本发明属于通讯器材技术领域。 目前使用的电话机在拨号方面只有“旋转拨号盘式”和“按键式”两大类,“按键式”电话机有十个号码键“0~9”按顺序一一按动相应的号码键,将号码拨出后就可通话。这两种电话机在拨号的过程中都是先摘机然后按规定的号码一一拨动,摘机前和通话中都不准碰动拨号装置,尽管按键式电话机具有储存十户电话号码和重拨功能,但储存号码的容量毕竟有限。另外,呼叫方在拨号时如果将号码拨错,还要按一下叉簧重拨,这样就造成时间上的浪费,与此同时所拨过的号码脉冲信号已经通过外线进入了电话交换机,至使某些交换机中的电磁元件发生了动作,造成不必要的浪费缩短了电磁元件的寿命,也消耗了部分电能;但有时呼叫方并没有察觉自己拨错了号码,至使其与别的对方通了话,才知是拨错了号码,若此时还有别人在呼叫那个对方,就要受到阻截,这样至少造成了双方或三方在时间上的浪费,呼叫方也损失了电话费。总之,电话机拨号的速度和拨错电话号码的损失问题往往是不引人注目的,但在电话用户的数目迅速增加、电话号码位数的增加和电话机占用率越来越高的当今,这些问题已经应该引起人们的注意了。
本发明地目的是为了提高电话机拨号的速度和避免错号拨入电话网造成损失浪费,设计一种能够在不摘机的情况下将欲拨的电话号码先一一置入拨珠盘上进行校对是否正确,如有拨错码即可改正,然后摘机只按一下呼出键电话机即可自动将预先置入的正确号码自动拨出。还可以将很多的电话号码一一在卡片中打孔记录作为永久储存,用时可将储存着号码的卡片插在电话机上进行自动拨号,这些均可以达到上述的目的。
本发明是设计一种拨珠译码盘,其外观结构与普通算盘完全一致,根据需要确定用多少档珠子,每档有一个上珠、五个下珠共六珠,每个珠子内设有磁铁,珠杆为管状的非导磁体材料所制成,每个珠杆内与各个珠子拨入的相对位置上均装有一只微型干簧管,每档珠杆中共六只干簧管,串接成一个译码器,共十个引出端,各个珠杆中的译码器的引出线均以纵横方式连接在一起,横线组接在驱动电路的输入端,驱动电路的十个输出端接有十只光电开关PC,各PC中的受光元件的二个脚分别对应接在按键式电话机的“0~9”十个号码键的键开关上,每个档杆有二个纵线端,接在对应该档的发号驱动电路的二个输出端。此外还设置一组译码开关板,用于卡片的译码,卡片上印有点符组成的珠盘图案,在相应的点符上打孔作为代码,译码开关板为二块印刷电路板所制,纵板上有若干条纵线,每条纵线中间断开引出两端接在与拨珠译码盘共用对应的发号驱动电路的二个输出端上,横板上有八条横线,其八个引出端接在驱动电路的八个输入端上,驱动电路的十个输出端各接在上述的十个PC元件中的另一只LED中,纵板与横板铜箔面相对安装,纵板固定不动,横板受卡片锁钮控制可离开又可靠紧纵板,卡片纸被夹在两板中间,纵线与横线形成了很多交叉点,这些点与卡片中的各点符的中心一一对应,在各横线的各交叉点上设一弹性金属触头与横线导通,其可穿过卡片上的孔与纵线导通,若卡片的该点没有打孔,则被卡片隔断不与纵线导通。此外设有一液晶数字显示屏,其译码驱动电路接在拨珠译码盘的各个纵横端上,可直接观看到所对应档的拨珠的数字。
用拨珠置入号码,形成直观上的号码列,如同在算盘上拨入一组数字一样,尤其会打算盘的人用起来就更顺手了,在所拨入的珠子中的磁铁的作用下通过译码盘、驱动电路和光电开关接入“按键式”电话机的“0~9”十个键开关中,可自动完成人工一一按动键钮的任务,且置入的号码在摘机前即可校对出是否正确,改正错码十分迅速,还可在通话中将下一个欲通话的号码置入珠盘中(尤其是向查询台询问某部门的电话号码时,通话时可直接将得知的号码拨入珠盘记录下来),挂机后可直接自动呼出,又可在通话中用珠盘当算盘做临时计算和其它有关的数字记录,这对商业和财务人员十分有利。将电话号码用打孔的方式记录在卡片上,插在话机上即可自动呼出,使用更为方便。拨珠和卡片又都自然有重拨功能,与#键有相同的作用,以上这些功能均可防止错码呼出,减少前述的损失浪费,也可节省很多时间,特别是业务繁忙的部门应用其会提高办公效率。
