專利名稱：電話呼出限制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電話呼出限制器，用于防止電話被非授權(quán)人通過各種手段而使用，適用于程控電話網(wǎng)的雙音頻或雙音頻、脈沖兼容，有繩或無繩電話機(jī)。
目前，用于控制電話機(jī)呼出范圍的主要方法是采用機(jī)內(nèi)號(hào)碼鎖(電子鎖或機(jī)械鎖)。而一般的機(jī)內(nèi)號(hào)碼鎖可以通過以下幾種方法而失去作用。
1敲擊叉簧利用敲擊叉簧可直接打出電話，例如均勻敲擊10次叉簧即打出0，其原理與脈沖拔號(hào)相同。
2存儲(chǔ)號(hào)碼帶長途電子鎖電話通常有電話號(hào)碼存儲(chǔ)功能，由于機(jī)內(nèi)電子鎖(或機(jī)械鎖)一般采用從按鍵盤檢測(cè)號(hào)碼的方式。在電子鎖開鎖時(shí)將號(hào)碼存儲(chǔ)起來，當(dāng)電子鎖閉鎖時(shí)，將其發(fā)出，并末經(jīng)過按鍵盤，不會(huì)被鎖。
3斷電電子鎖電話斷電(將電話外線拔掉)數(shù)小時(shí)，則失去鎖碼記憶。
4偷打器目前已出現(xiàn)一種偷打器，外形小而薄，可放在掌心，上有小型電話鍵盤，下有薄形內(nèi)磁喇叭。其工作原理為摘機(jī)后將偷打器喇叭口貼緊電話機(jī)話筒，在偷打器上按電話號(hào)碼，喇叭發(fā)出撥號(hào)音，通過話筒傳到電話線上，被交換機(jī)接收而打出電話，不必經(jīng)電話按鍵盤，因此電話鎖失效。
本實(shí)用新型目的是設(shè)計(jì)一種電話呼出限制器，防止電話被非授權(quán)人通過上述各種方式打出電話，致使電話機(jī)內(nèi)的機(jī)械鎖或電子鎖失去作用。
電話呼出限制器由解碼電路，譯碼電路，計(jì)數(shù)器，邏輯電路，鎖碼電路，密碼電路，電源電路及脈沖拒絕電路組成，由解碼電路，譯碼電路檢測(cè)出所撥號(hào)碼，由計(jì)數(shù)器測(cè)出所撥位數(shù)，送到邏輯電路進(jìn)行判斷；若第一位為鎖碼，由鎖碼電路切斷回路，若前三位為密碼，由密碼電路解除鎖碼功能。脈沖信號(hào)由脈沖拒絕電路全拒絕。


圖1為整機(jī)原理框圖1－－解碼電路，2－－譯碼電路，3－－計(jì)數(shù)器，4－－邏輯電路，5－－鎖碼電路，6－－密碼電路，7－－脈沖拒絕電路，8－－電源電路。
圖2為整機(jī)電路原理圖，圖中L1、L2接電話外線。
本電路有兩種接法接法一R＊為電話機(jī)通受話及發(fā)號(hào)電路(橋式整流電路BG1與電話機(jī)共用，本電路串接在原電話機(jī)橋式整流電路后，其它電路前，作為電話機(jī)電路的一部分)，L3、L4短接。
接法二R＊短接，L3、L4接電話機(jī)或其它電話線終端。
BG1型號(hào)為1N4004×4，D1－－D13、D15－－D20為1N4148，D14為1N60。
本限制器電路由以下8部分組成1解碼電路解碼電路由IC2－MC145436，晶振CRY，電阻R4、R7，電容C1組成，其工作原理為使用雙音頻拔號(hào)時(shí)，拔號(hào)信號(hào)經(jīng)電容C1到達(dá)MC145436的第7腳，經(jīng)40ms延時(shí)，MC145436的D1、D2、D3、D4端解出信號(hào)的二進(jìn)制編碼，DV端輸出高電平。CRY及R7用于提供時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)，R4用于防止過電壓及干擾。
2譯碼電路譯碼電路由IC1－4028、電阻R6、二極管D2、D3組成，其工作原理為由IC2－MC145436送來的二進(jìn)制編碼，經(jīng)4028譯出十進(jìn)制碼，檢測(cè)出所拔號(hào)碼1－－9，由4028的Q1－－Q9端輸出高電平到四組拔碼開關(guān)SW1－－SW4的11－－19腳。
D2、D3、R6組成與門，當(dāng)IC2的D2、D4腳同為高電平時(shí)，即MC145436解碼輸出的二進(jìn)制碼為1010或1011，說明所拔號(hào)碼為0、或＊，c點(diǎn)出現(xiàn)高電平，輸出到SW1－－4的20腳上。
