公用電話范文第1篇
IP電話是建立在Internet基礎上的新型數字化傳輸語音的技術。其基本原理是通過語音壓縮算法對語音數據進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數據按TCP/IP標準進行封裝打包，經過IP網絡把數據包送至接收地，再把這些語音數據包串起來，經過解碼解壓處理后，恢復成原來的語音信號，從而達到由互聯網傳送語音的目的。
IP電話通常使用RTP,RTCP和RSVP等協議來保證語音對傳輸實時性的要求。 IP電話系統由終端、網關、關守、網管服務器和計費服務器等組成。
在路由器上配置IP電話的基本步驟是：完成撥號號碼規劃及IP電話網絡拓撲圖;配置語音端口;配置Voice over IP的有關參數。
10.1 IP電話的基本原理與技術
隨著Internet的深入應用與發展，各種數據業務持續快速增長?？梢灶A見，目前數據通信的主導技術IP將成為未來信息通信的基礎。各種業務可由IP包來承載(Everything over IP)，而IP信息流又可以在各種傳輸媒體中傳送(IP over Everything)，并以IP網為基礎，最終實現數據、話音、圖像業務融合和網絡融合。
傳統的電話網絡采用模擬技術，專網專用，呼叫建立后通話雙方之間的線路被獨占。所以傳統電話業務的成本較高，且用戶費用隨距離增加而增多。
VoIP (Voice over Internet Protocol)也稱為網絡電話，IP電話，IP Phone，Internet Telphone等等，它是建立在Internet基礎上的新型數字化傳輸技術，是Internet網上通過TCP/IP協議實現的一種電話應用。這種應用包括PC對PC連接、PC對電話連接、電話對電話的連接，其業務主要有Internet或Intranet上的語音業務、傳真業務(實時和存儲/轉發)、Web上實現的IVR(交互式語音應答)業務等等，另外還包括Email、實時電話、實時傳真等多種通信業務。 本章主要介紹IP電話的基本原理，并舉例說明Cisco路由器在構建IP電話系統方面的應用。 10.1.1基本原理
IP電話的基本原理是：通過語音壓縮算法對語音數據進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數據按TCP/IP標準進行打包，經過IP網絡把數據包送至接收地，再把這些語音數據包串起來，經過解碼解壓處理后，恢復成原來的語音信號，從而達到由互聯網傳送語音的目的。
VoIP的核心與關鍵設備是IP網關。網關具有路由管理功能，它把各地區電話區號映射為相應的地區網關IP地址。這些信息存放在一個數據庫中，數據接續處理軟件將完成呼叫處理、數字語音打包、路由管理等功能。在用戶撥打長途電話時，網關根據電話區號數據庫資料，確定相應網關的IP地址，并將此IP地址加入IP數據包中，同時選擇最佳路由，以減少傳輸時延，IP數據包經Internet到達目的地的網關。在一些Internet尚未延伸到或暫時未設立網關的地區，可設置路由，由最近的網關通過長途電話網轉接，實現通信業務。 IP電話充分利用了數據業務交換成本低的優勢，降低了每次呼叫和通話的成本。通過數據業務網絡，使用語音壓縮和靜音抑制技術，能夠提供廉價的、通話質量也還不錯的電話業務。 10.1.2 IP電話的工作過程和關鍵技術
無論哪種形式的IP電話，其工作過程都是在源端把語音信號轉換成數字信號，然后在IP網絡上傳輸，再在目標端接收。 1. IP電話的實現過程
IP電話的實現過程涉及下列階段,如圖10.1所示：
圖10.1 IP電話的工作過程
語音到數據信號的轉換-數據的IP封裝打包-傳送-IP數據包的拆封-數字語音轉換為模擬語音。
其中數字信號與模擬信號之間的轉換過程，在本書中不做討論。對數字信號進行壓縮編碼，IP打包的過程以及對IP包進行解壓還原成原始數據信號的過程，為IP電話的關鍵技術之一─—媒體編碼技術。
而IP包在IP網中的數據傳輸過程，就是IP電話的另一項關鍵技術——話音分組傳輸技術。 在IP電話中要使摘機、撥號、通話等等傳統電話的基本業務乃至其他增值業務能夠順利實現，則需要第三項關鍵技術─—控制信令技術。
IP網絡與電路交換網絡不同，它不形成連接，它要求把數據放在可變長的數據報或分組中，然后給每個數據報附帶尋址和控制信息，并通過網絡發送，一站一站地轉發到目的地。所以IP電話相對于傳統PSTN網絡電話的缺點就在于它的實時性，怎樣保證語音信號的清晰、連貫和話音的質量成為要解決的技術難點?？刂菩帕罴夹g中的媒體實時傳輸技術和業務質量保障技術為此提供了有效的保障。
2. 實現IP電話的關鍵技術 1)媒體編碼技術