图1是整机外观构造图:①-拨珠译码盘;②-珠子;③-珠杆;④-清盘按钮;⑤-液晶数字显示屏;⑥-呼出按钮;⑦-卡片插口;⑧-卡片锁钮。
图2是珠子和珠杆的内部结构和位置关系图;
图3是珠杆中各干簧管的接线图,整体简称BZK;
图4是纵线板和横线板的结构图;
图5是译码开关板的结构图;
图6是卡片编码图;
图7是发号开关电路图;
图8是整机电路图;
图9是液晶数字显示电路的原理图。
下面对本发明的内容进行详细描述:
将现有的(各种型号均可)“按键式”电话机的“0~9”十个键钮去掉(也可根据特别电话业务的需要保留,均不影响本发明的实施),保留原来的#和*二个键钮,“0~9”键的各个开关均对应一只光电耦合器PC,原按键开关的二端均一一接在对应的PC中的受光元件的二脚上,PC代替了原来的手按键钮起到接通关断的作用,只是这开关用电路来自动控制的而已。
拨珠译码盘(图1中①)与算盘的外观结构完全一致,至于设多少档珠子②根据需要确定,每档设一个上珠Z6、五个下珠Z1~Z5共六个珠,珠杆③是管状的,管内与各个珠拨入的所有位置上均安装一只微形转换式干簧管(11),珠盘的梁⑩要与各个珠杆固定得十分牢固,以防位置发生变化导致磁铁与干簧管的错位使译码出错,每个珠子②中均装有磁铁⑨(见图2),珠子为塑料所制,在注塑时直接将磁铁置入,珠子的拨入与拨出带动内部磁铁移动,导致了干簧管的开关状态转换,每档中的六只干簧管,K1~K6分别与珠子Z1~Z6一一对应,连接方式见图3,K6单独引出三个端X1、X2、Y2,K1~K5串接后共引出七个端X3~X8、Y1,Y1作为公共端在不同的拨珠状态下分别单独与X3~X8导通,相当于一刀六掷开关,Y2在Z6中磁铁的作用下有两种状态,Z6拨出则Y2与X2导通,Z6拨入Y2与X1导通,这六只干簧管整个构成了拨珠开关,简称BZK,用于一位号码的译码,如有若干位号码就要有若干个BZK。拨珠的代码方式,“1~9”与算盘拨珠代码完全相同,“0”则是一个上珠五个下珠同时全部拨入,意义上就是上珠代表“5”,五个下珠之和代表“5”,加在一起等于“10”以其代表电话拨号时的“0”。对应珠子其各个干簧管的转换状态是:按清盘钮④(图1)所有的珠子归位时,Y2与X2相接、Y1与X3相接;拨入Z1时,Y1与X4相接;拨入Z2时,Y1与X5相接;拨入Z3时,Y1与X6相接;拨入Z4时,Y1与X7相接;拨入Z5时,Y1与X8相接,以上只描述了一个BZK,其他BZK的原理与此相同。各个BZK要纵横式连接,就是将各个BZK中的X1~X8相同代号的均连接在一起构成八条横线接入驱动级,每个BZK中的Y1和Y2为两条纵线,分别接在对应的发号开关电路(简称FQ)的两个输出端上,有多少个BZK就要有多少组FQ。
一组FQ是由两级单稳态电路构成的(见图7,只叙述了一组FQ的原理,其他的与此相同),单稳态电路为通用开关电路,其原理就不详细叙述,由BG1和BG2构成的第一级单稳,用于两位号码拨出之间产生一个时间间隔,以防止号码漏拨,延迟时间为0.2~0.3秒,其输出端通过C1′接至下级单稳的输入端,用于触发下级单稳翻转,由BG1′和BG2′构成第二级单稳,其s输出的信号用于触发下一组FQ翻转,常态下Q1端近似为零电位,Q2端为正电位,触发翻转后则分别相反,复位时再恢复常态,其延迟时间为0.02~0.05秒,这两个电位的变化使驱动PC元件的十只三极管BG1~BG10中的某一只经过BZK的分配则导通,使对应的PC中受光元件导通,驱动了某个号码的“按键”开关,相当于现有的“按键式”电话机按了一次按键。