Luận văn Mạch tính cước điện thoại giao tiếp máy tính

MỤC LỤC trang Lời mở đầu Mục lục Chương 1 – KHÁI QUÁT VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI 3 SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI 3 CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI 3 CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU TRONG ĐIỆN THOẠI 4 TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI 7 KỸ THUẬT QUAY SỐ BẰNG XUNG LƯỠNG ÂM ĐA TẦN 11 Chương 2 – PHƯƠNG PHÁP TÍNH CƯỚC VÀ KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC 15 I. PHƯƠNG PHÁP TÍNH CƯỚC 15 II. KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC 17 III. KỸ THUẬT GHI CƯỚC TRONG CÁC TỔNG ĐÀI TỰ ĐỘNG 18 Chương 3 – THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH I. Sơ đồ khối hệ thống - Chức năng từng khối 22 II. Tính toán thiết kế 23 Module tính cước 23 Sơ đồ nguyên lý 24 Mạch xử lý trung tâm 25 Phần cảm biến nhấc máy 28 Mạch giải mã DTMF 28 Mạch hiển thị 29 Bộ nhớ Ram ngoài AT24C04 31 Phần truyền tín hiệu đi xa 31 Phần nguồn 31 Nguyên lý hoạt động của module tính cước 32 Module mạch nguồn và giao tiếp máy tính 32 Sơ đồ nguyên lý 33 Phần xử lý trung tâm 34 Phần giao tiếp RS232 34 Phần nguồn cung cấp toàn mạch 35 Giao diện kết nối máy tính 36 III. Lưu đồ giải thuật 37 Lưu đồ giải thuật của phần tính cước 37 Lưu đồ giải thuật của phần giao tiếp máy tính 38 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC : Các linh kiện chính sử dụng trong mạch 41 AT89C51 41 MT8870 57 Bảng mã vùng các tỉnh 60 Phần mềm nạp cho AT89C51 61 CHƯƠNG 1 : KHÁI QUÁT VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI : Mạng điện thoại hiện nay chia thành 5 cấp tổng đài : Cấp cao nhất là tổng đài cấp 1. Cấp thấp nhất là tổng đài cấp 5. Tổng đài cấp 5 là tổng đài được kết nối với thuê bao và có thể thiết kế được 10.000 đường dây thuê bao. Một vùng nếu có 10.000 đường dây thuê bao trở lên thì các số điện thoại được phân biệt như sau : Phân biệt mã vùng. Phân biệt đài cuối. Phân biệt thuê bao. Hai đường dây nối với thuê bao tổng đài cuối gọi là “ vùng nội bộ “, trở kháng khoảng 600Ω. Tổng đài cuối sẽ cung cấp cho thuê bao một điện áp 48VDC. Hai dây dẫn được nối với jack cắm. Lõi giữa gọi là Tip (+). Lõi bọc gọi là Ring (-). Vỏ ngoài gọi là Sleeve. Khi thuê bao nhấc máy tổ hợp, khi đó các tiếp điểm sẽ đóng tạo ra dòng chạy trong thuê bao là 20mA DC và áp rơi trên Tip và Ring còn +6VDC. CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI : Mặc dù các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều từ khi nó được phát minh ra, các chức năng cơ bản của nó như xác định các cuộc gọi thuê bao, kết nối với thuê bao bị gọi và sau đó tiến hành phục hồi lại khi các cuộc gọi đã hoàn thành hầu như vẫn như cũ. Hệ thống tổng đài dùng nhân công tiến hành các quá trình này bằng tay, trong khi hệ thống tổng đài tự động tiến hành những công việc này bằng các thiết bị điện. Trong trường hợp đầu, khi một thuê bao được gởi đi một tín hiệu thoại tới tổng đài, nhân viên cắm nút trả lời đường dây bị gọi vào ổ cắm của dây chủ gọi để thiết lập cuộc gọi với phía bên kia. Khi cuộc gọi đã hoàn thành, người vận hành rút dây nối ra và đưa về trạng thái ban đầu. Hệ thống tổng đài nhân công được phân loại thành loại điện từ và hệ dùng Ắc-qui chung. Đối với hệ điện từ thì tuê bao lắp thêm cho mỗi Ắc-qui một nguồn cung cấp điện. Các tín hiệu cuộc goi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được