CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Giữa thuê bao với thuê bao: từ 0 8dB. Giữa thuê bao với trung kế: từ 0 3dB.Suy hao xuyên âm qua tổng đài: Suy hao xuyên âm đo ở tần số 1000Hz, trở kháng 600 phải 67dB.Chỉ tiêu về âm báo: 4.Mức điện tín hiệu thông báo: Với mức tín hiệu thông báo một tần số, mức là : (-10 5)dBm (được đo với âm liên tục). Với mức tín hiệu thông báo đặc biệt, mức khác nhau giữa hai hay ba tần số bất kỳ tạo ra âm là 3dB. Với các cửa thuê bao dùng máy ấn phím thì mức tín hiệu mời quay số phải nhỏ hơn 10 dBm.Các loại âm hiệu: Để thông báo cho thuê bao biết trạng thái của tổng đài, của các thuê bao bị gọi, tổng đài phải cung cấp các âm hiệu được quy ước trước cho thuê bao gọi.
Tùy theo mỗi vùng, mỗi quốc gia, quy ước này là khác nhau. Các âm hiệu và tín hiệu cơ bản của tổng đài gồm : Âm hiệu mời quay số (Dial Tone): Âm hiệu này báo cho thuê bao biết tổng đài sẵn sàng nhận số quay từ thuê bao. Âm hiệu này là tín hiệu hình sin có tần số f = (425 25)Hz, nhịp là liên tục. Biên độ t Âm hiệu báo bận (Busy Tone): GVHD: NGUYỄN THY LINH 17 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Âm hiệu này được tổng đài báo cho thuê bao gọi biết thuê bao bị gọi bận, trung kế bận, hết thời gian quay số.
Âm hiệu này có tần số f = (425 25)Hz, ngắt nhịp có và không điều ở khoảng 0,5s.5s Âm hiệu chuông (Ringing): Dùng để rung chuông cho thuê bao bị gọi (nếu rỗi). Tín hiệu chuông là tín hiệu AC hình sin có tần số f = (20 25)Hz, điện áp từ U = (7590)VRMS, với nhịp có là 3s và không là 4s. Biên độ t 3s 4s Âm hiệu hồi âm chuông (Ringback Tone): Âm hiệu này tổng đài báo cho thuê bao biết đang đổ chuông cho thuê bao bị gọi. Âm hiệu này có tần số f = (425 25)Hz, nhịp cùng với dòng chuông.
Biên độ t 3s 4s Tín hiệu ứ động: GVHD: NGUYỄN THY LINH 18 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tín hiệu này thông báo tới thuê bao chủ gọi tổng đài không có khả năng thực hiện cuộc gọi vì các đuờng dây đã sử dụng hết. Tần số : (425 25)Hz. Nhịp lặp lại 3 lần : Có tín hiệu : 0,2s không có tín hiệu : 0,2s. Tín hiệu cước từ xa: Tần số xung : 16 hoặc 12 KHz.
Độ rộng xung : (125 25)ms. Công suất phát : 20mW 20% trên tải 200.Chỉ tiêu về các tín hiệu địa chỉ: (Được chia làm hai kiểu chính): 4.Quay số bằng xung thập phân (PULSE): Là trường hợp quay số bằng đĩa quay số, mạch vòng được ngắt đóng bởi một công tắt nối với cơ cấu quay số. Các chuỗi xung đồng nhất được tạo ra tương ứng với số quay. Số quay 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Số xung 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mỗi chu kỳ xung thường là 100ms trong đó During Cycle là 33%.
