專利名稱:單板微型計算機8路電話自動計時器的制作方法
本實用新型是一種采用單板微計算機對8路電話進行自動計時的裝置，適用于長途電話及按時間收費電話的自動計時。
目前電話計時大多采用看鐘表計時的方式。由于計時誤差較大，在長話營業(yè)枱前時有爭吵現(xiàn)象發(fā)生。國內(nèi)也有采用高檔微機對長話進行自動計時的報道，但由于高檔微機價格昂貴，無法廣泛推廣使用。
本實用新型的目的是采用廉價的單板計算以獲得一種性能價格比良好的，可以廣泛推廣應(yīng)用的電話自動計時器。
本實用新型所用單板機型號為Z80－TP801A，利用原機PIO芯片作輸入接口，控制程序固化在EPROM2716中。插在單板機PROM1插座上，外部設(shè)備有輸入裝置，微型打印機。計算機與輸入裝置的連接采用光電藕合，使之在電氣上互相絕緣，以避免干擾。
本實用新型的優(yōu)點1、可同時分別對8路電話進行自動計時，精確到秒。
2、自動打印月、日、上下午、實時時間時、分、秒、通話路別，通話時間。
3、可顯示各路通話時間值，按下1－8號按鈕，即可在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)路的動態(tài)或靜態(tài)通話時間，計時最大值為99分59秒。
4、平時是一臺實時數(shù)字電子鐘。
5、只有正式通話才計時，話務(wù)員互相聯(lián)系不計時。
6、通話過程中如有停頓也自動計時。
7、各路所計時間數(shù)值保留到下一次正式通話前止，下次正式通話后，前一次所計時間自動抹去，話務(wù)員所要做的操作只是通話前合上開關(guān)，通話結(jié)束后扳下開關(guān)。
8、實時時鐘可從零時(或12時正)起計時，也可從任意時刻起計時。
9、計時誤差不大于百分之一。
圖1是本實用新型輸入裝置原理圖(這是單路，共有相同8套)。
圖2是本實用新型程序框圖。
參照圖1，輸入裝置通過插頭座JC與電話雙線並聯(lián)，話音信號經(jīng)R1、C1、隔離變壓器B、C2輸入到放大器Q，放大后的話音信號經(jīng)C3、D1－2倍壓整流后使BG1導(dǎo)通，于是通話顯示發(fā)光二極管D3及光電藕合器發(fā)光二極管D4亮，D3亮表示此路正在通話；D4亮使光敏三極管BG2導(dǎo)通，于是BG3由導(dǎo)通變截止，其集電極輸出為1，計算機通過PIO的B口檢查此信號即可知是否通話，當不通話時，無信號輸入，放大器無輸出，BG1截止，發(fā)光二極管D3－4不亮，光敏三極管BG2截止，BG3飽和導(dǎo)通，其集電極與PIO的B口相連，所以B口為零。變壓器B及光電藕合器的作用是防止可能通過話路竄入的強電脈干擾損壞計算機。
開關(guān)K的作用是當其扳向2端時，BG1不通，發(fā)光管不亮，PIO的A、B口均為0，當開關(guān)K扳向1端時，BG1根據(jù)外來話音信號的有無而通斷；A口恒定輸出為1，計算機根據(jù)A口的情況而決定是否計時，當A口為0時不允許計時，A口為1時允許計時，但是否計時還同時要看B口是否為1，只有A、B口同時為1才開始計時，這是開始通話時的情況；當連續(xù)通話時間超過13秒后，即使通話暫停仍連續(xù)計時；不夠13秒就不算正式通話，所以不計時；這樣既可保證不丟失通話停頓時間，又可避免話務(wù)員互相聯(lián)系也計時的錯誤。延時與檢查A、B口均由程序來完成。開關(guān)K由話務(wù)員控制，通話前扳向1，通話結(jié)束后及時扳向2，要不會多計時。
時間顯示利用TP801A計算機上的6只數(shù)碼管，顯示實時時間格式如下
需要說明的是，由于顯示“時”只有一位，因此10時用A、11時用B代表，12時制。第二位固定顯示“－”，表示實時時鐘。
各路時間顯示格式
第二位為空格，表示顯示的是各路通話時間。
系統(tǒng)軟件采用匯編語言，程序框圖見圖2。