đơn giản chuyển đến người thao tác viên thông qua các đèn. Đối với các hệ tổng đài tự động, các cuộc gọi được phát ra và hoàn thành thông qua các bước sau : Nhận dạng thuê bao cuộc gọi : Xác định khi thuê bao nhấc ống nghe và sau đó được nối với mạch điều khiển. Tiếp nhận số được quay : Khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi. Hệ tổng đài thực hiện các chức năng này. Kết nối cuộc gọi : Khi các số quay được ghi lại, thuê bao bị gọi đã được xác định, hệ tổng đài sẽ chọn một bộ các đường trung kế đến tổng đài thuê bao bị gọi và sau đó chọn một đường rỗi trong số đó. Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì một đường gọi nội hạt được sử dụng. Chuyển thông tin điều khiển : Khi được nối tới tổng đài của thuê bao bị gọi hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi với nhau các thông số cần thiết như số thuê bao bị gọi. Kết nối trung chuyển : Trong trường hợp tổng đài được nối đến là tổng đài trung chuyển, trên dây được nhấc lại để nối với trạm cuối và sau đó thông tin như số thuê bao bị gọi được truyền đi. Kết nối tại trạm cuối : Khi trạm cuối được đánh giá là trạm nội hạt dựa trên số thuê bao bị gọi được truyền đi, bộ điều khiển trạng thái máy bận của thuê bao bị gọi được tiến hành. Nếu máy không ở trạng thái bận thì một đường nối được nối với các đường trung kế được chọn để kết nối các cuộc gọi. Truyền tín hiệu chuông : Để kết nối cuộc gọi, tín hiệu chuông được truyền và chờ xho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi. Khi trả lời, tín hiệu chuông bị ngắt và trạng thái trở thành trạng thái máy bận. Tính cước : Tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi và nếu cần thiết bắt đầu tính toán giá trị cước phải trả theo khoảng cách gọi và theo thời gian gọi. Truyền tín hiệu báo bận : Khi tất cả các đường trung kế đều bị chiếm theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyến đến cho thuê bao chủ gọi. Hồi phục hệ thống : Trạng thái này được xác định khi cuộc gọi kết thúc. Sau đó tất cả các đường nối đều được giải phóng. Như vậy, các bước cơ bản của hệ thống tổng đài tiến hành để xử lý các cuộc gọi đã được trình bày ngắn gọn. Trong hệ thống tổng đài điện tử, nhiều đặc tính, dịch vụ mới được thêm vào cùng với các chức năng trên. Do đó, các điểm cơ bản sau đây phải được xem xét khi thiết kế các chức năng này : Tiêu chuẩn truyền dẫn : Mục đích đầu tiên cho việc đấu nối điện thoại là truyền tiếng nói và theo đó là một chỉ tiêu của việc truyền dẫn để đáp ứng chất lượng gọi phải được xác định bằng cách xem xét sự mất mát khi truyền, độ rộng dãi tần số truyền dẫn và tạp âm. Tiêu chuẩn kết nối : Điều này liên quan đến vấn đề dịch vụ đấu nối cho các thuê bao. Nghĩa là đó là chỉ tiêu về các yêu cầu đối với các thiết bị tổng đài và số các truyền dẫn nhằm đảm bảo chất lượng kết nối tốt. Nhằm mục đích nay, một mạng lưới tuyến tính linh hoạt có khả năng xử lý đường thông tin có hiệu quả với tỷ lệ cuộc gọi bị mất ít nhất phải được lập ra. Độ tin cậy : Các thao tác điều khiển phải được tiến hành phù hợp, đặc biệt các lỗi xuất hiện trong hệ thống với những chức năng điều khiển tập trung có thể gặp phải hậu quả nghiêm trọng trong thao tác hệ thống. Theo đó, hệ thống phải có được chức năng sữa chữa và bảo dưỡng hữu hiệu bao gồm việc chẩn đoán lỗi, tìm và sữa chữa. Độ linh hoạt : Số lượng các cuộc gọi có thể xử lý thông qua các hệ thống tổng đài đã tăng lên rất nhiều và nhu