Khoảng cách giữa 2 hai xung lớn hơn 500ms. VD : Chuỗi xung quay số 3 66.7ms 20mA 0mA 100ms Chuỗi quay số kế tiếp Chuỗi xung GVHD: NGUYỄN THY LINH 19 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4.Quay số bằng tín hiệu đa tần DTMF ( Dual Tone Multi Frequency ): Khi sử dụng DTMF để quay số, các xung được biểu diễn bởi cặp tần số (Tone). Khi bấm số, cặp Tone tương ứng với số đó sẽ được phát đi mà không cần phải ngắt mạch vòng thuê bao. 1 2 3 A 697Hz 4 5 6 B 770Hz 7 8 9 C 852Hz * 0 # D 941Hz 1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz Mỗi cặp tần số (tương ứng với một số) xuất hiện tối thiểu 40ms, thời gian tối thiểu giữa các cặp Tone là 60ms.
Như vậy quay số bằng DTMF nhanh hơn so với quay số bằng xung. Biên độ 40 60 TONE TONE t 4.Chỉ tiêu về nguồn điện và môi trường làm việc: 4.Về nguồn điện: - Nguồn điện xoay chiều : 110 VAC (+10%; - 20%) 220 VAC (+10%; - 20%) GVHD: NGUYỄN THY LINH 20 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tần số nguồn xoay chiều (50 hoặc 60)Hz 1Hz - Nguồn một chiều : Nguồn – 48 VDC (+6VDC ; – 4VDC) Với các tổng đài dung lượng nhỏ có thể sử dụng nguồn 12VDC hoặc – 24VDC, đảm bảo dòng cung cấp cho điện thoại là 30 40 mA. Độ gợn sóng một chiều sơ cấp không được quá 2,5mV. Các nguồn một chiều thứ cấp phải có cơ chế bảo vệ chống quá áp và quá dòng.
Tiêu thụ năng lượng lớn nhất đối với toàn bộ tổng đài không vượt quá 2W trên một đường dây thuê bao hay trung kế.Điện trở tiếp đất của tổng đài: Dung lượng Điện trở tiếp đất Điện trở tiếp đất (số) công tác () bảo vệ() 100 10 () 100() 500 5.Môi trường làm việc của tổng đài: Nhiệt độ : Từ 0o 50oC. Độ ẩm tương đối : Từ (28 80)%.Bảo vệ đường dây đấu đất vào tổng đài: Tổng đài phải có thiết bị bảo vệ chống điện áp lạ trên đường dây thuê bao, trung kế khi điện áp lạ có gía trị 110V.Khả năng tiếp ứng của tổng đài đường dây thuê bao: - Quy định điện áp trên dây a,b : Dây a có điện áp (-) so với đất Dây b có điện áp đất so với nguồn (-) tổng đài. GVHD: NGUYỄN THY LINH 21 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Quy định điện áp đảo cực trên dây a,b : Là điện áp trên hai dây a,b ngược với ở trên. - Điện trở mạch vòng trên hai dây a,b : Phải nhỏ hơn 1200 (kể cả nội trở của máy điện thoại) Điện trở chênh lệch lớn nhất 2 dây a,b : Ra-bmax 12 Điện trở cách điện dây-dây, dây-đất nhỏ nhất cho phép (có giá phân phối dây).
Rcđiện,min 10M Điện dung ký sinh lớn nhất cho phép : Cmax 0. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA TỔNG ĐÀI: 5.Sơ đồ khối toàn mạch: KHỐI TẠO TONE KHỐI KHỐI KHỐI GIAO KHỐI TIẾP ĐIỀU GIAO CHUYỂN KHIỂN THUÊ BAO TIẾP MẠCH TRUNG & TÂM I/O TRUNG KẾ KHỐI THU KHỐI NGUỒN DTMF +5V +12V +24V Hinh 1.5: Sơ đồ khối của tổng đài Nguyên lý hoạt động của tổng đài điện tử : Hoạt động của tổng đài điện tử bao gồm: nhận dạng thuê bao gọi, nhấc máy thông qua điểm cảm biến HSO hay có chuông từ tổng đài ngoài gọi vào thông qua điểm cảm biến RD (Relay Driver), kiểm tra cấp âm hiệu hoặc cấp link thông thoại hợp lý. Nhận biết khi thuê bao gác máy, cắt link, âm hiệu, giải phóng thông thoại chờ cuộc gọi kế tiếp. GVHD: NGUYỄN THY LINH 22 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5.Chức năng từng khối: 5.Khối điều khiển trung tâm: Bao gồm MPU, RAM và ROM.