3計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器由IC3－4017，電阻R10、R15，二極管D18，瓷片電容C4組成，其工作原理為摘機(jī)時(shí)R15、C4組成的微分電路使4017清零。
每拔一位號(hào)碼，MC145436的DV端輸出一次高電平到4017的脈沖輸入端，4017的Q1－－Q9端依次輸出高電平，檢測(cè)出拔號(hào)位數(shù)。當(dāng)撥到第9位時(shí)，Q9端輸出高電平通過D18到4017的EN端，4017自鎖，撥到第11位時(shí)，Q1端不會(huì)輸出高電平，以防電路將第11位當(dāng)成第1位。
4邏輯電路圖2中SW1為設(shè)定首位鎖碼的拔碼開關(guān)，SW2、SW3、SW4為設(shè)定三位密碼的拔碼開關(guān)，均由使用者自己設(shè)定。例如使用者將SW1的第3、5、7、10位開關(guān)閉合，則首位鎖碼為3、5、7、0；使用者將SW2的第3位、SW3的第9位、SW4的第1位開關(guān)閉合，則密碼為391。
邏輯電路由拔碼開關(guān)SW1－－SW4、IC4－4081，二極管D4－－D13組成，其工作原理為若拔號(hào)第一位為首位鎖碼，則IC1譯碼輸出的高電平信號(hào)，通過SW1、10或門D4－－D13，輸出到四與門4081的第1腳，和來自4017的Q1端的信號(hào)相與，IC4－4081的第3腳輸出高電平。
若拔號(hào)前三位為密碼，則IC1譯碼輸出的高電平信號(hào)，依次經(jīng)SW2、SW3、SW4輸出到4081的第5、8、12腳，分別與來自4017的Q1、Q2、Q3端信號(hào)相與，IC4－4081的第4，10，11腳依次輸出高電平。
5鎖碼電路鎖碼電路由IC5－4043，電阻R8、R9、R13、R17，三極管Q6、Q3，二極管D17、D19、D20，瓷片電容C3、C6組成，其工作原理為摘機(jī)時(shí)，R17、C6組成的微分電路使4043的Q0端置位為高電平。
若拔號(hào)第1位為鎖碼，則IC4－4081的第3腳輸出高電平到4043的R0端，RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，Q0端變?yōu)榈碗娖健．?dāng)拔號(hào)至第四位時(shí)，4017的Q4端出現(xiàn)高電平，通過D19、Q6的B－E極、R13使Q6導(dǎo)通，Q6的C極出現(xiàn)高電平使Q3導(dǎo)通，Q4、Q1截止，回路斷開；E1繼續(xù)供電，a點(diǎn)電壓逐漸下降，由于摘機(jī)時(shí)E2被充電至2.5V，當(dāng)a點(diǎn)電壓下降至1.8V后，E2通過R3、Q2、Q3的B－E極放電，Q3導(dǎo)通，Q4、Q1截止，回路保持?jǐn)嚅_；可調(diào)整R3、R5改變放電時(shí)間，按圖2所示參數(shù)約為0.5秒左右，回路斷開約0.5秒后，重新出現(xiàn)拔號(hào)音。電容C3用于防止競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。電阻R9用于防止4081第一腳懸空產(chǎn)生高電位。
特別地，當(dāng)1設(shè)定為鎖碼時(shí)，若拔號(hào)第一位為1，SW1的第一腳輸出高電平經(jīng)R8，D20到Q6的E極，同時(shí)4043的Q0端變?yōu)榈碗娖?原理同上)，Q6導(dǎo)通，Q3導(dǎo)通，Q4、Q1截止，回路斷開0.5秒，173等呼出受到限制。
若1不是第一位，則SW1的第一腳輸出高電平經(jīng)R8后，被D17鉗位在0.7V，回路不會(huì)斷開。
6密碼電路密碼電路由IC5－4043，電阻R11、R12、R14、R16，三極管Q5，二極管D14、D15、D16，電解電容E3，瓷片電容C2、C5組成，其工作原理為摘機(jī)時(shí)，R16、C5組成的微分電路使4043的S1端出現(xiàn)高電平，使Q1端置位為高電平，由于Q1與S2、Q2與S3相連，進(jìn)而使Q2、Q3端置位為高電平。
若拔號(hào)第1、2、3位為密碼，則IC4－4081的第4、10、11腳依次輸出高電平到IC5－4043的R1、R2、R3端，使4043的Q1、Q2、Q3端依次翻轉(zhuǎn)，Q3端變?yōu)榈碗娖?，三極管Q5導(dǎo)通，電源高電平通過Q5、R12對(duì)電容E3充電，E3正極電壓經(jīng)二極管D16輸出到4043的S0端，使Q0置位為高電平。電容C2用于防止競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。