為了節約帶寬，保證話音質量，對原始語音數據必須進行高效率的壓縮編碼。通常采用以碼本激勵線性預測(CELP)原理為基礎的G.7
29、G.723(G.723.1)話音壓縮編碼技術。話音壓縮編碼技術是IP電話技術的重要組成部分。 2)話音分組傳輸技術
在IP網絡傳輸層有兩個協議：TCP和UDP。TCP是面向連接的、提供高可靠性服務的協議;UDP是無連接的、提供高效率服務的協議。高可靠性的TCP用于一次傳輸要交換大量報文的情況，高效率的UDP用于一次交換少量的報文或實時性要求較高的信息。通常的話音數據單元是用UDP分組來承載的。而且為了盡量減少時延，話音凈荷通常都很短。 3)控制信令技術
媒體的傳輸技術保證了話音的傳輸，而控制信令技術保證電話呼叫的順利實現和話音質量，并且可以實現各種高級的電話業務，如類似PSTN上的智能網(IN)業務，綜合業務數字網(ISDN)上的補充業務。目前被廣泛接受的VoIP控制信令體系包括ITU的H.323系列和IETF的會話初始化協議SIP。 a. H.323 ITU的H.323系列建議定義了在無業務質量保證的Internet或其他分組網絡上多媒體通信的協議及其規程。這些分組網絡主宰了當今的桌面網絡系統。因此，H.323標準為局域網、廣域網、Intranet和Internet上的多媒體提供技術基礎保障。 b. SIP SIP是一種比較簡單的會話初始化協議。它不像H.323那樣提供所有的通信協議，而是只提供會話或呼叫的建立與控制功能。SIP可以應用于多媒體會議、遠程教學及Internet電話等領域。SIP既支持單點發送(Unicast)也支持多點發送，會話參加者和媒體種類可以隨時加入一個已存在的會議。SIP可以用來呼叫人或機器設備，如呼叫一個媒體存儲設備記錄一個會議，或呼叫一個點播電視服務器向會議播放視頻信號。 c. RTP/RTCP RTP是提供端到端的實時數據(包括音頻和視頻)傳送的協議，可以用于媒體點播以及交互式通信等方面。RTP包括數據和控制兩部分，后者叫RTCP。RTCP支持Internet內任何規模大小的實時會議。RTCP監測服務質量并傳送會議參加者的信息，它不支持不同媒體之間的同步。需要指出的是，RTP本身并不提供任何機制保證及時傳送，也不保證任何服務質量，而是依賴于低層協議提供這些服務。從這種意義上講，RTP似乎名不符實。但是應該知道，Internet本身是一種不保證服務質量的網絡，目前還沒有一種端到端的協議可以保證及時傳送。 d. RSVP 資源保留協議(RSVP)為IP路由器提供保證服務質量(QoS)的方法。傳統的IP路由器只負責包轉發，通過路由協議獲得鄰近路由器的地址，而RSVP則類似于電路交換系統的信令協議一樣，為一個數據流通知其所經過的每個節點(IP路由器)，預示各個節點所要接收的數據包流的屬性，如帶寬、最大突發量等，與端點協商為此分組流提供質量保證。
10.2 IP電話的組成
IP電話系統由一系列組件構成，分別完成各階段的工作，其中包括： 終端 網關 關守 網管服務器 計費服務器
1.終端(Terminal)
IP電話終端完成的工作是語音/數據轉換和數據壓縮編碼。IP電話的終端可以有多種類型，其中包括傳統的語音電話,ISDN終端,PC。也可以是集語音、數據和圖像于一體的多媒體業務終端。由于不同種類的終端產生的數據源結構是不同的，要在同一個網絡上傳輸，這就要由網關或者是通過一個適配器進行數據轉換，形成統一的IP數據包。在未來，終端的發展趨勢應當是標準和規格統一的，以減少數據轉換帶來的開銷。 2.網關(Gateway) 這里的網關是指Internet 電話網關。由于傳統電話網絡PSTN的存在的廣泛性和使用的普遍性，在相當長的時間內，IP電話系統要充分發揮其優勢，就必須考慮與PSTN的互通問題。這就要在IP網與PSTN交換機之間配置IP電話網關，以實現媒體流與控制信令的互連互通。網關負責提供IP網絡和傳統的PSTN接口，從而提供廉價的長途通信業務。網關可以支持多種電話線路，包括模擬電話線、數字中繼線和PBX連接線路，并提供語音編碼壓縮、呼叫控制、信令轉換、動態路由計算等功能。網關負責IP包/數據包之間的轉換以及控制信令的生成，是整個系統的關鍵設備。Cisco 2600系列路由器就可以充當這樣的網關，配置見后。 3. 關守(Gatekeeper)
關守實際上是IP電話網的智能集線器，是整個系統的服務平臺，負責系統的管理、配置和維護。關守提供的功能有撥號方案管理、安全性管理、集中賬務管理、數據庫管理和備份、網絡管理等等。
