引言

眾所周知，各個部門經常有重要事情需要進行通知。開會固然好，但比較耗時；如果發信息，有時候表達得不夠清楚。最好的方法就是打電話通知，既節省被通知人的時間，又能夠把信息表達清楚，可是要工作人員一個個打電話來通知所有人也是一件麻煩事情。在這種情況下，就有必要研制一種無需人控制即能實現自動通知的電話通知系統。

目前，多數類似的通知系統都是基于CTI卡實現的。這種系統需要由計算機進行實時控制才能夠實現撥打電話和播放通知語音，因此在實現通知任務時計算機需要開機，這樣就不利于在下班時間或假期無人職守時進行通知。本文設計了一個主要由離線電話自動通知裝置構成的電話自動通知系統，其通知過程不需要PC機實時管理。

1 系統總體設計

本系統由上位機自動通知控制軟件和下位機離線電話自動通知裝置構成。其中，上位機自動通知控制軟件主要完成電話號碼和通知信息的管理，它只是一個信息管理系統，而具體電話通知的工作是由離線電話自動通知裝置獨立自動完成的。

如圖1所示，離線電話自動通知裝置主要由通知信息存儲模塊、語音數據存儲與播放電路、電話呼叫及狀態檢測模塊、DTMF信號檢測模塊、串口通信及系統控制模塊等組成。其中，通知信息存儲模塊用來完成通知信息（包括被通知的電話號碼、通知語音和提示音的存儲以及本次通知狀態信息）的存儲，硬件上主要使用串口閃存芯片實現；語音數據存儲與播放電路用來完成語音信息的D/A轉換，再通過語音信號耦合電路將音頻信號與電話線路進行信號耦合輸出；電話呼叫及狀態檢測模塊用來完成電話號碼的撥叫和呼叫狀態的檢測，用于判斷接聽狀態，其中包括DTMF信號生成與呼叫及狀態檢測電路（使用DTMF編解碼芯片完成）、模擬摘掛機電路及摘掛機檢測電路；DTMF信號檢測模塊用來檢測電話撥通之后，播放通知語音過程中接聽方是否按下確認鍵（使用另外一片DTMF編解碼芯片完成）；串口通信及系統控制模塊，由串口電平轉換電路和由MCS51系列MCU（AT89S52）構成的控制單元組成，用來完成通知過程的控制和數據通信。

圖1 離線電話自動通知裝置結構框圖

2 語音數據存儲與播放電路

電話通知信息主要由電話號碼數據和語音信息編碼數據構成。其中，電話號碼數據為ASCII碼，信息量不多；語音信息編碼數據則使用PCM編碼格式，也可以使用其他的壓縮編碼形式。如果使用壓縮編碼，單片機程序還要設計相應的解碼程序，會加重單片機的執行負擔，因此建議使用PCM編碼格式。

圖2 語音數據存儲與播放電路

語音數據存儲與播放電路如圖2所示。針對電話系統的語音質量要求不高的特點，本文使用了8位的量化位數和8 kHz的采樣頻率，因此其數據量不大，2分鐘的語音數據量為1×8000×120=960000 B，再加上電話號碼信息所用的1 MB閃存，系統使用16 Mb（2 MB）的閃存就能夠很好地滿足電話通知的要求。這里采用SPI接口的閃存芯片W25X16，由于AT89S52沒有SPI接口，所以使用P1口，通過軟件方式來模擬SPI口實現與W25X16的通信。

MCU將閃存W25X16中的語音數據通過P1口線讀出后，以8000 Hz的頻率通過P0口發送給D/A轉換器DAC0832，進行語音還原輸出；模擬語音經過放大器LM393AH進行電流電壓轉換后，送至語音信號耦合電路輸入線TONE，將語音信號耦合到電話線路上，從而實現電話通知的語音播放。