cầu nâng cấp các chức năng hiện nay đã tăng lên. Do đó, hệ thống phải đủ linh hoạt để mở rộng và sữa chữa được. Tính kinh tế : Do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền thông đại chúng nên chúng ta phải có hiệu quả về chi phí và có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại chất lượng cao. CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU TRONG ĐIỆN THOẠI : GIỚI THIỆU : Trong mạng điện thoại, việc thiết lập và giải tỏa đường kết nối tạm thời tùy theo các chỉ thị và thông tin nhận được từ các đường dây thuê bao. Vì vậy, các tín hiệu báo hiệu trong điện thoại có vai trò quan trọng trong việc hoạt động của toàn bộ mạng lưới cũng như ở trong một số loại hình dịch vụ của mạng. PHÂN LOẠI CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU: Thông tin yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi: - Thông tin yêu cầu cuộc gọi : Khi thuê bao gọi nhấc tổ hợp và tổng đài sẽ kết nối đến thiết bị thích hợp để nhận thông tin địa chỉ (số bị gọi). - Thông tin giải tỏa : Khi đó cả hai thuê bao gác máy tổ hợp (on hook) và tổng đài sẽ giải tỏa tất cả các thiết bị được làm bận cho cuộc gọi, xóa xạch bất kỳ thông tin nào khác được dùng cho việc thiết lập và kềm giữ cuộc gọi. Thông tin chọn địa chỉ : Khi tổng đài sẵn sàng nhận thông tin địa chỉ, nó sẽ gửi một tín hiệu yêu cầu. Đó chính là âm hiệu quay số đến thuê bao. Thông tin chấm dứt chọn địa chỉ : Thông tin này chỉ dẫn tình trạng của đường dây bị gọi hoặc lý do không hoàn tất cuộc gọi. Thông tin giám sát : Chỉ rõ tình trạng nhấc/gác tổ hợp của thuê bao gọi và trạng thái on – off hook của thuê bao gọi sau khi đường nối thoại đã được thiết lập. Thuê bao gọi nhấc tổ hợp Thuê bao bị gọi gác tổ hợp Thuê bao bị gọi đã gác tổ hợp kết thúc cuộc gọi và ngắt đường kết nối cuộc gọi sau một thời gian nếu thuê bao gọi không gác máy. BÁO HIỆU TRÊN ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO : Báo hiệu trên đường dây thuê bao gọi :Trong các mạng điện thoại hiện nay, nguồn tại tổng đài cung cấp đến các thuê bao thường là 48VDC. Yêu cầu cuộc gọi : Khi thuê bao rỗi, trở kháng đường dây cao, trở kháng đường dây xuống ngay khi thuê bao nhấc tổ hợp kết quả là dòng điện tăng cao. Dòng tăng cao này được tổng đài phát hiện như là một yêu cầu, một cuộc gọi mới và sẽ cung cấp đến thuê bao âm hiệu mời quay số. Tín hiệu địa chỉ : Sau khi nhận tín hiệu mời quay số, thuê bao sẽ gửi các chữ số địa chỉ. Các chữ số địa chỉ có thể phát đi bằng 2 cách quay số ở chế độ Pulse và Tone. Tín hiệu chấm dứt việc lựa chọn : Sau nậhn đủ địa chỉ, bộ phận địa chỉ được ngắt ra. Sau đó việc kết nối được thiết lập,lúc nay tổng đài gởi một trong các tín hiệu sau : Nếu đường dây gọi bị rỗi, âm hiệu hồi âm chiông đến thuê bao gọi và dòng điện rung chuông đến thuê bao bị gọi. Nếu đường dây bị bận hoặc không thể vào được thì âm hiệu bận sẽ đến thuê bao gọi. Một thông báo đã được ghi sẵn gữi đến số thuê bao gọi để chỉ dẫn cuộc gọi hiện tại bị thất bại, khác với trường hợp thuê bao bị gọi mắc bận. Tín hiệu trả lời trở về : Ngay khi thuê bao gọi nhấc tổ hợp, một tín hiệu đảo cực được phát lên thuê bao gọi. Việc này cho phép sử dụng để hoạt động thiết bị đặc biệt đã được gắn vào thuê bao gọi (như máy tính cước). Tín hiệu giải tỏa : Khi thuê bao gọi giải tỏa có nghĩa là on hook, tổng trở đường dây lên cao. Tổng đài xác nhận tín hiệu này giải tỏa tất cả các thiết bị liên quan đến cuộc gọi và xóa các thông