4. 管理服務器 管理服務器是為網絡管理人員提供的管理工具，可以實現對IP電話網絡體系中各種組件的管理工作。網管服務器提供良好的用戶界面，使網管人員可以方便地控制所有的系統組件，包括網關、關守等。網管服務器的功能包括：設備的控制及配置，數據配給，撥號方案管理及負載均衡、遠程監控等。 5. 計費服務器
計費服務器的功能是對用戶的呼叫進行費用計算，并提供相應的單據和統計報表。計費服務器可以由IP電話的制造商提供，也可以由第三方廠商制作，但是要IP電話制造商開放其軟件的數據接口才行。
10.3 Internet 電話網關及其通信流程
Internet電話網關(Internet Telephony Gateway，ITG)負責提供IP網絡和傳統的PSTN接口，它在網絡中的位置如圖10.2所示。
圖10.2ITG在網絡中的位置
由于ITG對于呼叫方和被叫方都是本地電話，因而ITG可以使Internet 電話費用低的優點擴展到普通的PSTN用戶。ITG與市話局交換機或本地PBX的中繼線相連，市話網的用戶可以通過一個特服號碼撥入ITG，本地的ITG通過Internet “呼叫"遠方的ITG，遠方的ITG再呼叫本地的PSTN用戶。ITG除了完成電話網與Internet 的硬件接口外，還承擔著信令轉換、話音處理、呼叫應答與提示、路由尋址等功能。ITG真正實現了PSTN與Internet 的有機結合。
ITG實際上也擴展了計算機用戶的話音通信范圍。通過ITG可以實現PSTN到PSTN，PSTN到PC，PC到PSTN的全方位通信。用戶甚至可以把他的電話號碼加入到他的網頁，訪問者只要用鼠標一點即可通過Internet 與其通信。這一功能對于一些公司提供熱線咨詢、技術支持及用戶服務等特別具有吸引力。
這種結構形成了四種通信方式： 主機到主機 主機到電話 電話到主機 電話到電話
在主機到主機的通信過程中，可以采用純軟件的方式。這種方式實現起來較為簡單，其語音編解碼、回波消除、呼叫處理可以在主機CPU上完成，并未涉及到電話網關。電話系統的實際通信過程
在ITG電話系統的四種通信方式即主機到主機的通信過程中，電話到電話的通信過程最為復雜，其具體的通信流程如圖10.3所示。 1. 呼叫建立
用戶首先撥入特服號碼以訪問源ITG，與其建立連接，源ITG的PSTN中繼接口收到該呼叫信息后，將選擇空閑的通道建立連接。然后源ITG將要求用戶輸入其帳戶(包括用戶名、密碼等信息)。當源ITG收到用戶的輸入后，將這些信息傳送給認證中心以完成對用戶身份的認證。若認證失敗，則終止用戶的會話請求;否則，源ITG將要求用戶輸入受話方的電話號碼。源ITG將用戶輸入的電話號碼傳送給認證中心，完成電話號碼到IP地址的翻譯，并將獲得的IP地址返送給源ITG。然后源ITG利用該IP地址與目的ITG建立連接(連接的建立是由TCP協議完成的)，且將目的電話號碼、口令等信息傳送給目的ITG。當目的ITG收到該連接請求后，將驗證源ITG的身份，檢查可得到的線路資源，然后根據獲得的信令幀形成信令信號，傳遞給本地市話局的交換機，由交換機傳送振鈴信息給用戶，并建立與用戶的交換電路。這樣，在呼叫方和受話方間建立起了通信，雙方可以進行實際的語音通信了。
圖10.3 ITG電話系統的通信流程 2. 語音傳輸
在連接建立之后，ITG將與目的ITG協商一組語音參數(如語音的抽樣率、信道數、每個抽樣所用的比特數、所使用的數據壓縮技術等)。此后，雙方可以進行實際的語音通信。首先，PSTN中繼接口從PSTN中獲取用戶的語音信息(若沒有數字化，則首先將其數字化);然后，采用協商的壓縮編碼算法進行壓縮，填入時間標記，形成IP分組以便在Internet網上傳輸。在接受方，從網卡上來的語音信息首先排序、解壓縮，然后形成語音信息，傳送給受話方。 3. 呼叫終止
當通信的一方初始化傳送呼叫終止信號，相應的Internet電話網關將釋放所占用的干線通道，并向通信的另一網關發送終止信號。接收方網關收到終止信號后，也將釋放所占用的干線通道。此后，斷開兩個網關之間的TCP連接。整個會話過程到此結束。 以上流程總結如下：
用戶提起話筒, 話機發出一個“摘機”信號到路由器的Voice over IP信號請求處理程序。 Voice over IP的會話應用程序發出一個撥號音等待用戶撥號。 用戶撥號, 此號碼被會話應用程序累積并存儲。
在數字個數(號碼位數)累積到足夠符合已經配置的條件時，通過一個撥號計劃圖將電話號碼映射到一個IP主機，該IP主機與目標電話號碼或一個PBX直接連接。
會話應用程序運用H.323會話協議, 為通過IP網絡的每個方向建立傳送和接收通道。若該呼叫是由某個PBX處理的話，該PBX將呼叫向前傳送到目標的電話機;若已經配置了RSVP，則RSVP備用啟用，為路由器提供服務質量保證。
連接兩端的CODECs激活, 使用RTP/UDP/IP作為協議棧，開始通話。