复位时s端的负脉冲信号再触发下一组FQ的第一级单稳,经延迟的间隔时间后再触发第二级单稳进行下一个号码的“按键”过程,这样,若干组FQ按顺序逐级经时间间隔翻转一复位,完成了现在的人工一一按动号码键钮的动作。第一组FQ的触发信号来自呼出按钮ANQ(见图8),ANQ的断通则产生一个负脉冲来触发第一组FQ。
一个光电耦合器PC由二只发光二极管LED、一只双向受光元件组成,受光元件在无光时阻值近无穷大,光照时阻值近似零,无论哪一只LED发光都能导致受光元件导通,其整体就是一个有两个控制端的具有“或门”效应的光电开关。其中的一只LED用于拨珠译码驱动,另一只用于卡片译码驱动。
拨珠时驱动电路由BG1~BG10十只三极管组成(见图8),BG5和BG10的基极单独接出,BG1与BG6、BG2与BG7、BG3与BG8、BG4与BG9四对管子的基极分别接在一起,形成四个输入点,加上BG5和BG10的两个基极共六个输入点,分别通过偏置电阻和二极管(由于液晶数字显示电路的六个输入端也与其一一共用,所以加六只二极管以防止互相串扰)接在拨珠译码盘的X3~X8六个端上,BG1~BG4的四个发射极接在一起通过二极管(防止与显示电路串扰而加)接在X2上,BG5~BG10六个发射极接在一起通过二极管接在X1上,BG1~BG10的集电极均一一对应一只PC中的一只LED,在常态下由于BG1~BG10处于截止状态,各个基级均通过一电阻接地(零电位),这个电阻为其提供了反向偏压,使BG1~BG10截止的更可靠,PC中LED无电流,受光元件也不导通。某一FQ后启动后,由于FQ的开关作用以及BZK的译码功能使BG1~BG10中某一只管子在FQ的翻转时间内饱合,FQ复位后该管截止,驱动了PC一通一断,即拨出一位号码。
假如预置入52这个号码,则其过程和原理如下:将BZK1对应的珠子拨成5,将BZK2对应的珠子拨成2,则BZK1中Y1与X3相连接,Y2与X1相连接;BZK2则是Y1与X5相接,Y2与X2相接。这样当FQ1翻转时,则BG5的发射极经X1→Y2→FQ1的Q2端变为零电位,BG5的基极通过偏置电阻和二极管经X3→Y1→FQ1的Q1端变为正电位,BG5因加入了正向偏流而导通,其余的九只三极管因未加入偏置电流而截止,BG5导通驱动了PC5导通,PC5接在“5”号键上,效果上等于按下了“5”键,当FQ1复位时,BG5截止导致PC5关断,效果上等于放开了“5”键,号码“5”则被呼出,当FQ2受FQ1复位时发出的负脉冲信号触发经过间隔时间后翻转时,BG2的发射极经X2→Y2→FQ2的Q2端变为零电位,BG2的基极通过偏置电阻和二极管经X5→Y1→FQ2的Q1变为正电位,BG2因加入了正向偏流而导通,其余九只三极管因未加入偏流而截止,BG2导通驱动了PC2导通,PC2接在“2”号键上,效果上等于按下了“2”键,在FQ2复位时,BG2截止导致PC2关断,效果上等于放开了“2”键,号码“2”被呼出,这一过程完成了“52”号码的拨号任务。若是多位号码则继续延BZK3~BZKn上拨珠置入所需的号码由其译出,则FQ3~FQn继续将这些号码呼出,其他号码呼出的原理均可按上述原理推导出来。
编码卡片(见图6)是在卡片(或名片)纸上,印刷一组形似算盘的图案,只印珠子和梁,其余部分不印,珠子用黑色(或其它颜色的)实心的圆形点代表,二条梁线L中间设一个点H3为梁中点,只在编“5”码时用,H1、H2为梁上点,H4~H8为梁下点,编码时在点上打圆孔,孔的大小与点的图案大小相一致,比如编“8”码,在H1和H6上各打一孔,就表示8,形象上相当于算盘拨入一个上珠、三个下珠,直观上可以辨认出其代码数字,其他九种数字的编码打孔方式见图6。
