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单总线制多机通讯体系的总线规划

单总线制多机通讯系统的总线设计-本设计实现的多机呼叫系统的主要功能是:分机呼叫主机,利用单片微机向主机发送数字呼叫信息,主机响应后,显示出呼叫的分机号,打开主机和分机的模拟通道进行主机与分机的对讲;主机呼叫某分机,主机部分输出分机号,直接打开相应分机的模拟通道,进行分机与主机的对讲;群呼,主要逐一发送打开所有分机的数字信息,数秒之内打开所有分机的模拟通道,主机向各分机传送语音信号。

传统的多机通讯体系一般需求四条线完结:

1.电源线;2.地线;3.发送信号线;4.接纳信号线。但是,关于主机和分机间隔较远、分机台数较多的体系,选用四线制的经费投入较大,装置起来也颇困难。根据这一问题,本文结合为某医院研发的既有模仿信号(语音)又有数字信号的传输呼叫体系,提出用单总线完成多机通讯,并给出了一个完好的技能计划。

1 单总线制多机通讯体系的总线规划计划

本规划完成的多机呼叫体系的首要功能是:分机呼叫主机,使用单片微机向主机发送数字呼叫信息,主机呼应后,显现出呼叫的分机号,翻开主机和分机的模仿通道进行主机与分机的对讲;主机呼叫某分机,主机部分输出分机号,直接翻开相应分机的模仿通道,进行分机与主机的对讲;群呼,首要逐个发送翻开一切分机的数字信息,数秒之内翻开一切分机的模仿通道,主机向各分机传送语音信号。用单总线制完成这种多机通讯的中心问题是电源、地线和信号线怎么分配,怎么进行信号的双向传输,怎么处理它们之间的彼此搅扰。作者将信号(包含数字信号和模仿信号)和电源共用一根线,另一线为地线——单总线制。在电路结构和技能上,选用电源阻隔电路,极大极限地减小电源滤波对信号的影响;用消侧音电路完结对模仿信号的处理。主机电路原理框图如图1所示。

单总线制多机通讯体系的总线规划

当主机需求与某机通话时,操作者拿起话筒,经过常用的电话机键盘拨号,显现器显现出被呼叫的分机号,一起,将数字信号发送到总线,分机接到数字信号并承认主机要求通话时,接通模仿通道。主机的语音信号经功放、单总线到分机的功放推进扬声器。分机的语音信号经功放扩大、消侧音电路、单总线到主机的功放推进扬声器或听筒。通话结束,主机挂断,与此一起,主机的微机宣布中止显现信号和分机挂断信号,显现器平息,分机接到挂断信号后,使分机的模仿通道的地悬浮,然后完结了一次通话进程。

在主机需求与各分机一起接通时,例如医院里需求把某件事告诉一切病床时,假如用键盘逐个拨通分机,就难以想象了。本规划考虑到这方面的问题,只需操作者按动群呼键,可在数秒之内接通各分机完成群呼。

在分机需求与主机通话时,按一下通话按键(分机仅此一按键),单片微机宣布数字信号,经单总线送到主机的单片微机。主机单片微机接到信号后,显现分机号码,判别话机是否挂断,若为挂断状况,则循环判别直至话机挂起,拿起话筒后,主机当即向相应的分机宣布答应通话的信号,分机接通模仿通道便可进行通话,通话结束,话筒挂断,主机向分机发送挂断信号,分机将模仿通道的地悬浮。这样,既节省了电能又不影响佞机部分人员的正常作业。

通讯的优先级,关于医院的重病号、机关的要害部门等,在呼叫体系中有必要优先考虑。在本规划中,在主机接到很多的呼叫信号后,首要判别优先级,接通优先级最高的分机通话,然后逐渐与低优先级的分机通话。

2 电源阻隔

在单总线制多机通讯体系中,数字信号、模仿信号和电源共用一条线,假如不采纳办法,交变的数字信号和模仿信号将被电源的滤波电容吸收。在本规划中,未加电源阻隔电路时,交变的5V信号经传输线到分机后仅有10mV。选用如图2所示阻隔电路后,信号传到分机大于250mV,信号的衰减程度得到显着改进。图中的二极管三极管、稳压管、电感电阻的阻隔电路用于主机,而分机只需一只电感和一只二极管即可。

单总线制多机通讯体系的总线规划

3 模仿信号处理电路

单总线既要发送语音信号,又要接纳语音信号,必然构成环流。为了处理说话时听到自己的声响(称为侧音),采纳了消侧音办法。一般地,消侧音有种办法:一种是桥式消侧电路;另一种是相位抵消法的消侧音电路,后者作用更佳。考虑到一台主机和多台分机的本钱调试要素,故主机部分选用相位抵消消侧音电路,分机则用桥式消侧音电路。

相位抵消消侧音电路如图3所示,该电路由三个运算扩大器及相应的电阻、电容电位器组成。由总线来的分机信号经RW1、F3至功放,主机的话筒信号一路经功放1、总线、RW1至F3的同相输入端,另一路经F1、F2、RW2至F3的反相输入端。调理恰当的K、C、RW1、RW2值可使主机的话筒信号在F3输出端挨近零伏,然后侧音被消除。

单总线制多机通讯体系的总线规划

桥式消侧音电路如图4所示。整个电路由国个晶体管(语音发送扩大)及R、C元件组成,图中ZL为外线路的等效阻抗。当该分机发送话机信号时,由三极管发射极输出单频信号电流,国路经外线ZL和电阻R3再加到三极管的发射极构成电流环路;另国路则经R1、C1、R2和C2构成电流环路。若电桥平衡,即

ZL(R2-j1/ωC2)=R3(R1-j1/ωC1)则Vc0=0

单总线制多机通讯体系的总线规划

因为后级功放的输入信号为零,故扬声器不发声,侧音被消除。主机经过总线来的模仿信号,经R1、C1和RC到电压扩大器进行电压扩大再进行功率扩大。

单总线制多机通讯体系的总线规划

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