當某一方掛斷電話，RSVP備用關閉，會話結束。各端成為空閑。下一次的“摘機”則觸發開始另一次的通話。
Internet電話網關負責連接PSTN和Internet，支持主機與電話之間、電話與電話之間的通信，使得長途通話費用與市話費用一樣便宜。盡管當前Internet電話還存在許多問題，如延時大長、存在抖動現象、分組丟失、呼叫建立的時間比較長等，但其作為一門新技術的出現仍然具有強大的生命力，相信隨著技術的進步，新標準(如H.323V2，RSVP，IPV6)的出現和完善，上述問題必將逐步得到解決，Internet電話技術將成為人們語音通信的重要工具。
下面將以Cisco 2600系列路由器為例，說明電話網關的配置以及VoIP系統的配置方法。
10.4使用Cisco路由器配置IP電話系統 VoIP 服務供應商可以采用Cisco AS5300,Cisco 3600和Cisco 2600系列產品來構建IP電話系統。Cisco 2600和Cisco3600系列路由器支持ISDNBRI信號類型，因此既可以通過ISDN電話網絡，也可以通過PBX/key通信系統上的數字端口提供語音訪問。語音或數據都可以通過由路由器連結的IP網絡。這樣，就能對撥入的PSTN 或 ISDNBRI電話進行路由，或通過IP網絡發出數字傳真和語音通話。通常把檔次較高的Cisco AS5300用做骨干節點，而把 Cisco 3600和Cisco 2600則分別作為大、小型分支機構的客戶端處理設備。
Cisco 2600和Cisco 3600系列路由器系統上具有H.323關守軟件功能。該關守除提供策略管理功能外，還提供地址分辨、帶寬管理、用戶鑒別以及賬戶記錄等。H.323關守在局域網和廣域網上均可實現對基于H.323的語音、視頻及數據會議流量的策略管理。 10.4.1配置IP電話系統的步驟
要實現Voice over IP，在Cisco 2600系列路由器上必須安裝語音網絡模塊VNM。VNM可以支持兩塊或四塊語音接口卡 (VIC) ，每塊卡被定義為某特殊的信號類型的語音端口。對Cisco 2600系列路由器進行Voice over IP配置, 可以按以下步驟進行： 完成撥號號碼規劃及IP電話網絡拓撲圖 配置語音端口 配置Voice over IP 1.完成撥號號碼規劃及IP電話網絡拓撲圖
首先，在現有網絡的基礎上規劃實施IP電話網絡拓撲的細節，計劃好IP電話號碼，盡可能使用規范的號碼體系，避免在不同的路由器或訪問服務器上明顯不同。其次，應盡量避免從第二個交換機撥第二次號，聯絡PBX供應商得到有關如何再次配合合適的PBX接口的信息等。 2. 配置語音端口
安裝語音網絡模塊VNM和相應的語音接口卡后，就可以配置語音端口了。語音端口配置的項目主要包括： 端口IP地址 啟用要路由的協議 3. 配置Voice over IP 配置Voice over IP 的步驟： 1) 配置服務質量 (QoS) 為了使IP網絡能夠用于傳送實時的語音數據流，應選擇和配置合適的QoS工具以對在網絡上的語音傳輸進行優化, 這些工具包括RSVP，RTP Header Compression，Multilink PPP with Interleaving，Custom Queuing和Weighted Fair Queuing等。 2)用num-exp命令配置號碼擴展 (Number Expansion) 若電話網絡已經配置，就可只撥全部E.164電話號碼中的一個擴展號碼連接到目標。 3) 使用dial-peer voice命令定義撥號對等及切換動撥號對等配置模式
每個撥號對等(Dial Peer)與單個呼叫段相關聯。一個端到端呼叫包含4個呼叫過程，其中兩個是從源訪問服務器發出的，另外兩個是從目標訪問服務器發出的。撥號對等用于為呼叫定義屬性，并用來定義源呼叫及目標呼叫。
有兩類不同的撥號對等，POTS撥號對等和VoIP撥號對等。 a. POTS撥號對等
POTS撥號對等描述了傳統的電話網絡連接特性，POTS對等指向位于一個語音網絡設備的特定語音端口。要配置一個POTS撥號對等，至少需要配置這兩個參數：相應的目標電話號碼和邏輯端口。配置時：使用destination-pattern命令指定相應的電話號碼帶上一個POTS對等;使用port命令指定一個邏輯端口帶上一個POST對等。此外, 還可以使用direct-inward-dial命令為一個POTS對等指定直接內部撥號。 b.VoIP撥號對等
