美国微...

发表于 2019-04-24 10:23 ? 114次阅读
美国微芯科技公司,推出了两款全新的tinyAVR...

在Flex Gecko上添加MicriumOS的...

将Flex Gecko EFR32FG12安装到Wireless Started Kit Mainb...

发表于 2019-04-24 09:12 ? 798次阅读
在Flex Gecko上添加MicriumOS的...

Microchip MCU智能可穿戴设备解决方案...

大联大旗下品佳集团推出基于 Microchip MCU的智能可穿戴设备解决方案,其中包括运行记步器的...

发表于 2019-04-24 15:58 ? 99次阅读
Microchip MCU智能可穿戴设备解决方案...

嵌入式硬件设计过程中的一些问题浅析

嵌入式开发项目中,首先需要做需求分析,然后根据需求分析进行综合考虑,这里给出几个特别要注意的问题

发表于 2019-04-24 14:59 ? 416次阅读
嵌入式硬件设计过程中的一些问题浅析

tinyAVR的新一代AVR MCU介绍

本视频介绍tinyAVR家族的最新成员——ATtiny161x/ATtiny81x/ATtiny41...

发表于 2019-04-24 01:02 ? 283次阅读
tinyAVR的新一代AVR MCU介绍

对主流MCU的程序加密进行讲解

利用芯片随机数外设或者其他能够产生随机数的机制,在每次上电后系统取得一个随机数,并将这个随机数通过类...

发表于 2019-04-24 09:17 ? 547次阅读
对主流MCU的程序加密进行讲解

关于AVR微控制器最早期的样品介绍

爱特梅尔AVR微控制器共同发明人兼首席营销官Alf-Egil Bogen 介绍AVR微控制器最早期的...

发表于 2019-04-24 05:38 ? 348次阅读
关于AVR微控制器最早期的样品介绍

AI和边缘计算驱动恩智浦 i.MX处理器全面升级

已经拿下中国最大ARM MCU供应商宝座的恩智浦(恩智浦)最近在北京宣布,推出性价比秒杀对手的三款i...

发表于 2019-04-24 10:42 ? 2812次阅读
AI和边缘计算驱动恩智浦 i.MX处理器全面升级

如何简单快速的来打造MCU性能分析利器的详细资料...

说出来不确定大家信不信,实现起来也就70来行算上大括号的代码,是不是很激动人心? 言归正传,再小的...

发表于 2019-04-24 09:23 ? 916次阅读
如何简单快速的来打造MCU性能分析利器的详细资料...

你的MCU不只这么强大

当前的生活节奏越来越快,对计算处理器的要求也越来越高。即使是有摩尔定律的限制,人们仍然希望在单个芯片...

发表于 2019-04-24 14:14 ? 543次阅读
你的MCU不只这么强大

美国微芯科技公司推出了两款全新的tinyAVR?...

Microchip的MCU8产品部副总裁Steve Drehobl表示:“我们一直在为推出新型AVR...

发表于 2019-04-24 11:39 ? 625次阅读
美国微芯科技公司推出了两款全新的tinyAVR?...

Microchip推出两款全新tinyAVR? ...

ATtiny3217和ATtiny3216是Microchip tinyAVR? 产品系列中存储器最...

发表于 2019-04-24 14:33 ? 1360次阅读
Microchip推出两款全新tinyAVR? ...

dsPIC33EP GS系列是Microchip...

凭借这些特性及其整体的高性能,dsPIC33EP“GS”系列产品适用于广泛的应用领域,涵盖以下应用市...

发表于 2019-04-24 08:42 ? 641次阅读
dsPIC33EP GS系列是Microchip...