专利名称：可将电话机作为小区对讲分机的网关装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种网关装置及其控制方法，尤其涉及一种可将电话机作为小区对讲分机的网关装置及其控制方法。
背景技术：
随着经济发展以及我国城市人多地少的现实，社区群居是国情的现实选择，安防对讲作为满足家庭和社区对安全的需要，已经成为安全城市的标准配置。然而，目前市场上的安防对讲产品并没有标准可以依循，不同厂家的产品并不能互相兼容。同时，安防对讲系统也不能和其它弱电系统互联。目前与门口机设备的通话和对门锁装置的控制是通过安防对讲系统的专用设备室内机实现的。用户家中通常具有的弱电设备如电话机等并不能和安防对讲系统中的门口机进行通话，也不能控制安防对讲系统中的门锁等设备。因此有必要提供一种设备，使传统的电话设备也能和门口机通话，并实现开门等控制动作，从而提高用户的生活便捷性和舒适度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可将电话机作为小区对讲分机的网关装置及其控制方法，能够使传统的家用电话机能够实现跟社区门口机进行语音对讲以及控制门口电子锁的功能，且结构简单，增加的网关装置并不会影响电话机原有的基本功能，易于安装使用。本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种可将电话机作为小区对讲分机的网关装置，包括MCU模块、电话信号处理模块和电话信号切换开关；所述电话信号切换开关的入线端和入户电话线相连，一路输出和电话机相连，另一路输出通过电话信号处理模块、音频信号转换模块和模拟门口机相连形成连通门口机的语音通话通道；所述音频信号转换模块和MCU模块通过PCM接口相连；所述MCU模块通过以太网接口和以太网门口机相连，通过RS485接口和模拟门口机相连，通过IO端口和电话信号切换开关的控制端相连。上述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置，其中，所述MCU模块通过外置DTMF单元和入户电话线相连，接收远端电话机按键信号并转为开锁控制信号。上述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置，其中，所述电话信号处理模块选用W681388芯片。本发明为解决上述技术问题还提供一种可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，包括如下步骤a)门口机与MCU模块建立呼叫通信；b)MCU模块控制电话信号切换开关将电话机和电话信号处理模块相连，并通知电话信号处理模块启动电话信号转换，在门口机和电话机之间建立语音通话通道；c) MCU模块接收电话机按键信号控制门口机开锁；d)当通话或开锁结束后，MCU模块控制电话信号切换开关将电话机和入户电话线相连。
上述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其中，所述步骤c)中电话机的按键信号通过电话信号处理模块内置DTMF单元传给MCU模块，所述MCU模块将本地电话机按键信号转成门口机开锁控制信号。上述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其中，所述MCU模块通过外置DTMF单元和入户电话线相连，接收远端电话机按键信号并转为开锁控制信号。上述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其中，所述门口机为以太网门口机，所述音频信号转换模块转发MCU模块和电话信号处理模块之间的数字音频信号，所述MCU模块通过以太网和以太网门口机相连同时传送数字音频信号和开锁控制信号。上述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其中，所述门口机为模拟门口机，所述音频信号转换模块完成模拟音频信号/数字音频信号的转化和转发，所述音频信号转换模块和电话信号处理模块之间传送数字音频信号，所述音频信号转换模 块和模拟门口机之间传送模拟音频信号，所述MCU模块通过RS485接口和模拟门口机相连传送开锁控制信号。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明提供的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置及其控制方法，通过电话信号切换开关将电话机分别和入户电话线、门口机语音通话通道相连，进行数据交换，使传统的家用电话机能够实现跟社区门口机进行语音对讲以及控制门口电子锁的功能，且结构简单，增加的网关装置并不会影响电话机原有的基本功能，易于安装使用。
图I为本发明可将电话机作为小区对讲分机的网关装置电路方框示意图；图2为本发明可将电话机作为小区对讲分机的网关装置电路图；图3为本发明网关装置中电话信号切换开关连接示意图；图4为本发明网关装置信号控制流程图。图中IMCU模块2电话信号处理模块 3电话信号切换开关4音频信号转换模块 5以太网门口机6模拟门口机7电话机8入户电话线