VoIP撥號對等描述了IP網絡的連接特性，VoIP對等指向特定的VoIP設備。要配置一個VoIP 對等，至少需要配置這兩個參數：相應的目標電話號碼及目標IP地址。配置時：使用destination-pattern命令以定義目標電話號碼和相應的VoIP對等。使用session-target命令為一個VoIP對等指定一個目標IP地址。此外, 還可以使用VoIP對等來定義某些特性，如：使用ip precedence命令定義IP優先;使用req-qos或acc-qos命令配置QoS參數(當啟用RSVP協議時);使用vad命令以停止語音活動偵測和靜音數據的傳送。 4) 配置路由器使之支持語音端口
語音端口配置命令定義相應的語音端口的信號類型。 Cisco 2600系列路由器的語音端口支持三種基本的語音信號類型： FXO——外部交換局端口 FXS——外部交換站端口
E&M——“Ear and Mouth”(“聽說”)端口或”Receive and Transmit”(“收發”)端口 配置FXO和FXS端口, 可使用語音端口命令的默認值，配置E&M端口，則需要配置特定的語音端口值。 10.4.2基本配置舉例
使用路由器配置IP電話系統，實現方式很多，下面舉一個簡單的FXS to FXS 連接的配置。有關IP電話系統的其他細節，請參閱有關專業書籍。
在如圖10.7所示IP電話網絡系統中，路由器RouterA和RouterD均配置成一個POTS對等和一個VoIP對等;路由器RouterB和RouterC則建立了兩個Intranet之間的廣域網連接。試配置路由器，使模擬電話1與模擬電話2能通過IP網絡實現通話。
圖10.7一個配置IP電話的網絡
1. 配置路由器RouterA 配置在全局模式下進行: hostname routera//命名路由器
dial-peer voice 1 voip//建立VoIP撥號對等1 Destination-pattern +71666688 //定義相應的目標電話號碼 sess-target ipv4:192.1.3.1//定義目標IP地址 req-qos guaranteed delay//請求RSVP
dial-peer voice 3 pots//建立POTS撥號對等3 Destination-pattern +7186668800//定義相應的目標電話號碼 port 1/0/0//定義相應的目標語音端口 interface serial 0/0 ip address 192.1.1.1 255.255.255.0 no ip mroute-cache ip rtp header-compression//配置RTP報頭壓縮 ip rtp compression-connections 25 ip rsvp bandwidth 96 96// 在該端口上啟用RSVP fair-queue 64 256 36 clock rate 64000 ip route 0.0.0.0 255.255.255.0seiral0/0//配置一條默認路由 2. 配置路由器RouterB hostname routerb interface serial l/0 ip address 192.1.1.2 255.255.255.0 ip rtp header-compression ip rtp compression-connections 25 ip rsvp bandwidth 96 96 fair-queue 64 256 36 interface serial 1/2 ip address 192.1.2.1255.255.255.0 ip rtp header-compression ip rtp compression-connections 25 ip rsvp bandwidth 96 96 fair-queue 64 256 36 router igrp 80// 配置IGRP路由。 network 192.1.1.0 network 192.1.2.0 3. 配置路由器RouterC hostmame routerc interface Serial l/0 ip address 192.1.2.2 255.255.255.0 ip rtp header-compression ip rtp compression-connections 25 ip rsvp bandwidth 96 96 fair-queue 64 256 36 interface serial l/2 ip address 192.1.3.2255.255.255.0 ip rtp header-compression ip rtp compression-connections 25 ip rsvp bandwidth 96 96 fair-queue 64 256 36 clock rate 128000