電話蓋機(jī)后，由于電容E3無法通過二極管D14放電，其放電回路為D15、IC5及R14，E3繼續(xù)對(duì)IC5供電，IC5電阻為MΩ級(jí)，可調(diào)整R14及E3，使5至10秒內(nèi)IC5保持原狀態(tài)，Q3保持為低電平，Q0保持為高電平；重新摘機(jī)后，由于Q3為低電平，E3重新被充電，使S0端保持為高電平，Q0始終置位為高電平，此后無論打多少次電話，只要蓋機(jī)時(shí)間不超過5秒，電話第一位為鎖碼時(shí)，拔出不再受到限制。
7脈沖拒絕電路脈沖拒絕電路由開關(guān)二極管D1，電解電容E1、E2，電阻R2、R3、R5，三極管Q2、Q3組成，其工作原理分二點(diǎn)描述如下(1)使用脈沖拔號(hào)時(shí)，脈沖速率一般為10PPS，斷續(xù)比為1.51或21。
當(dāng)脈沖速率為10PPS，斷續(xù)比為1.51時(shí)，脈沖周期為T＝0.1秒，‘?dāng)唷臅r(shí)間為t＝1.5／(1.5＋1)×0.1＝0.060(秒)。
當(dāng)脈沖速率為10PPS，斷續(xù)比為21時(shí)，脈沖周期為T＝0.1秒，‘?dāng)唷臅r(shí)間為t＝2／(2＋1)×0.1＝0.066(秒)。
以上兩種情況中，‘?dāng)唷臅r(shí)間最短為0.060秒。
(2) 由電路原理圖可知，IC1、IC3－－IC5均為CMOS40系列集成，靜態(tài)電流為微安級(jí)，直流電阻為兆歐級(jí)，而當(dāng)電源電壓約為3V左右時(shí)，IC1的靜態(tài)電流實(shí)測(cè)約3毫安，故IC2直流電阻約為1K以上；所以電路總的直流電阻R為IC2與R2并聯(lián)，阻值范圍在0.44K至0.8K之間。
若電路的直流電阻R取最大值0.8K。
回路斷開時(shí)，電容E1通過R放電，時(shí)間常數(shù)的最大值為τ＝RCE1＝1×103×100×10－6＝0.10(秒)。
在電路斷的過程中，a點(diǎn)電壓將下降，設(shè)a點(diǎn)電壓Ua下降至比該點(diǎn)最高電壓Uao低1.4V(即電壓下降至1.8V)，所需最短時(shí)間為t，則有Ua＝Uaoe－t／τ1.8＝3.2e－t／0.10t＝0.46秒t小于脈沖‘?dāng)唷淖疃虝r(shí)間(0.060秒)，因此在脈沖‘?dāng)唷倪^程中，a點(diǎn)電壓將會(huì)下降至1.8V，如鎖碼電路中所述，此后回路將斷開約0.5秒。故脈沖被全拒絕。
敲擊叉簧打出電話，原理同脈沖拔號(hào)，同理將被拒絕。
8電源電路電源電路由橋式整流電路BG1，三極管Q1、Q4，電阻R1，穩(wěn)壓管Z1組成，摘機(jī)時(shí)電話外線電流通過橋式整流電路BG1，流經(jīng)R1、Q4的B－E極，Q4導(dǎo)通，使Q1飽和導(dǎo)通。電流通過Q1經(jīng)Z1穩(wěn)壓在3.2V，給各部分電路供電。
通話時(shí)，由電路原理圖可知，由于B1、Q1、Z1的交流阻抗為零，故通話信號(hào)不會(huì)受到衰減。
若采用接法二，鈴流來時(shí)，從a、b兩點(diǎn)看電路可視為一有源二端網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)戴維南定理，電壓源內(nèi)阻為電話鈴的阻抗，a、b間開路電壓波形為全波整流波形，按傅里葉級(jí)數(shù)展開U＝ 2/3 Um(1－ 2/3 cos(2ωt)－ 2/15 cos(4ωt)－…)由于鈴流頻率為25HZ，故全波整流波形頻率為50HZ，展開式第二項(xiàng)頻率為100HZ，其周期為0.01秒，每周期中負(fù)半周時(shí)間為0.005秒，第三項(xiàng)以后負(fù)半周時(shí)間更小，而本電路RC常數(shù)為0.04秒以上，為信號(hào)負(fù)半周時(shí)間8倍以上，鈴流來時(shí)，a點(diǎn)電壓基本上保持不變，鈴流通過本電路，不會(huì)被切斷。