Khối này điều khiển mọi hoạt động của tổng đài, thực hiện chức năng giám sát và nhận biết các trạng thái thuê bao, trung kế, gởi lệnh điều khiển thông qua khối I/O.Khối I/O: Bao gồm các mạch chốt, đệm và các IC giải mã. Nhiệm vụ chủ yếu của khối này là tạo sự giao tiếp giữa MPU với các khối khác trong tổng đài, giải mã địa chỉ RAM, ROM, bộ chuyển mạch.Khối chuyển mạch: Các IC chuyển mạch là thành phần chủ yếu trong khối này. Việc kết nối các ma trận vuông thành chuyển mạch nhằm mục đích : Kết nối thông thoại giữa thuê bao với thuê bao, thuê bao với trung kế. Kết nối âm hiệu cần thiết cho thuê bao trong quá trình kết nối thông thoại, giải tỏa thông thoại.
Kết nối thuê bao, trung kế với mạch thu DTMF.Khối âm hiệu: Tạo ra các âm hiệu cần thiết như : âm hiệu mời quay số (Dial Tone), âm hiệu báo bận, âm hiệu hồi âm chuông (Ringback Tone)… cấp cho thuê bao và trung kế trong quá trình hoạt động của tổng đài.Khối thu và giải mã DTMF: Ghi nhận mã đa tần DTMF và giải mã thành các số thuê bao ở dạng nhị phân. Khối này còn có chức năng tạo tín hiệu ngắt cho MCU và tự động cài đặt trạng thái bình thường cho lần ngắt sau.Khối giao tiếp thuê bao và trung kế: Tạo sự giao tiếp thuê bao và trung kế với ma trận chuyển mạch, khối điều khiển. cung cấp dòng DC cho thuê bao. GVHD: NGUYỄN THY LINH 23 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Truyền được tín hiệu từ thuê bao đến thuê bao, thuê bao đến trung kế, bao gồm tín hiệu thoại, tín hiệu mã đa tần DTMF, và các tín hiệu khác.
Thực hiện cách ly tổng đài với đường dây thuê bao nhằm tránh chập chạm dẫn đến hư hỏng tổng đài. Nhận biết được trạng thái nhấc máy gác máy của thuê bao và trung kế. Đối với mạch giao tiếp trung kế cần có chức năng tạo tải giả nhấc máy và chống đảo cực.Khối tạo chuông: Tạo ra tín hiệu chuông có tần số 25Hz/90V hoặc 20Hz/75V cùng nhịp với hồi âm chuông để rung chuông cho thuê bao.Khối nguồn: Có nhiệm vụ tạo ra các điện áp DC 5V, 12V, 24V phục vụ cho các khối khác. Trong đó nguồn 24V phải được cách ly với các nguồn khác.
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 1.Mạch tạo âm hiệu DTMF: Âm hiệu Tần số Điện áp Chu kỳ Dial tone 425 25Hz 5V Liên tục Busy tone 425 25Hz 5V t on 0,5s; t off 0,5s GVHD: NGUYỄN THY LINH 24 SVTH : HUỲNH CÔNG THUÂN MSSV : 910648D LỚP : 09DD2N LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ Ring back tone 425 25Hz 5V t on 3s; t off 1s Ring generator 50Hz 75 90 VAC t on 3s; t off 1s Sử dụng ICLM555 và bộ lọc thông thấp để tạo tín hiệu hình sine Rf, Cf tạo bộ lọc thông thấp với tần số cắt là 425 25Hz Chọn Cf= 0,01 F 1 1 1 Rf= Rf 39,8 K Rf 35,4 K 2fCf 2.