router igrp 80 network 192.1.2.0 network 192.1.3.0 4. 路由器RouterD的配置 hostname routerd dial-peer voice 2 voip//建立VoIP撥號對等2 destination-pattern +7186666600 sess-target ipv4: 192.1.1.1 //定義相應的目標電話號碼和IP地址。
dial-peer voice 4 pots//建立pots撥號對等4 destination-pattern +7166666600 port 1/0/0 // 定義相應的目標電話號碼及語音端口。
公用電話范文第2篇
隨著各城市對路燈照明的重視,路燈照明的管理、監測、控制和維護的工作量增大,人力物力資源有限的問題日益突出。為提高路燈管理效率,需要一種新型的路燈遠程監控系統[1,2]。目前,遠程監控系統通常采用上下位拓撲結構,而且下位機經常為無人職守形式。遠程監測系統中通信采用的物理鏈路有:現場總線形式,如CAN、RS-422/48 5等;In ter n et形式;PST N(公用電話網)形式[3]?，F場總線形式受通信距離的約束,遠程能力有限,例如CAN總線的直接通信距離最大為10Km,第2和第3兩種形式,雖在距離上沒有限制,但對硬件的要求和實現的途徑各不相同。從目前的技術條件及從通信距離、實時性、可靠性與安全性等諸多方面的綜合評價,基于公用電話網(PSTN)的遠程監控系統更適合一些。故針對路燈管理處設備陳舊、可靠性差、設備有限、投資少、故障多、線路多、管理維護不方便等情況,選擇PSTN通訊方式,設計開發基于AT89S8252智能路燈控制器,對城市路燈運行狀態進行遠程智能監控。
智能路燈控制器是系統的主要組成部分。它關系到上位機與路燈控制器的信息交互,是系統信息交換的樞紐。智能路燈控制器既可以起到上傳下達的作用,也可以單獨對路燈進行控制。它與上位機是采用PSTN通信,完成控制器運行數據的傳輸。這樣既可以實現遠程通信,也可以節約線路成本?？刂聘鼮榫?。系統構架如圖1所示。
2 智能路燈控制器硬件電路設計與功能描述
2.1 測量電路
在測量電路中,采樣電路需要采集三相電壓信號和四相電流信號(包括零線電流)。本系統采用直流采樣法。電壓變化電路如圖2所示。
圖2中PT1是一種電流型電壓互感器,A相輸入電壓經限流電阻R1(100K),使PT1初級(原邊)的額定電流為2.2m A,次級(副邊)會產生一個相同的電流。通過運算放大器(LF353),用戶可以通過調節反饋電阻R3的值在輸出端得到所要求的電壓輸出。以標準工頻電壓220V為例,可以算出轉換后A相電壓有效值為:,轉換后的電壓信號滿足各元器件的輸入電壓要求。
電流變換電路采用精密電流互感器CTY205A(CT1),電流變化電路如圖3所示。
通過運算放大器(LF353)的作用,用戶可以調節反饋電阻R4的值在輸出端得到所要求的電壓輸出。以電流(交流值AC)5A為例,電流互感器轉換出來的電流信號為:,轉換后的電流信號滿足系統各元器件的輸入電壓要求。
電壓電流經互感器變換,輸入雙四選一譯碼器,微處理器通過控制電壓、電流值進行多路轉換。選用LF353連接成射極跟隨器,起到隔離、跟隨的作用。多路轉換模塊如圖4所示。電壓電流監測模塊選用有效值轉換芯片AD536計算輸入的復雜的交流值AC的均方根值,輸出一個等效的直流值D C。再輸入系統中的ADC轉換電路[4]。電壓電流監測模塊如圖5所示。
電壓電流監測模塊所采集的兩路信號需經過模數轉換器變換后輸入控制器,因此選用DS2450模數轉換接口芯片。DS2450是DALLAS公司生產的一線式4通道逐次逼近式A/D轉換器,其輸入電壓范圍、轉換精度位數、報警門限電壓可編程;每個通道有各自的存儲器以存儲電壓范圍設置、轉換結果、門限電壓等參數;普通方式下串行通信速率達16.3kbps,超速工作時速率達142kbps,片內16位循環冗余校驗碼生成器可用于檢測通信的正確性;DS2450采用8引腳SOIC小體積封裝形式,既可用單5V電源供電,也可采用寄生電源方式供電。電路正常工作時僅消耗2.5m W功率,不工作時消耗25μW。CPU只需一根端口線就能與諸多一線式芯片通信,占用微處理器的端口較少,可節省大量的引線和邏輯電路。模數轉換接口電路如圖6所示。
2.2 顯示與時鐘電路