本實(shí)用新型主要有以下優(yōu)點(diǎn)1隨著程控電話的發(fā)展，脈沖撥號(hào)已逐漸讓位于雙音撥號(hào)，本限制器適應(yīng)這種發(fā)展。
2本限制器采用撥完第四位才斷開回路的方式，使得密碼第一位可與鎖碼重復(fù)(如鎖2，密碼可為2××)。其它的限制器一般采用第一位是鎖碼立即斷開回路；先按＊號(hào)，再按密碼來解除鎖碼的方式，以達(dá)到密碼第一位可與鎖碼重復(fù)的目的，但由于有一部分電話＊號(hào)作其它用途，而無法使用。本限制器避免了這個(gè)缺點(diǎn)。
3本限制器作為電話機(jī)的一部分時(shí)，可防止各種方式偷打電話。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的方法為1根據(jù)本電路接法二制作獨(dú)立的產(chǎn)品，產(chǎn)品的外殼可用不透明的塑料或金屬材料，外殼用機(jī)械鎖或鏍絲固定密封，以使其它人難以看到使用者設(shè)定的密碼。串接在電話外線與電話之間，該產(chǎn)品將具有電話呼出限制功能。
2根據(jù)本電路接法一，本電路作為雙音頻電話機(jī)的一部分，電話機(jī)外殼用機(jī)械鎖固定密封，使之具有防各種方式偷打電話的功能。
3本電路中的拒絕脈沖部分，包括脈沖檢測(cè)電路D1、E2、R3、R5、Q2、Q3，電源電路Q1、Q4、Z1、R1、R2，可作為獨(dú)立電路，制作獨(dú)立的產(chǎn)品，串接在電話外線與電話之間，使電話具有防敲擊叉簧打出電話的功能。
4本電路中的拒絕脈沖部分，包括檢測(cè)脈沖電路D1、E2、R3、R5、Q2、Q3，電源電路Q1、Q4、Z1、R1、R2，可單獨(dú)作為雙音頻電話機(jī)的部分附屬電路，使之具有防敲擊叉簧打出電話的功能。
權(quán)利要求1.一種電話呼出限制器，其特征在于由解碼電路，譯碼電路，計(jì)數(shù)器，邏輯電路，鎖碼電路，密碼電路，電源電路及脈沖拒絕電路組成，由解碼電路，譯碼電路檢測(cè)出所撥號(hào)碼，由計(jì)數(shù)器測(cè)出所撥位數(shù)，送到邏輯電路進(jìn)行判斷；若第一位為鎖碼，由鎖碼電路切斷回路，若前三位為密碼，由密碼電路解除鎖碼功能。脈沖信號(hào)由脈沖拒絕電路全拒絕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制器，其特征在于脈沖拒絕電路由D1、E1、E2、R2、R3、R5、Q2、Q3組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制器，其特征在于密碼電路由4043、Q5、D14、D15、D16、R11、R12、R14、R16、E3、C2、C5組成，由三RS觸發(fā)器接成鏈?zhǔn)诫娐?，由電容E3及二極管D14、D15組成斷電維持電路，由電容E3及二極管D16組成復(fù)位電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制器，其特征在于鎖碼電路由4043、Q6、Q3、D17、D19、D20、R8、R9、R13、R17組成，由RS觸發(fā)器組成密碼記憶電路，Q6、R13組成第四位限制電路，R8、D17、D20組成特別鎖1電路。
專利摘要本實(shí)用新型為一種電話呼出限制器，用于防止電話被非授權(quán)人通過各種手段而使用，適用于程控電話網(wǎng)的雙音頻或雙音頻、脈沖兼容，有繩或無繩電話機(jī)。本限制器采用MC145436對(duì)撥號(hào)音解碼，4028譯碼，計(jì)數(shù)器4017輸出撥號(hào)位數(shù)。四與門4081進(jìn)行邏輯判斷，以四RS觸發(fā)器4043為核心組成密碼及鎖碼電路，由分立元件組成脈沖拒絕電路，脈沖‘?dāng)唷瘯r(shí)，該電路延長‘?dāng)唷臅r(shí)間，從而拒絕脈沖，實(shí)現(xiàn)防止各種方式偷打電話的功能。本實(shí)用新型適應(yīng)程控電話的發(fā)展，具有較完善的功能。
文檔編號(hào)H04M1/00GK2189804SQ9420396
公開日1995年2月15日 申請(qǐng)日期1994年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月14日
發(fā)明者李文勝 申請(qǐng)人:李文勝