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。图I为本发明可将电话机作为小区对讲分机的网关装置电路方框示意图。请参见图1，本发明提供的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置包括MCU模块I、电话信号处理模块2和电话信号切换开关3 ；所述电话信号切换开关3的入线端和入户电话线8相连，一路输出和电话机7相连保持电话机原有功能，另一路输出通过电话信号处理模块2、音频信号转换模块4和模拟门口机6相连在门口机和电话机7之间建立语音通话通道；所述音频信号转换模块4和MCU模块I通过PCM接口(Pulse-code modulation,即脉冲编码调制)相连；所述MCU模块I通过以太网接口和以太网门口机5相连，通过RS485接口和模拟门口机6相连，通过IO端口和电话信号切换开关3的控制端相连。本发明提供的网关装置，通过R S-485或以太网和社区门口机相连，通过电话线和入户电话线和电话机相连，进行数据交换，使传统的弱电设备例如普通的家用电话机能够实现跟社区门口机进行语音对讲以及控制门口电子锁的功能，同时增加的网关装置并不会影响电话机原有的基本功能。该网关装置具体实现电路如图2所示，主要的功能模块如下1、MCU中央处理器(MCU)单元MCU采用Atmel的ARM7芯片AT91SAM7X512。主要功能a)协调和控制各模块的工作山)实现门口机和电话机之间的数据和语音通讯。2、电话信号处理模块 电话信号处理模块主要由MT88L89和W681388两颗芯片及外围电路组成。MT88L89为外置DTMF单元，主要功能是识别外部电话线上的DTMF信号，所述外置DTMF单元和MCU模块I的IO端口相连。W681388主要功能a)DC/DC电源对话机进行馈电及铃流；b)拨号音、回铃音及忙音的产生；c)内置DTMF单元对本地电话机线上DTMF信号的识别；d)摘挂机的识别；e)实现电话音频信号的数模转换；f)跟MCU进行通讯。3、电话信号切换开关该开关可选用控制继电器切换电路，根据控制的需要，通过控制继电器RY5，选择将电话机连接至网关还是外部的电话交换机(即连接到普通电话线上)。默认状态下，内部电话机线(Telephone端口)连接在外部电话线上(Line端口),如图3所示。4、音频信号转换模块CX20703主要功能如果系统中安防对讲的门口机是模拟门口机(即对讲的语音信号是模拟的AF信号)，音频信号转换模块将负责将对讲的模拟语音信号转换为数字信号，然后将其传递给电话处理模块。同时，电话处理模块传回的数字信号也由此模块转换为模拟音频信号，然后传给模拟门口机。如果安防对讲的门口机是以太网门口机，则此模块只负责转发MCU和电话信号处理模块间的数字音频信号。此夕卜，电源模块选用TPS5430芯片，输入10 26VDC，输出3. 3VDC到AT91SAM7X512的电源端，以太网Ethernet采用PHY DM9161芯片，门口机GM通过RS-485和AT91SAM7X512相连，通过安防对讲音视频信号线Audio Line和音频信号转换模块CX20703相连。图4为本发明网关装置信号控制流程图。请继续参见图4，上述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法包括如下步骤步骤S401 :门口机与MCU模块I建立呼叫通信；门口机包括以太网门口机5和模拟门口机6 ;步骤S402 =MCU模块I控制电话信号切换开关3将电话机7和电话信号处理模块2相连，并通知电话信号处理模块2启动电话信号转换，在门口机和电话机7之间建立语音通话通道；步骤S403 =MCU模块I接收电话机7按键信号控制门口机开锁；本地电话机7按键信号直接通过W681388芯片中的内置DTMF单元传给MCU模块I ;远端电话机按键信号从入户电话线8进来，通过外置DTMF单元，即芯片MT88L89，传给MCU模块I并转为开锁控制信号，实现远程对讲开锁；步骤S404 :当通话或开锁结束后，MCU模块I控制电话信号切换开关3将电话机7和入户电话线8相连。下面对以太网门口机5和模拟门口机6的呼叫控制过程分别详细展开描述一、当模拟的门口机进行呼叫对讲时模拟门口机6首先跟MCU模块I通过RS485建立通讯，MCU模块I确定呼叫的对象后，通知音频信号转换模块4和电话信号处理模块2，进入对讲语音信号和电话语音信号相互转换模式，同时把继电器切换电路指向电话信号处理模块2,这样就在模拟门口机6和电话机7之间建立了一条语音通话通道，从而实现语音对讲功能；当需要通过电话机7操控 模拟门口机6所控制的电子门锁时，只要通过操作几个特定的按键(例如“#”号键)，此时电话机7会将相应按键信息通过DTMF码传给电话处理模块W681388。W681388将信息通知给MCU模块1，MCU模块I再通过RS485通讯方式通知模拟门口机6将门锁打开；当通话或开锁结束后，MCU模块I将控制继电器切换电路把电话机信号线指向入户电话线8，因此用户仍然可以用电话机进行正常的打电话操作。