控制器具有良好的人機交互能力,采用160x128點陣帶背光LCD顯示屏,可顯示漢字和西文字符。驅動部分是T6963C控制液晶顯示驅動系統的接口[5]。它由液晶顯示時序發生器、圖形數據鎖存器、文本數據鎖存器、顯示選擇器、串行傳輸電路以及液晶顯示數據輸出接口等組成。操作人員可按照LCD顯示屏的提示,通過按鍵設置開關路燈控制方案、運行控制數據、狀態數據等,智能路燈控制器運行時,比照開關路燈時間與DS1302的時間信息,驅動路燈動作,能夠有效節約系統建設投資,取代現有鐘控制器、光控制器。顯示與時鐘電路如圖7所示。
2.3 輸出電路
控制器將P2.1-P2.5口作為路燈控制輸出的IO口,輸出電路中應用反向器驅動達林頓管,達林頓管的集電極和發射極之間連接正泰12V 5A繼電器,將繼電器的三個無源觸點引出,配合外圍接觸器驅動路燈。電路利用發光二級管作為通電指示。路燈驅動電路如圖8所示。
2.4 MODEM通信接口設計
遠程控制系統的關鍵模塊是通信模塊,基于PSTN遠程系統的關鍵則是調制解調器(MODEM)通信接口模塊。系統采用上、下位主從結構設計,上位機為主叫方,下位機為被叫方。上位機以定時循檢或隨即抽檢兩種方式獲取各下位機采集到的數據[6]。定時循檢:系統每隔十分鐘(時間可隨意設定)對各個下位機控制器進行電壓、電流數據采集,并把該數據存儲到上位機中。隨即抽檢通過微機鍵盤或鼠標操作可隨時檢測各個下位機控制器的運行數據,并能通過指令改變下位機控制器的運行狀態。MODEM通信接口電路設計如圖9所示。從圖中可知,RS-232的接收端與連MODEM的DB9的第2腳相連,發送端與DB9的第3腳相連,實現“三線式”遠程通信。在MODEM的接口電路設計中,為了防止MODEM可能無法掛機而無法響應微處理器傳來的復位命令。引入MODEM電源控制電路,當下位機每次響應呼叫并正確發送數據后,由程序控制MO-DEM端口改變9012三極管的狀態,完成MODEM的陰陽極同時開關控制。由于調制解調器的供電功率一般在9W以下,因此采用OMROM G5V-2小型繼電器,該繼電器可靠性高,工作電壓為5V,與單片機系統接口簡單。
3 系統軟件設計
在編寫系統軟件時,應當對整個軟件流程進行清晰的描述,以便在進行程序編寫時有很明晰的框架接口,以使得軟件編程高效化,維護規范化,以及最大化的可擴展性[7]。對于本系統的軟件的被控對象有以下幾個:對于外部對象:1)時鐘電路;2)外部中斷;3)AD芯片轉換處理;4)顯示與鍵盤操作。對于內部操作:1)串行口通信事務的處理;2)輸出電路的處理。
對受控對象進行分析,就可以劃分出兩類基本流程,一種是可預測的基本事務流程:從上電開始的初始化→時鐘數據讀取→對基本事務的處理→顯示處理→循環等待外部中斷。第二種是不可預測的中斷事務處理:1)來自于鍵盤的中斷事務;2)來自于串行口的中斷事務;對于中斷事務的處理是不具有完全可預測的但是應當是有規律并且是完全可控的。在基本事務流程中,中斷事務的處理所占的CPU時間應當是很少的一個部分,并且各個中斷之間的同時發生的概率不能太大。按照上述分析,利用KEIL CX51所開發智能路燈控制器的主程序流程如圖10所示。
4 結束語
基于公用電話網(PSTN)的智能路燈控制器的技術突破點在于,利用測試技術、單片機技術、公用電話網通信技術實現對城市路燈運行狀態的遠程智能控制。在微處理器選擇上采用AT89S8252單片機,內部含有的看門狗定時器(WDT),能滿足系統無人職守條件下自恢復運行和監視運行狀態的要求,工作性能可靠。智能路燈控制器使用方便,制造成本合理,維護較容易。在試驗條件下,對于智能路燈控制器的各項測試都得到了滿意的結果,為其進一步的推廣與應用提供了有利參考。
參考文獻
[1]黃思起,王長香.現代照明控制系統的新發展[J].建筑電氣,2002(1):38-41.
[2]朱櫻.智能照明控制系統的實際應用分析[J].沿海企業與科技,2005(7):137-138.
[3]劉曉勝,戚佳金,牟英峰,徐殿國.網絡化實時路燈精確監控系統的總體設計[J].電氣傳動,2004(6):3-6.
[4]劉冬明.基于ARM的嵌入式系統在電網遠程監控中的應用[D].江蘇大學,2005.6.
[5]高偉,錢利民,朱善君.液晶顯示器的接口和編程技巧[J].電測與儀表,2001.38(5):52-54.
[6]沈紅衛.基于單片機的智能系統設計與實現[M].北京:電子工業出版社,2005,74-158.
公用電話范文第3篇
又過了半年, 他又去找相關部門面談。
排號等了半年, 一個領導才接見了他。這位領導請他坐下, 聽他講完之后, 拿過他因前兩次申請未被理睬而又寫的一份申請書, 問他在哪里工作。
“在汽車運輸公司工會。”領導聞言一怔, 馬上給什么地方掛了個電話, “同志, 這個人不能一天沒有電話, 我們沒有理由……”但是聽完答話后, 他對阿爾吉爾說:“很對不住, 現有電話機很缺, 一部多余的都沒有, 另外, 線路負荷過重。不過, 一有可能就給您安裝。瞧, 當您的面我給簽上‘緊急’二字, 并把這份申請書留在我這兒。”