tin trong bộ nhớ đang được dùng để kềm giữ cuộc gọi. Thông thường tín hiệu này có trong khoảng thời gian 500ms. Báo hiệu trên đường dây thuê bao bị gọi : Tín hiệu rung chuông : Đường dây thuê bao rỗi nhận cuộc gọi đến, tổng đài sẽ gửi dòng điện rung chuông đến máy bị gọi. Dòng điện nay có tần số 20Hz, 25Hz, 50Hz được ngắt khoảng thích hợp. Âm hiệu hồi âm chuông cũng được gửi về thuê bao gọi. Tín hiệu trả lời : Khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp nhận cuộc gọi, tổng trở đường dây xuống thấp, tổng đài phát hiện việc này sẽ cắt dòng điện rung chuông và âm hiệu hồi âm chuông bắt đầu giai đoạn đàm thoại. Tín hiệu giải tỏa : Nếu sau khi giai đoạn đàm thoại, thuê bao bị gọi ngắt tổ hợp phím trước thuê bao gọi sẽ thay đổi tình trạng tổng trở đường dây, khi đó tổng đài sẽ gửi tín hiệu đường dây lâu dài đến thuê bao gọi và giiải tỏa cuộc gọi sau một thời gian. HỆ THỐNG ÂM HIỆU CỦA TỔNG ĐÀI : Đường dây điện thoại hiện nay gồm có hai đường dây và thường gọi đó là Tip và Ring có màu xanh và đỏ. Chúng ta không cần quan tâm đến đường dây nào mang tên gì vì thật sự không quan trọng. tất cả các điện thoại hiện nay đều được cấp nguồn từ tổng đài thông qua 2 dây Tip và Ring. Điện áp cung cấp thường là 48VDC, nhưng rõ ràng cũng có thể thấp đến 47VDC hoặc cao đến 105VDC tuỳ thuộc tổng đài. Ngoài ra, để hoạt động giao tiếp được dễ dàng, tổng đài gửi một số tín hiệu đặc biệt đến điện thoại như tín hiệu chuông, tín hiệu báo bận .v.v.. Sau đây ta sẽ tìm hiểu về các tín hiệu điện thoại và ứng dụng của nó : Tín hiệu chuông (Ring Sinal) : 2s 4s Hình 1-1 : Dạng tín hiệu chuông Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu chuông đến để báo cho thuê bao đó biết có người gọi. Tín hiệu chuông là tín hiệu voay chiều AC thường có tần số 25Hz, tuy nhiên nó có thể cao hơn đến 60Hz hoặc thấp hơn đến 16Hz. Biên độ của tín hiệu chuông cũng thay đổi từ 40 VRMS đến 130 VRMS thường là 90 VRMS . Tín hiệu chuông được gửi đến theo dạng xung thường là 2s có 4s không (hình vẽ). Hoặc có thể thay đổi thời gian tuỳ thuộc vào từng tổng đài. Tín hiệu mời quay số (Dial signal) : Đây là tín hiệu liên tục không phải là tín hiệu xung như các tín hiệu khác được sử dụng trong hệ thống điện thoại. Tín hiệu này được tạo ta bởi 2 âm thanh (Tone) có tần số 350Hz và 440Hz. Tín hiệu báo bận (Busy signal) : Khi thuê bao nhấc máy để thực hiện cuộc gọi thì thuê bao sẽ nghe một trong 2 tín hiệu : Tín hiệu mời gọi cho phép thuê bao thực hiện ngay một cuộc gọi. Tín hiệu báo bận báo cho thuê bao biết đường dây đang bận không thể thực hiện cuộc gọi ngay lúc này. Thuê bao phải chờ cho đến khi nghe được tín hiệu mời gọi. Khi thuê bao bị gọi đã nhấc máy trước, thuê bao gọi cũng nghe được tín hiệu này. Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng xung được tổng hợp bởi 2 âm có tần số 480Hz xà 620Hz. Tín hiru65 nay có chu kỳ 1s (0,5s có và 0,5s không). Tín hiệu chuông hồi tiếp : Thật là khó chịu khi bạn gọi đến một thuê bao nhưng bạn không biết đã gọi được hay chưa. Bạn không nghe một âm thanh nào cho đến khi thuê bao đó trả lời. Để giải quyết vấn đề này tổng đài sẽ gửi một tín hiệu chuông hồi tiếp về cho thuê bao gọi tương ứng với tiếng chuông ở thuê bao bị gọi. Tín hiệu này cũng có dạng xung như tín hiệu chuông gửi đến cho thuê bao bị gọi. Gọi sai số : Nếu bạn gọi nhầm một số mà nó không tồn tại thì bạn sẽ nhận được tín hiệu xung có chu kỳ 1s và tần số 200Hz – 400Hz. Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày nay bạn sẽ nhận được thông báo rằng bạn đã gọi số không có thật. Tín hiệu báo gác máy : Khi thuê bao nhấc ống nghe ( Tel receiver) ra khỏi điện thoại quá lâu mà không gọi cho ai thì thuê bao sẽ nhận được một tín hiệu chuông rất lớn (để có thể nghe được khi ở xa máy) để cảnh báo. Tín hiệu này là tổng hợp của bốn tần số (1400Hz + 2050Hz + 2450Hz + 2600Hz) được phát dạng xung 0,1s có và 0,1s không. Tín hiệu đảo cực: Đảo cực Ngắt đảo cực Thời gian đàm thoại Tín hiệu đảo cực chính là sự đảo cực tính của nguồn tại tổng đài, khi hai thuê bao bắt đầu cuộc đàm thoại, một tín hiệu đảo cực sẽ xuất hiện. Khi đó hệ thống tính cước của tổng đài sẽ bắt đầu thực hiện việc tính cước đàm thoại cho thuê bao gọi. Ở các trạm công cộng có trang bị máy tính cước, khi cơ quan bưu điện sẽ cung cấp một tín hiệu đảo cực cho trạm để thuận tiện cho việc tính cước. BẢNG TÓM TẮT TẦN SỐ TÍN HIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN THOẠI Vùng hoạt động (Hz) Chuẩn (Hz) Dạng tín hiệu Đơn vị Tín hiệu chuông 16 – 60 25 Xung 2s on 4s off Hz Tín hiệu mời gọi 350+440 Liên tục Hz Tín hiệu báo bận 480+620 Xung 0,5s on 0,5s off Hz Tín hiệu chuông hồi tiếp 440+480 Xung 2s on 4s off Hz Tín hiệu báo gác máy 1400+2060+ 2450+2600 Xung 0,1s on 0,1s off Hz Tín hiệu sai số 200-400 Liên tục Hz TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI : Khi ta nói vào ống nói, ống nói đã biến đổi sóng âm thanh thành dao động điện, tức là thành tín hiệu điện thoại. Một trong những yêu cầu quan trọng của điện thoại là độ nghe rõ và độ hiểu. Hai chỉ tiêu này liên quan chặt chẽ đến đặc tính của tín hiệu điện thoại là mức động, dãi động và băng tần điện thoại. Mức động : Biết rằng: Thính giác có quán tính, tai không phản ứng đối với quá trình tức thời của âm mà chỉ cảm thụ sau một khoảng thời gian nhất định để gom góp các nhân tố của âm. Vậy tại thời điểm đang xét, cảm thụ thính giác không chỉ được xác định bởi công suất tín hiệu tại thời điểm đó mà còn bởi các giá trị vừa mới qua không lâu của năng lượng tín hiệu. Vậy mức động của tín hiệu điện thoại là cảm thụ thính giác có được nhờ tính bình quân trong khoảng thời gian xác định các giá trị tức thời đã sang bằng của tín hiệu đó. Dải động : Dải động của tín hiệu là khoảng cách giá trị của mức động nằm giữa mức động cực tiểu và cực đại. Ý nghĩa : Người ta có thể biến đổi dải động bằng phương pháp nén/dãn dải động để tăng tỷ số tín hiệu/tạp âm (S/N) đảm bảo tiêu chuẩn. Độ rõ và độ hiểu : Độ rõ là tỷ số giữa số phần tử tiếng nói nhận đúng ở đầu thu trên tổng số phần tử tiếng nói truyền đạt ở đầu phát. Ví dụ: Ta nói vào điện thoại 50 từ mà bên đối phương chỉ nghe được 45 từ thì độ rõ là: 45/50 x 100% = 90%. Độ hiểu lại tùy thuộc vào chủ quan của từng người. Thông thường độ rõ đạt 85% thì độ hiểu rất tốt, nếu độ rõ giảm dưới 70% thì độ hiểu rất kém. Độ trung thực truyền tín hiệu thoại: là tỷ số giữa các giọng nói mà người nghe nhận biết đúng trên tổng số các giọng nói được truyền đạt. Băng tần điện thoại : Qua quá trình nghiên cứu, người ta thấy rằng năng lượng tiếng nói con người chỉ tập trung lớn nhất trong khoảng tần số từ 500 – 2000Hz và người ta hoàn toàn nghe rõ, còn trong khoảng tần số khác năng lượng không đáng kể. Song băng tần càng mở rộng thì tiếng nói càng trung thực, chất lượng âm thanh càng cao. Đối với điện thoại chủ yếu là yêu cầu nghe rõ, còn mức độ trung thực của