二、当以太网的门口机进行呼叫对讲时以太网门口机5首先跟MCU模块I通过以太网建立通讯，MCU模块I确定呼叫的对象后，通知电话信号处理模块2，进入电话信号数模和模数转换模式，同时把继电器切换电路指向电话信号处理模块2，这样就在以太网门口机5和电话机7之间建立了一条语音通话通道以太网门口机5通过以太网把语音信号送给MCU模块1，MCU模块I通过PCM接口跟音频信号转换模块4和电话信号处理模块2进行语音数据交换，建立音频链路，从而实现语音对讲功能；当需要通过电话机7操控以太网门口机5所控制的电子门锁时，只要通过操作几个特定的按键，当电话信号处理模块2检测到这几个特定的按键键码，并通知给MCU模块I后，MCU模块I可通过以太网通讯方式通知以太网门口机5将门锁打开；当通话或开锁结束后，MCU模块I将控制继电器切换电路把电话机信号线指向入户电话线8，因此用户仍然可以用电话机进行正常的打电话操作。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种可将电话机作为小区对讲分机的网关装置，其特征在于，包括MCU模块(I)、电话信号处理模块(2)和电话信号切换开关(3)； 所述电话信号切换开关(3)的入线端和入户电话线(8)相连，一路输出和电话机(7)相连，另一路输出通过电话信号处理模块(2)、音频信号转换模块(4)和模拟门口机(6)相连形成连通门口机的语音通话通道； 所述音频信号转换模块(4 )和MCU模块(I)通过PCM接口相连； 所述MCU模块(I)通过以太网接口和以太网门口机(5 )相连，通过RS485接口和模拟门口机(6)相连，通过IO端口和电话信号切换开关(3)的控制端相连。
2.如权利要求I所述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置，其特征在于，所述MCU模块(I)通过外置DTMF单元和入户电话线(8)相连，接收远端电话机按键信号并转为开锁控制信号。
3.如权利要求2所述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置，其特征在于，所述电话信号处理模块(2)选用W681388芯片，所述外置DTMF单元选用MT88L89芯片。
4.一种如权利要求I所述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤 a)门口机与MCU模块(I)建立呼叫通信； b)MCU模块(I)控制电话信号切换开关(3)将电话机(7)和电话信号处理模块(2)相连，并通知电话信号处理模块(2)启动电话信号转换，在门口机和电话机(7)之间建立语音通话通道； c)MCU模块(I)接收电话机(7 )按键信号控制门口机开锁； d)当通话或开锁结束后，MCU模块(I)控制电话信号切换开关(3)将电话机(7)和入户电话线(8)相连。
5.如权利要求4所述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其特征在于，所述步骤c)中电话机(7)的按键信号通过电话信号处理模块(2)中的内置DTMF单元传给MCU模块(I)，所述MCU模块(I)将本地电话机按键信号转成门口机开锁控制信号。
6.如权利要求4所述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其特征在于，所述MCU模块(I)通过外置DTMF单元和入户电话线(8)相连，接收远端电话机按键信号并转为开锁控制信号。
7.如权利要求4所述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其特征在于，所述门口机为以太网门口机(5 )，所述音频信号转换模块(4)转发MCU模块(I)和电话信号处理模块(2)之间的数字音频信号，所述MCU模块(I)通过以太网和以太网门口机(5 )相连同时传送数字音频信号和开锁控制信号。
8.如权利要求4所述的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置的控制方法，其特征在于，所述门口机为模拟门口机(6)，所述音频信号转换模块(4)完成模拟音频信号/数字音频信号的转化和转发，所述音频信号转换模块(4)和电话信号处理模块(2)之间传送数字音频信号，所述音频信号转换模块(4)和模拟门口机(6)之间传送模拟音频信号，所述MCU模块(I)通过RS485接口和模拟门口机(6 )相连传送开锁控制信号。
全文摘要
本发明公开了一种可将电话机作为小区对讲分机的网关装置及其控制方法，所述网关装置包括MCU模块、电话信号处理模块和电话信号切换开关；所述电话信号切换开关的入线端和入户电话线相连，一路输出和电话机相连，另一路输出通过电话信号处理模块、音频信号转换模块和模拟门口机相连形成连通门口机的语音通话通道；所述音频信号转换模块和MCU模块通过PCM接口相连；所述MCU模块和以太网门口机、模拟门口机相连。本发明提供的可将电话机作为小区对讲分机的网关装置及其控制方法，通过电话信号切换开关将电话机分别和入户电话线、门口机语音通话通道相连并将电话机用作对讲机，结构简单，易于安装使用。
文档编号H04Q5/24GK102868838SQ20121032142
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者方永成, 陈琪 申请人:万科思自控信息(中国)有限公司