阿爾吉爾又等了半年沒有結果, 就去找更高一級的領導。去了三次沒能得到接見, 幸運的是第四次得到了接見。這位領導也很客氣, 也請他坐下, 還全神貫注地聽完了他的申訴, 然后把市電話局長和總工程師叫了過來, 要他們為阿爾吉爾解決這個問題。
總工程師打了個電話, 向誰問了問什么, 然后放下話筒, 抱歉地聳了聳肩膀說:“除了不準動用的備用機外, 沒有一部空機。”
“那就真的很抱歉, 備用機是絕對不能動的, 您還需要發揚一下精神, 我們盡量為您找空機。”說完, 領導還在申請書上批了字:“第一個解決!”把紙放到桌子上, 然后把阿爾吉爾一直送到門口。
阿爾吉爾又等了半年, 電話還是沒有安裝。阿爾吉爾知道這次又白費了, 于是, 他決定去最高層領導那兒要求面見, 因為家里沒有電話簡直沒法過日子了。他與房管處、公共汽車場以及其他諸如此類的機關均有事務性的聯系, 而這些單位的領導人, 如果不是早晨在電話上把他們抓住, 那么, 在這之后, 無論你是誰, 也很難找到他們。于是, 阿爾吉爾就去求見部里的交通科長。他這樣那樣地訴了一番苦, 說他為了一部電話奔走了幾年, 因為電話對他來說連夜里也非要不可, 特別是冬天, 冰天雪地, 這是能理解的……
“我知道你的苦處了!”科長大聲說, 接著便讓他坐下, 聽他講完了申請安裝電話所遭到的苦難, 然后科長拿起話筒, 同一個人談了好久, 還訓斥了幾個部下, 問為什么直到現在還不給與城市交通息息相關的阿爾吉爾同志安裝家用電話。最后科長放下話筒, 囑咐阿爾吉爾, 假如過幾天還沒給他安裝電話就再來找他。
阿爾吉爾耐心在家等了幾天, 仍沒有結果, 于是他又去找了科長?？崎L便把他帶到了局長那里。局長讓他們倆坐下, 仔細聽取了他們的敘述, 然后往該掛電話的地方掛了電話, 并狠狠地斥責了該斥責的人。從那里出來, 阿爾吉爾相信等他到家時, 電話一定已經安裝好了。
誰知, 結果仍讓阿爾吉爾很失望。
最終, 事情鬧到了一位地位更高的副部長那兒。副部長拿起電話同一個下屬談了談, 那個下屬保證說, 只要一有空機, 馬上就裝, 備用機是絕對不能動的, 否則會犯錯誤。于是他們又非常有禮貌地請阿爾吉爾放心, 只要有機會, 頭一個就……
有一天, 阿爾吉爾的妻子在副食品商店賣雞蛋, 碰巧遇見一個熟人, 是過去的同班女同學, 大家打過招呼就閑扯了起來。
“生活過得還可以吧?”女同學問。
“這不, 賣雞蛋……”
“新鮮嗎?”
“昨天直接從養雞廠運來的。”
“就是小點……”
“你要, 我還能給你大的!”阿爾吉爾的妻子說罷, 就給選了二十個雞蛋。女同學走的時候想起了阿爾吉爾, 便問:“他怎么樣?”
“哎!別提了, 他為裝部電話整整跑了幾年, 至今也沒裝上。”
“我的天!你怎么不早告訴我呢?我家米沙就是電話局的安裝工。放心, 明天你們家就會有電話了!”
果不其然, 第二天阿爾吉爾家便有了家用電話。
公用電話范文第4篇
冀教版一年級上冊“綜合學習三·口語交際”。
想一想
你打過電話嗎?打給誰, 說的是什么事情?請在下面括號里打“√”。
問問題 () 找人 ()
報平安 () 告別 ()
談事情 () 問候 ()
玩一玩
找一兩部電話機, 和小伙伴們做打電話的游戲。一定要注意使用文明禮貌用語。如“請”、“您好”、“謝謝”、“請問”、“再見”……
說一說
公用電話范文第5篇
冀教版一年級上冊“綜合練習三·口語交際”。
課前準備
提前幾天讓學生在家里打打電話,并了解打電話要注意什么。
聽兒歌想故事
同學們,我們來聽聽兒歌《打電話》。你能根據小兔打電話的內容,想象是一件什么事。
打電話可以說事情、問問題、報平安、找人、問候、告別等,兩人就像在面對面地交談。那么,你有什么事想給遠方的親朋好友說嗎?
模擬打電話
萌萌(撥號):舅舅您好!我是萌萌。
舅舅:哦,是萌萌啊!有事嗎?
萌萌:星期六,媽媽帶我參加全市少兒體育舞蹈比賽,您有時間來看嗎?
舅舅:有時間。在什么地方?
萌萌:就在您家附近的青少年宮。
舅舅:什么時間開始?
萌萌:8點45分正式開賽。
舅舅:好的,明天8點我們在青少年宮門口見。
萌萌:謝謝舅舅。再見!
舅舅:萌萌真乖!再見!
總結注意事項
同學們,你發現打電話要注意什么?聽電話要注意什么?
李敏:打電話不能撥錯號碼,說話要有禮貌,要把事說清楚。
陳明:聽電話要注意聽,不清楚的還可以問。
記下通話內容
公用電話范文第6篇
1、將一張正方形紙進行對折再對折，打開分成四等份，再把兩邊向中間對折，如圖
2、再將四個角向里折如圖
3、再打開可以看見折痕，將三角形按折痕折進去如圖
4、再將四個三角形依次全部翻開，如圖
5、翻一面，進行對稱折疊，如圖
6、翻一面就折好了