đồ án môn học iii thiết kế và thi công mạch tổng đài nội bộ pabx 1 trung kế 4 thuê bao

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 1

LỜI CẢM ƠN

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1
LỜI NÓI ĐẦU 2
MỤC LỤC 3
PHẦN I 8
CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8
Chƣơng 1 9
Giới thiệu chung về tổng đài 9
1. Khái niệm tổng đài: 9
2. Phân loại tổng đài: 9
2.1. Phân loại theo công nghệ: 9

Tổ
n
g
đ
à
i nhân công : 9
Tổng đài tự động: 10
2.2. Phân loại cấu trúc mạng điện thoại Việt Nam 11
3. Các chức năng của hệ thống tổng đài: 11
3.1. Nhận dạng thuê bao gọi: 12
3.2. Tiếp nhận số đƣợc quay: 12
3.3. Kết nối cuộc gọi: 12
3.4. Chuyển thông
t
i
n

đ
iề
u
khiển
:
12
3.5.
K
ế
t

n
ối

t
r
un
g chuyển
:
13
3.6.
K
ế
t

n
ối
t
r
ạ
m
cuối
:
13
3.7. Truyền tín hiệu chuông: 13
3.8. Tính cƣớc
:
13
3.9. Truyền tính hiệu báo bận: 13
3.10. Phục hồi hệ thống: 13
4. Các thông tin báo hiệu trong mạng điện thoại: 14
4.1.
G
i

ớ
i thiệu
:
14
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 4

4.2. Phân loại các thông tin âm hiệu: 15
Thông tin về yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi: 15
Thông tin chọn địa chỉ: 15
Thông tin chấm dứt chọn địa chỉ 15
Thông tin giám sát: 15
4.3. Báo hiệu trên đƣờng dây thuê bao: 15
Báo hiệu trên đƣờng dây thuê bao gọi: 15
Báo hiệu trên đƣờng dây thuê bao bị gọi: 16
4.4. Hệ thống âm hiệu của tổng đài 17
Tín hiệu chuông:(Ringging Signal) 17
Tín hiệu mời gọi(dialtone): 18
Tín hiệu báo bận: (busysignal) 18
Tín hiệu hồi âm chuông: 18
Gọi sai số: 19
Tín hiệu báo gác máy 19
Tín hiệu đảo cực: 19
5. Tín hiệu thoại: 20
5.1. Mức động: 20
5.2. Dãi động 20
5.3. Độ rõ và độ hiểu 21
5.4. Băng tần điện thoại: 21

Chƣơng 2 22
KHÁI QUÁT VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI 22
1. Nguyên lý thông tin điện thoại: 22
1.1. Sơ đồ mạng thông tin điện thoại: 22
1.2. Nguyên lý hoạt động: 22
2. Những chức năng cơ bản của máy điện thoại: 23
3. Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại 23
4. Phân loại máy điện thoại: 24
4.1. Chức năng: 24
4.2. Phân loại: 24
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 5

4.2.1. Máy điện thoại cơ điện: 24
4.2.2. Máy điện thoại điện tử: 24
4.2.3. Máy điện thoại ấn phím thông thƣờng: 25
4.2.4. Máy điện thoại ấn phím có màn hình 25
4.2.5. Máy điện thoại ấn phím có ghi âm: 26
4.2.6. Máy điện thoại ấn phím không day: 26
CHƢƠNG 3: 27
Giới thiệu về vi điều khiển 8051 27
1. Giới thiệu chung 27
2. Ứng dụng của vi điều khiển 28
3. Hoạt động của vi điều khiển 29
4. Cấu trúc chung của vi điều khiển 30
5. Kiến trúc vi điều khiển 8051 35
5.1. Chuẩn 8051 35
5.2. Chân vi điều khiển 8051 36

5.2. Tổ chức bộ nhớ 8051 43
5.3.1. Tổ chức bộ nhớ trong 43
5.3.2. Tổ chức bộ nhớ ngoài 46
5.3.3. Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFRs - Special Function Registers) 49
5.3.4. Bộ đếm và bộ định thời 53
5.3.5. Truyền thông không đồng bộ (UART) 54
5.3.6. Ngắt vi điều khiển 8051 55
5.4. Lập trình hợp ngữ cho 8051 55
5.4.1. chế độ địa chỉ 55
5.4.2. Tập lệnh trong 8051 57
5.4.3. Bộ đếm và bộ định thời 62
5.4.4. Truyền thông nối tiếp 65
5.4.5. Xử lý ngắt 71
PHẦN II 77
Thiết kế và thi công mạch 77
Chƣơng I: 78
Sơ đồ khối toàn mạch 78
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 6

1. Sơ đồ khối 78
1.1. Khối điều khiển trung tâm 78
1.2. Nguồn cấp: 78
1.3. Tone: 79
1.4. DTMF: 79
1.5. Khối trung kế: 79
2. Sơ đồ nguyên lý mạch từng khối 79
2.1. Khối nguồn: 79

2.2 Khối thu DTMF
:
80
2.2.1. Giới thiệu về ic 8870 80
2.2.2. Giải thích hoạt động 81
2.2.3. Bảng mã chức năng: 82
2.2.4. sơ đồ mạch thu DTMF 83
2.3. Sơ đồ mạch TONE: 83
2.3.1. Sơ đồ chân CD4093: 83
2.3.2. Sơ đồ mạch TONE 84
2.4. Sơ đồ mạch chuyển mạch: 84
2.4.1. Sơ đồ mach: 84
2.4.2. Thiết kế mạch đóng ngắt relay: 85
2.5. Sơ đồ mạch trung kế: 85
2.5.1. Giới thiệu ic Opto: 85
2.5.2. Mạch cảm biến khi có thuê bao ngoài gọi đến: 87
2.5.3. Mạch điều khiển giả lập nhất máy 88
2.5.4. Mạch tạo tín hiệu mời quay số: 90
2.5.5. Sơ đồ tổng thể mạch trung kế: 90
2.6. Mạch cấp nguồn và cảm biến nhất máy thuê bao: 91
3. Sơ đồ nguyên lý mạch tổng đài pabx: 92
4. Sơ đồ mạch in tổng đài pabx: 94
Chƣơng II 95
Lƣu đồ giải thuật và chƣơng trình 95
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 7