tiếng nói chỉ cần đạt đến một mức độ nhất định. Mặt khác trong thông tin điện thoại nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì yêu cầu chất lượng của các linh kiện, thiết bị như ống nói, ống nghe, biến áp … phải cao hơn. Đặc biệt với thông tin nhiều kênh, nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì sẽ ghép được ít kênh và thiết bị đầu cuối, các trạm lập phải có yêu cầu kỹ thuật cao hơn. Cho nên băng tần truyền dẫn của điện thoại hiện nay được chọn từ 300 – 3400Hz, gọi là băng tần truyền dẫn hiệu dụng của điện thoại. KỸ THUẬT QUAY SỐ BẰNG XUNG LƯỠNG ÂM ĐA TẦN (DUAL TONE MULTIFREQUENCY – DTMF) Hệ thống DTMF : Hệ thống DTMF đang phát triển và trở thành phổ biến trong hệ thống điện thoại hiện đại hiện nay. Hệ thống này còn gọi là hệ thống Touch –Tone, hệ thống được hình thành vào năm 1960 nhưng mãi đến năm 1970 mới được phát triển rộng rãi. Hệ thống DTMF giờ đây trở thành hệ thống chuẩn thay thế cho hệ thống xung kiểu cũ. DTMF là tổng hợp của hai tần số âm thanh. Nhưng điểm đặc biệt là : Tần số của âm thanh này không có cùng ước số chung với âm thanh kia. Ví dụ: như 750 và 500 có cùng ước chung là 10, vì vậy 750 và 500 là 2 thanh cùng âm không thể kết hợp thành tín hiệu DTMF. Lợi điểm của việc sự dụng tín hiệu DTMF trong điện thoại là chống được nhiễu tín hiệu do tổng đài có thể biết được chính xác phím nào đã nhấn. Ngoài ra, nó còn giúp người ta sử dụng điện thoại thuận tiện hơn. Ngày nay, hầu hết các hệ thống điện thoại đều sử dụng tín hiệu DTMF. Bàn phím chuẩn của loại điện thoại này có dạng ma trận gồm có 3 cột và 4 hàng tạo nên tổng cộng 12 phím nhấn: 10 phím số (0 à 9), hai phím đặc biệt là “ * ” và “ # ”. Mỗi một hàng trên bàn phím được gán cho tần số cao (Hình 2.2). Mỗi một phím sẽ có một tín hiệu DTMF riêng mà được tổng hợp bởi 2 tần số tương ứng với hàng và cột mà phím đó đang đứng. Những tần số này được chọn lựa rất cẩn thận. * 0 # 9 1 2 8 4 5 6 7 3 A B C D 1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz 697Hz 770Hz 852Hz 941Hz Hình 2.2 : Bàn phím chuẩn 16 phím DTMF Ngày nay, để tăng khả năng sử dụng của điện thoại người ta phát triển thêm một cột nữa cho bàn phím điện thoại chuẩn tạo nên bàn phím ma trận 4x4 như hình 2.2. Tiếp nhận âm hiệu DTMF : Tần số DTMF được chọn kỹ nhằm mục đích tránh nhầm lẫn với những âm hiệu khác có thể xuất hiện trên đường dây. Bộ thu có những mạch lọc rất tốt chỉ để tiếp nhận các tần số DTMF và có mạch đo thời gian để đảm bảo âm hiệu xuất hiện trong thời gian ít nhất là 50ms trước khi nhận hiệu DTMF. Sau khi thông thoại, bộ thu đã tách ra khỏi đường dây và thuê bao có thể dùng nút ấn để chỉnh tín hiệu DTMF đến người gọi như là mạch truyền đưa số liệu tốc độ thấp. So sánh thời gian gửi số : Gửi số bằng lưỡng cực âm đa tần DTMF nhanh hơn cách quay số rất nhiều về mặt nguyên tắc cũng như trên thực tế. Với DTMF thời gian nhận được một chữ là 50ms và thời gian nghỉ giữa 2 số là 50ms, tổng cộng là 100ms cho mỗi số. Giả sử gửi đi 10 số: Với DTMF mất : 100ms x 10 = 1s Với đĩa quay số : 5 x 10 x 1000ms + 9 x 700ms = 11,3s. Ngoài ưu điểm sử dụng dễ dàng, nhẹ. Với DTMF giảm thời gian chiếm dụng bộ thu số rất nhiều, giảm bớt số lượng bộ thu số dẫn tới giảm giá thành tổng đài. Yêu cầu đối với bộ phát âm hiệu DTMF: Để kết nối tốt với đường dây là: Điện áp nguồn nuôi một chiều (DC) và mạch vòng phải giữ ở mức ổn định dù máy ở xa hay ở gần tổng đài. Âm hiệu phải có mức điện áp ổn định. B