從圖2看到，本程序框圖無結(jié)束框，這是因為本程序包括了一個軟件實時數(shù)字鐘程序，需不斷循環(huán)，所以程序不會終結(jié)。時鐘程序需一個標準秒信號，這里是采用軟件定時方法達到，為什么不采用單板機上的CTC定時器產(chǎn)生呢？這是因為使用CTC要采用中斷工作方式，要用到EX AF，AF′；EXX交換指令保護現(xiàn)場，理論指出，長期頻繁使用上述交換指令容易出錯(詳見《Z80微型計算機手冊》93頁13行)，實實踐也證明上述理論是正確的，采用CTC定時器產(chǎn)生秒信號，有時會突然產(chǎn)生程序不知跑到哪去的現(xiàn)象，這時就失靈了，需重新起動。而采用軟件延時的辦法，失靈較少，可靠性較高。
5、活程序存貯單元2E50H－2E5FH6、人工預(yù)置時間存貯單元
7、起始字表2E65H－2E69H；8、可變段碼表2E80H－2E85H；9、公共數(shù)據(jù)計算區(qū)2EF6H－2EFFH；10、打印機占用存貯單元2F00H－2F87H程序說明初始化作用是把一些數(shù)表送到RAM，並把RAM中的8路時間存貯區(qū)清零；確定用戶程序啟動鍵，使時鐘可從任意時刻開始計時，但需在2E60H～2E64H中人工預(yù)先鍵入時、分、秒的初始值。
數(shù)字鐘程序采用軟件定時產(chǎn)生秒信號，秒信號經(jīng)逐級累加產(chǎn)生時、分、秒，然后由數(shù)碼管實時顯示，秒信號的另一作用是為各路計時提供時間標準。
鍵盤搜索程序此程序作用是檢查1－8號鍵是否按下。如有按下，程序即停止實時顯示，而轉(zhuǎn)去處理及顯示相應(yīng)路的動態(tài)或靜態(tài)計時時間，如按下不是1－8號鍵，則對實時顯示無影響，此段程序基本上與監(jiān)控程序鍵盤搜索部分相同。
各路計時程序設(shè)PIO的A、B口均為輸入方式，PA0、PB0對應(yīng)第一路，其余類推，PA0、PB0開始是與的關(guān)系，即只有當A口、B口均為1時，該路才允許計時，但是否真正計時，還要看是否通話夠13秒，不夠13秒不予計時，設(shè)置延時的目的，是為了避免話務(wù)員互相聯(lián)系也計時。正式計時后，只要保持A口為1(即開關(guān)K在1位置)。不管是否有話音信號，均連續(xù)計時，這樣可保證通話停頓時間不丟失。
因為同時記8路，所以程序需反復(fù)運行8次，但每路的程序又不全相同，采用子程序的辦法行不通，若8路全編，則占用內(nèi)存太多。為此本實用新型采取了比較巧妙的自動填指令程序，即把各路不相同部分的程序放在RAM區(qū)，每運行一路后就把RAM區(qū)的程序自動重新填寫，以適合下一路程序的運行。這樣，各路計時程序就變得相當簡煉，可節(jié)約大量內(nèi)存。
二翻十計算子程序各路計時時間分通話時間、停頓時間、延時時間三項，分別單獨存放在地址為2E00H－2E4FH的RAM內(nèi)存中，顯示或打印前要把三項時間進行累加，由于各項時間均以16進制累計存放，所以要化為分秒還必須經(jīng)二翻十運算，然后才能送去顯示或打印。各路要計算的時間，在計算已送到公共計算區(qū)2EF6H－2EFFH，計算好后，再送回各路時間內(nèi)存，並送去顯示或打印。由于計算量很少，所以二翻十運算采用簡單的逐次相減法。
月、日、上下午轉(zhuǎn)換程序此程序是為打印程序服務(wù)的，打印機除打印通話時間外，還打印通話月、日、上下午標志、通話結(jié)束時的北京時間，以便存檔備查。開機時，月、日、上下午數(shù)值用手工從鍵盤打入，存放起始地址為2800H，共用5個字節(jié)，月、日各占二字節(jié)；上下午占后一字節(jié)，月、日用阿拉伯數(shù)代入，上午代碼9D，下午為9E，此兩個代碼是ASCII碼，9D打印符號“－”，9D打印“－”。此程序只在每日零時、中午12時正運行兩次，零時正運行結(jié)果是日數(shù)加1，上下午代碼交換，該程序還查詢本月最大日數(shù)，遇最大日數(shù)會使月數(shù)加1，日數(shù)由1開始。如果是12月31日晚，會自動轉(zhuǎn)為元月1日。如果是中午12時正則只交換上下代碼。
