单片机电话单机测试仪的研制

　　随着我国电讯业的迅速发展，电话单机需求量激增，为此研制了一种能快速、准确测试电话单机主要性能并对其故障定位的测试仪器。测试仪的特点为：信号方式、接口形式符合有关用户交换机的国家标准;操作方法上符合人们的操作习惯;功能较全、测试速度快、定位准确。

　　单片机电话测试仪的主要功能为：

　　环阻测量：测量用户摘机状态环路接通电阻Ron和挂机状态的漏电流Ioff;

　　脉冲拨号测量：包括测量脉冲串的个数、速率、断续比、间隔等参数;

　　双音拨号测量：测量译码准确性、持续时间、最小间隔等参数;

　　5km仿真功能：模拟话机应用的真实环境，测量话机功能是否正常;

　　振铃测试功能;

　　内部通话功能。

　　1 硬件框图及工作原理

　　硬件框图如图1所示。

　　用户电路向话机提供馈电，并在用户摘机呼出后，将呼出信号送单片机。单片机控制信号音驱动单元向用户发送拨号音，同时监视用户是否拨号。收到拨号信号后，马上关闭信号音驱动单元，转入信号扫描程序。

　　进入信号扫描程序后，单片机首先确认是脉冲拨号还是双音拨号。如果是脉冲拨号，单片机执行脉冲信号扫描程序，对脉冲串计数、测量其速率、断续比、数字间隔等参数。如果是双音多频拨号，则单片机接收译码结果、持续时间、最小间隔等参数。测量完成后，显示测量结果，并做出判决。在振铃测试状态下，单片机控制铃流信号发生器向话机送出铃流信号，检测话机收铃单元是否正常。通话是在两部话机之间进行。通过两部话机之间的通话，确定话机的送话、受话的质量。另外，单片机接收键盘命令，实现环阻测量、控制转换及5km仿真线的接入等。

　　2 硬件电路设计及测量原理

　　硬件电路分话路电路和单片机测量与控制电路两大部分。

　　2.1 话路电路

　　话路电路包括用户电路、振铃驱动电路、信号音驱动电路、交换网络等。

　　用户电路由三端稳压器、光电耦合器、与非门、电阻及二极管组成。三端稳压器接成恒流源组态，产生20mA恒定电流。光电耦合器实现电平转换。当用户摘机呼出后，直流环路闭合，有20mA电流流过，光电耦合器输出低电平，经与非门整形后送单片机输入端口ST1。单片机对该输入口循环检测，得到脉冲串个数、速率、断续比、间隔等数据信息。根据用户摘机时环路电平UA，测量环路电阻：Ron=，其中UD为二极管的压降。

　　设用户负载电阻为100kΩ时环路电位为Uoff′(该值预先存储在单片机内存中)，用户挂机时环路电位为Uoff，若Uoff≥Uoff′，说明Ioff指标合格;若Uoff单片机由P3.1输出25Hz方波信号，控制晶体管的通断，使其集电极输出25Hz、幅度为90V的方波信号，经π型低通滤波器滤除高次谐波分量后，得到25Hz正弦信号作为铃流信号。