[实用新型]分离式电话通讯总线

说明书

本实用新型涉及总线电话通讯领域的一种总线形式及其接口电路。

目前用于火警电话通讯、电话调度的总线形式主要有两种，一种采用数字控制信号，另一种采用模拟控制信号，控制方式都是由主机控制并与各分机双向通讯。主机的接口电路主要有控制信号接口电路、语音信号接口电路，总线保护电路；分机的接口电路主要有电源线接口电路、控制信号接口电路、语音信号接口电路，总线保护电路。它们的电源线均使用一对比信号线粗的双绞线，给总线上的几十个分机供电；语音信号线另用一对双绞线。第一种形式中采用了数字信号接口电路，使系统抗干扰能力、可靠性、速度、实时控制功能都优于采用模拟信号；但传统232、422、485数字线接口方式必需至少再用两根线传送，且在分机处需要人工辨别极性，布线难度大、费用高。第二种形式的接口中采用DTMF收发电路，控制信号随语音信号线一起传送，虽然节省了两根线并且信号线不用人工区分极性，但信号速度慢且能够听到，不宜在通话时操作，使系统的性能受到影响，难实现“分机故障实时自动监测”、“多方(三方以上)会议电话”等实用功能。

本实用新型的目的是扬长避短，提供一种既采用数字控制信号又方便布线，即满足性能要求又实现更低成本的总线电话通讯形式和接口电路。

采取以下技术方案实现目的。在上述第一种形式基础上，将数字控制信号线减少到一根，通过单数字总线接口收发信号；将上述两种方案的模拟语音信号线变为一根线，通过单模拟总线接口传送语音；将上述两种方案中的两根电源线分离，分别与一种信号线耦合于一对双绞线中。为便于在分机处区分信号线、电源线，通常采用两对红白相交或其它可直接区分的双绞线，其中一对的红线作正电源线而白线作数字信号线，另一对的红线作地线而白线作模拟语音线。两种信号线通过分机接口的“信号线区分电路”自动分辨种类；两根电源线通过普通桥式整流分出正负极。

结合附图、实施方式对本技术方案的内容作进一步详述。

图1是分离式电话通讯总线的典型布线连接图。

图2是主机的信号总线接口电路原理图。

图3是分机的信号总线、电源总线接口电路原理图。

图2和图3中用虚线围起来并注明safeguard的部分是总线保护电路。

分离式电话通讯总线的布线形式不同于其它总线，在所采用的两对双绞线中，两根电源线是分离的，数字控制线和模拟语音线也是分离的，这样可以减小语音通话和数据通讯的相互影响。图1的①是一根电源线，②是数字控制信号线，③是另一根电源线，④是模拟语音信号线。

主机的控制信号采用单总线接口电路收发。在图2电路中，数字发送信号DOUT控制三极管BG1发出高、低电平信号。输出信号DOUT=1时，BG1导通，数字信号总线DIGITAL BUS为低电平；DOUT=0时，BG1截止，由于R1的上拉作用使数字信号总线呈现高电平，其电压为VD，这种状态下可以接收分机发回的应答信号。此应答信号是分机用三极管对地下拉产生的应答脉冲，其幅值低于VD且会因总线长度及分机总数的不同而有差异，通过设置Vref基准电压，用比较器U1:B来解决此问题，使Vref＜VD，只要应答脉冲信号的电平低于Vref，应答脉冲对应的输入信号DIN就为0，反之为1。VD的电压设置在2.5V-4.5V就能可靠通讯，对外干扰很小。

语音信号也采用单总线接口收发。主机语音信号接口电路原理上是一个“二四线变换电路”，将双向语音信号总线变换成输入、输出话路。输出信号AOUT经U1:C放大再经U1:A隔离及驱动后送到ANALOG BUS模拟总线上，而总线送来的语音信号通过U1:D后由AIN送到内部话路上。R5和C2对总线上的高频信号干扰有一定的衰减作用。U1:D是抵消“发送信号回音”的电路，由RX调整效果。直流电压VA通过R10、E2、R9后加到语音总线上，VA＞VD，由于“数字信号总线”和“模拟信号总线”上的直流电压不同，在分机处用比较器可以很容易区分两种线。

为方便工程布线，分机信号线接口电路中设计了数字、模拟信号线自动区分电路，从两根信号线上取样的直流电压经阻容平滑处理后送到U1:B的正、负输入端，比较器的输出控制U2模拟开关，从U2的15脚分出数字控制信号线，从U2的14脚分出模拟语音信号线。输入数字信号经R9、C5、R10、R11的“直流漂移”修正后，由DIN送往单片机处理；而DOUT输出信号控制三极管BG1产生下拉应答脉冲送往主机，R8控制下拉电流在5-10MA就能满足信号要求，功耗很低。分出的语音信号线经一个由单片机控制的模拟开关后，由VOICE接到分机内部的话音电路。