求實時時間程序此程序是需要打印時才運行，作用是求出打印開始的實際北京時間，實際時間時、分、秒存地址為2E60H－2E64H單元中，供打印時調(diào)用。
打印程序TP801P微型打印機直接插接在單板機擴展布線區(qū)內(nèi)，無須任何其他接線。此打印機每行打印16字符，可用4種命令打印，本程序采用A命令打印，所有打印內(nèi)容事先要化為ASCII碼，ASCII碼區(qū)地址為2810H－2837H。
測PIOA口數(shù)據(jù)法取路數(shù)程序，要打印通話時間，必須明確打印的是那一路，並把該路標號打印出來。求路數(shù)原理在實時顯示時，每秒取一次PIOA口值存2805H單元，通話結(jié)束，話務(wù)員扳下開關(guān)K，PIOA口的該位由1變0，進入該程序后，取A口數(shù)求反。再與原存A口值相與，即得該路位值，通過把位值右移位至零，即可確定路數(shù)。舉例如下假設(shè)原A口數(shù)值為00001111，當?shù)谒穆烽_關(guān)K扳下時，A口數(shù)變?yōu)?0000111，求反為11111000，與00001111相與后，得00001000，右移四次該值變0。因此從右移次數(shù)即可確定第四路通話已結(jié)束。
加時間程序打印機打印時，實時顯示停止，但打印機打印一行需1秒左右，本機每次打印2.5行，共需時間三秒左右。為了使計時及實時顯示準確。必須在每次打印后對實時顯示及各話路計時各增加三秒，以補償打印時間損失。但為什么各話路計時只加2秒？這是因為打印結(jié)束后程序回到秒程序，顯示數(shù)又多加了一秒，實時顯示加三秒，實際上等于加4秒，但由于實時顯示時間秒位如正好為9，則只加一秒，為8秒加2秒，為7秒加3秒，6秒以下才加4秒，所以有時加多一秒，有時可能又少加1－2秒，平均起來就增加約3秒了。
圖3為本實用新型硬件結(jié)構(gòu)框圖，大方框內(nèi)為TP801A單板機，顯示器顯示動態(tài)時間時、分、秒。按鈕作為鍵入初始月、日、上下午、時、分、秒數(shù)據(jù)及啟動計算機用。TP801P微型打印機直接插接在單板機的擴展布線區(qū)內(nèi)，由于打印機已自帶控制打印的接口板，因此使用是很方便的。計算機與外部輸入設(shè)備的聯(lián)系是通過計算機上的並行輸入輸出接口電路PIO來完成的，PIO具有A口與B口，兩口均為8位，在程序控制下，A口與B口的每位既可用作輸入，也可用作輸出，在本實用新型中，AB口均設(shè)定工作于輸入狀態(tài)，在圖3中，開關(guān)K是手動開關(guān)，當K板向上方時，PIOA口接地，輸入為0，B口與光電接口斷開，外部信息不能輸入計算機。當K板向下方時，PIOA口輸入為1，B口與光電接口相連接，外部信息可輸入計算機。
權(quán)利要求
1.一種含有單板計算機的八路電話自動計時器，其特征是接口輸入裝置由隔離變壓器B、發(fā)光二極管D4、光敏三極管BG2及音頻放大器Q組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的電話自動計時器，其特征是隔離變壓器B的初級串聯(lián)有電阻R1和電容C1，當話音頻率為1000HZ時，其回路阻抗大于10KΩ。
專利摘要
單板微計算機8路電話自動計時器。本計時器適合電信部門作長途電話、計時電話自動計時之用。計時器能對8路電話同時分別計時、顯示、打印。計時器主要由TP801A單板計算機、微型打印機、光電接口、音頻放大器組成。單板機在軟件控制下，每秒掃描一遍8路電話輸入接口，遇到正在通話的話路，則在該路時間存貯器累加一秒，各路時間存貯器內(nèi)容可用按鈕隨時檢查顯示。通話結(jié)束，關(guān)掉相應(yīng)路開關(guān)，即自動啟動打印機打印各項數(shù)據(jù)。
文檔編號H04M15/10GK86203756SQ86203756
公開日1987年12月16日 申請日期1986年6月6日
發(fā)明者陳甲標 申請人:陳甲標導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan