陳安衛(wèi) 來源：《國(guó)外電子元器件》

     摘要：文章在分析了集中秒表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合集中秒表系統(tǒng)的實(shí)際情況，介紹了新研制開發(fā)的數(shù)傳、語(yǔ)音智能識(shí)別器的主要功能，給出了該數(shù)傳、語(yǔ)音智能識(shí)別器裝置的軟、硬件設(shè)計(jì)方案和系統(tǒng)工作過程。

     關(guān)鍵詞：dtmf

     識(shí)別 集中抄表 單片機(jī)

     隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展以及居民生活水平的不斷提高，居民生活用電的需求量也大幅增長(zhǎng)，根據(jù)這種用電情況以及用電管理的現(xiàn)代化要求，供電部門對(duì)城市、農(nóng)村居民生活用電的電度計(jì)數(shù)和電費(fèi)抄收工作已逐漸采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)相結(jié)合的方式來完成，即要用電子集中抄表方式來代替以往需要大量抄表員挨家挨戶去抄收電費(fèi)的人工抄表方式，從而使工作效率得到極大的提高，而且具有快速、可靠、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

     1 集中抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

     集中抄素系統(tǒng)目前通常采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)主要由安裝在居年側(cè)的終端電表數(shù)據(jù)采集模塊和安裝在配電變壓器側(cè)的數(shù)據(jù)集中器以及用電收費(fèi)管理中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。

     用電收費(fèi)中心與集中器之間可以采用無線、有線（電話線路）、高壓載波等方式進(jìn)行通信；其中有線方式是利用現(xiàn)有的電話交換網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行的，這種方式只需要在集中器和收費(fèi)中心安裝一個(gè)modem即可完成數(shù)據(jù)的雙向傳輸，并具有安裝方便、信道可靠、數(shù)據(jù)傳輸速率高的優(yōu)點(diǎn)，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。

     2 電話網(wǎng)絡(luò)集中抄表系統(tǒng)的缺點(diǎn)

     利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)作為抄表數(shù)據(jù)的傳輸通道有一個(gè)不足之處：那就是需要專為抄表通信安裝一部專用電話，這樣將增加許多額外的費(fèi)用（電視初裝費(fèi)、每月基本費(fèi)等），而這顯然是一種資源的浪費(fèi)；如果利用原來已經(jīng)安裝好的電話，雖然可以節(jié)約電話費(fèi)用，但是由于電話不是專用電話，收費(fèi)中心對(duì)集中器進(jìn)行通信抄表時(shí)，在建立通信前，要撥打集中器處的電話，這時(shí)用戶的電話機(jī)也會(huì)振鈴，用戶如果摘機(jī)，就可能干擾正常的抄表通信；而如果其它人員要打電話給配變處的用戶時(shí)，集中器又可能自動(dòng)摘機(jī)，從而影響用戶電話的正常使用。如何協(xié)調(diào)解決這一矛盾呢？筆者在分析了正常通話的電話接續(xù)過程中交換機(jī)和用戶話機(jī)間的信號(hào)流程之后，設(shè)計(jì)了一套能自動(dòng)將收費(fèi)管理中心的數(shù)傳和一般語(yǔ)音通話區(qū)分開的智能交換裝置，這樣便很好地解決了上述矛盾，從而成功地將其應(yīng)用在低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)中。

     3 數(shù)傳/語(yǔ)音識(shí)別器的主要功能

     圖2所示為數(shù)傳/語(yǔ)音識(shí)別裝置的原理框圖。該識(shí)別器裝置主要由dtmf識(shí)別、線路接口、鈴流電路、開關(guān)陣列和mpu組成。

     （1）dtmf識(shí)別主要用于完成線路接通后的dtmf信號(hào)檢測(cè)，并給mpu提供判別數(shù)傳和通話的信息，以使mpu能夠執(zhí)行不同的處理操作；

     （2）線路接口嘛要用于完成識(shí)別器與電話外線的連接，包括振鈴檢測(cè)、摘機(jī)與掛機(jī)等功能；

     （3）鈴流電路用于給集中器和用戶話機(jī)提供振鈴信號(hào)；

     （4）開關(guān)陣列由繼電器組成，用于連接集中器和用戶話機(jī)，并在mpu的控制下決定開關(guān)的通斷；

     （5）mpu的任務(wù)是采樣單片機(jī)控制電路各個(gè)部分，并根據(jù)各個(gè)部分送來的信號(hào)來完成包括摘機(jī)、掛機(jī)、振鈴及摘機(jī)檢測(cè)等工作。

     該數(shù)傳/語(yǔ)音識(shí)別裝置中的mpu可采用atmel公司生產(chǎn)的at89c2051單片機(jī)。它內(nèi)含2k的程序存儲(chǔ)器，16根i/o口線，可以滿足控制采集信號(hào)的需要；

     dtmf識(shí)別電路主要由mt8870芯片為中心器件來組成，該芯片具有外圍電路簡(jiǎn)單，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

     4 系統(tǒng)主要工作過程

     4.1 外部電話呼入

     當(dāng)有外部呼叫呼入而使系統(tǒng)中的線路接口檢測(cè)到70v、25hz的鈴流信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)可將此信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?hào)s0，mpu在檢測(cè)到有效的s0時(shí)，控制信號(hào)s1使線路接口以假負(fù)載的形式