卡片插口是在电话机外壳的适当位置上设置一个宽度适当、长度与卡片的插入部分宽度一致的缝隙,卡片延上边插入,其下面设有译码开关板,此板是由二块印刷线路板制成(见图4),纵线板和横线板的a是铜箔条,b是板基,纵线条的数量可视需要确定,相当于算盘的档位数,每条纵线断开引出Y1′、Y2′两个端各通过二极管(因纵线与BZK共用一组FQ,所以加此二极管隔离,防止互相串扰)接在对应的FQ的Q1和Q2端上,横线板共有八个引出端X1′~X8′,对应接在其驱动电路的八个输入端上,两板为纵横位置安装(纵线与横线90°角相交),铜箔面相对,一条纵线与八条横线交在一起形成了八个交点,纵线中与Y2′端相通的铜箔部分,与横线X1′、X2′相交形成二个交点,与BZK中K6的作用完全相同,纵线中与Y1′相通的铜箔部分,与横线中X3′~X8′相交成六个交点,分别与BZK中K1~K5的作用完全相同,有若干条纵线就必然有若干组八个交点,所有的交点中心与卡片中印刷的圆点中心对准。具体安装见图5:c为纵线板;d为横线板;e为拉簧,使两板之间拉开一定的距离,以便使卡片插入,SB为卡片锁钮,f和g为锁块,g块与SB连动,搬动SB转180°角,f为g两块凸起部位相对,致使d板被推向c板与其靠紧,夹住卡片,h为小弹簧,i为触头,所有的与纵线交叉的横线交点上均设一个i与h,该触头为金属材料,通过弹簧与对应的横线导通,两板隔着卡片纸靠紧时,i在h的弹性推动下穿过卡片上打好的孔触压在纵线铜箔上,使纵线与横在此交叉点上导通,卡片纸不打孔位置上的i被卡片纸隔断(因卡片是绝缘的)不与纵线导通,ZK为微动转换开关,靠d板的移动控制其转换,当卡片被锁紧后,此开关将珠盘译码驱动电路的电源切断使其停止工作,将卡片译码开关板驱动电路的电源接通使其开始工作,片锁钮被放松后则相反。
因卡片的编码性质与拨珠盘的编码性质完全相同,则译码开关板的译码原理与拨珠译码盘中的BZK完全相同,则:卡片中H1打孔时Y2′与X1′相通,H2打孔时,Y2′与X2′相通,(H1和H2不能同时打孔),相当于一刀二掷开关,卡片中H3打孔时,Y1′与X3′相通;H4打孔Y1′与X4′相通;H5打孔Y1′与X5′相通;H6打孔Y1′与X6′相通;H7′打孔Y1′与X7′相通;H8打孔Y1′与X8′相通(H3~H8不能同时打孔),相当于一刀六掷开关,卡片锁钮放开时,所有的纵横交点均不相导通。与其相配的驱动电路由BG1′~BG10′构成,十个输出端对应接在PC1~PC10中的另零一只LED上,其原理与珠盘译码驱动电路的原理完全一致。
电源由共电电源供给,VD1提供总电源,单稳态电路需要一个负电源,由VD2提供(图8)。
以拨珠译码盘的驱动电路、卡片译码开关板的驱动电路、所有各组FQ电路、十只PC元件各为一单元制作四种集成电路是最理想的实施办法,体积越小越好,或将全部电路制作成一个大规模集成电路也可,电源电压以5~7v为宜。
液晶数字显示装置是用来显示拨珠盘上所拨的数字的,有多少档珠子就要有多少位数字的液晶显示屏及配套电路,参见图8,它自动跟踪珠子所拨入的数字,比如在珠盘的某一档中拨入二个下珠代表“2”,则液晶显示屏中对应该档的那位上自动显示出2,观看拨珠数字的效果更为明显,这部分电路需要制造大规模IC,体积越小越好。但由于通过珠子直接辨认所拨的号码数字是比较容易的事,所以液晶数字显示部分的电路可以去掉不加,没有这部分电路并不影响正常挂拨电话,且这部分不要求权利保护,原理就不详细描述了。