3 DTMF信號生成與呼叫及狀態檢測電路

DTMF信號生成與呼叫及狀態檢測電路如圖3所示。上位機將要撥打的電話號碼和需要播報的電話語音通過串口發送給MCU，并存儲到Flash芯片W25X16中后，MCU將啟動電話自動通知過程。從W25X16中讀取要撥打的電話號碼，系統置P3.4為高電平，進行模擬摘機。當系統通過P3.7檢測到摘機狀態有效后，將每位電話號碼數據的BCD碼送至MT8888的D0~D3數據線，同時使WR和CS信號有效，即可寫入MT8888的DTMF編碼電路。MT8888根據MCU連續寫入的BCD碼，通過TONE引腳連續發出相應的DTMF信號，再經由Q1、Q2構成的語音信號耦合電路將音頻信號耦合到電話線上，從而發送給程控交換機實現軟件撥號。

圖3 DTMF信號生成與呼叫及狀態檢測電路

撥號完成后，MCU設置MT8888工作在呼叫監聽模式，進行呼叫狀態監聽。MT8888通過2引腳檢測電話線上傳輸信號，MCU通過讀取MT8888的IRQ/CP引腳輸出的脈沖頻率和脈沖個數即可分析出呼叫狀態。若線路上傳輸的是450 Hz的音頻信號，而且是持續1 s后4 s無的循環信號，則為回鈴音信號，即處于振鈴狀態；如果線路上傳輸的是450 Hz的音頻信號，而且0.35 s通0.35 s斷的循環信號，則為忙音信號，即處于線路忙或掛機狀態。

在語音播報過程中，系統同樣使用另一塊MT8888芯片構成的DTMF檢測電路，檢測當前電話接聽者的按鍵動作，以判斷其是否按下確認按鍵。系統根據按鍵狀態保存本次通話或通知的狀態。

4 上位機控制軟件設計

上位機控制軟件中主要包括：電子名片管理模塊，可以完成聯系人基本信息和電話號碼的管理（包括增刪改查等功能）；名片分組管理模塊；電話通知信息管理模塊，具有通知語音的錄制、被通知對象（即電話號碼）的選取以及將數據下載到離線通知裝置等功能；通知信息查詢模塊，可以完成通知狀態的查詢和補通知控制，也可以對當前或歷史通知內容和狀態進行查詢。

電話通知信息和通知指令來自上位機控制軟件。上位機在將預通知的電話號碼和語音數據打成通知命令數據包后，通過串口發送給下位機，使下位機啟動脫離計算機管理的離線自動通知過程。另外，上位機還可以發送獲取通知狀態命令包，由串口通信中斷服務程序完成當前通知狀態的上傳任務。

圖4為離線電話自動通知裝置的處理流程。離線自動通知裝置上電運行，進行必要的初始化后，通過通知狀態標志來判斷是否啟動自動通知過程。通知標志由中斷服務程序根據接收到的命令包設置，如果為“真”則裝置轉入通知過程執行，否則繼續查詢狀態標志。在進入通知過程后，首先讀取預通知的第一個電話號碼，再進行模擬摘機準備撥號。為了可靠地實現模擬摘機，要求在摘機前后都要先判斷摘機狀態，只有在掛機狀態下才能摘機，摘機有效后才能撥號。MCU控制撥號完畢后，從閃存中讀取語音數據以8000 Hz的頻率發送給D/A轉換器，進行播放通知語音。在播放通知語音的過程中，通過DTMF信號檢測模塊監測線路上的DTMF信號，以判斷接聽通知者是否按下確認鍵進行接聽確認。如確認，系統將保存通知狀態，否則通知一個循環后進行重復通知。當一個電話通知完畢后，系統繼續讀取下一個預通知電話號碼，進行下一個電話的通知，直到所有通知被確認或超出重復通知次數為止。

圖4 離線電話自動通知處理流程

結語

本文根據電話通知系統的特點，設計了無需PC機實時控制的電話自動通知系統。系統中的PC機只是起到一個信息管理作用，具體的電話通知由離線電話自動通知裝置自動完成，其工作 77不需要PC機的實時管理或控制，是一個離線通知裝置， 可以實現在下班且PC機關機的狀態下進行電話通知，能夠提高電話的使用效率和節省能源消耗。