1. Lƣu đồ giải thuật: 95

1.1. Chƣơng trình chính 95
1.2. Chƣơng trình giải mả quay số 96
1.3. Chƣơng trình ngắt ngoài: 97
1.4. Chƣơng trình kêt nối thuê bao nội bộ 98
1.5. Chƣơng trình kết nối thuê bao ngoài 99





ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 8

PHẦN I
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 9

Chƣơng 1
Giới thiệu chung về tổng đài
1. Khái niệm tổng đài:
Tổng đài điện thoại là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc
liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi đến thiết bị đầu cuối bị gọi.
Trong sự phát triển kỹ thuật về viễn thông có hai bƣớc ngoặt lớn:
+ Vào thập kỷ 1960 là sự xóa bỏ khoảng cách địa lí, điện thoại gọi đƣợc đi khắp

thế giới, trái đất nhƣ co lại.
+ Vào thập kỷ 1980 là sự chinh phục thời gian, sự thành công của kỹ thuật số
phân theo thời gian cả về chuyển mạch và truyền dẫn.
Ngày nay, kỹ thuật số và chuyển mạch, truyền dẫn phân theo thời gian đã trở nên rất
phổ biến và là phƣơng thức hoạt động chủ yếu trong các hệ tổng đài hiện nay. Trong đó
kỹ thuật điều chế xung mã (PCM: pulse code modulation) đƣợc sử dụng rất hiệu quả
trong các mạng truyền số liệu, tiếng nói, hình ảnh đang phát triển hiện nay, đó là mạng
số liên kết dịch vụ ISDN
2. Phân loại tổng đài:
2.1. Phân loại theo công nghệ:
Đƣợc chia làm hai loại
T
ổ
n
g
đ
à
i
nhân công
:

Tổng đài nhân công ra đời đầu tiên từ khi mới bắt đầu hệ thống thông tin điện
thoại. trong tổng đài việc định hƣớng thông tin đƣợc thực hiện bằng sức ngƣời. nói
cách khác, việc kết nối thông thoại cho các thuê bao đƣợc thực hiện bằng thao tác
trực tiếp của con ngƣời.
Nhƣợc điểm của tổng đài nhân công là
:

+
Thời gian kết nối lâu.

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 10

+
Dễ nhẫm lẫn.
+
Khó mở rộng dung lƣợng.
+
Tốn nhiều nhân công.
Tổng đài tự động:
Đƣợc chia làm hai loại chính.
2.1.1.1.
Tổng đài cơ điện
:


Kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài cơ điện nhờ vào các bộ chuyển mạch cơ
khí, đƣợc điều khiển bằng các mạch điện tử bao gồm:
+
Chuyển mạch quay tròn.
+
Chuyển mạch từng nấc.
+
Chuyển mạch ngang dọc.
Trong tổng đài cơ điện, việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao gọi, cấp
âm hiệu, kết nối thông thoại đều đƣợc thực hiện một cách tự động nhờ các mạch
điều khiển bằng điện tử cùng với các bộ chuyển mạch bằng cơ khí.
So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ điện có những ƣu điểm lớn

:

+
Thời gian kết nối nhanh chóng hơn, chính xác hơn.
+
Dung lƣợng tổng đài có thể tăng lên nhiều.
+
Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên.
Tuy nhiên tổng đài cơ điện có một số nhƣợc điểm sau
:

+
Thiết bị cồng kềnh.
+
Tốn nhiều năng lƣợng.
+
Điều khiển kết nối phức tạp.
+
Bảo trì, bảo dƣỡng phức tạp.
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 11

2.1.1.2.
Tổng đài điện tử

:

Trong các tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch gồm các linh kiện bán dẫn, vi

mạch cùng với các relay, analog switch đƣợc điều khiển bằng các mạch điện tử, vi
mạch.
Ƣu Điểm
:

Các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế các bộ chuyển mạch cơ khí của tổng
đài cơ điện làm cơ cấu tổng đài gọn nhẹ đi nhiều, thời gian kết nối thông thoại
nhanh hơn, năng lƣợng tiêu tán ít hơn.
Có thể tăng dung lƣợng thuê bao lớn mà thiết bị không phức tạp lên nhiều.
2.2. Phân loại cấu trúc mạng điện thoại Việt Nam
Hiện nay trong mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng Đài sau:
+
Tổng đài cơ quan PABX (Private Automatic Branch Exchange): Đƣợc sử
dụng trong các cơ quan, khách sạn và chỉ sử dụng các trung kế CO – Line.
+
Tổng đài nông thôn RE (Rural Exchange): Đƣợc sử dụng ở các xã, khu dân
đông, chợ và có thể sử dụng các loại trung kế.
+
Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): Đƣợc đặt ở trung tâm huyện, tỉnh
và sử dụng đƣợc tất cả các loại trung kế.
+
Tổng đài đƣờng dài TE (Toll Exchange): Dùng để kết nối các tổng đài nội
hạt ở các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đƣờng dài trong nƣớc, không có
thuê bao.
+
Tổng Đài cửa ngõ quốc tế GWE (Gate Way Exchange): tổng đài này
dùng cho chọn hƣớng và chuyển mạch cuộc gọi vào mạng quốc tế. để nối các mạng
quốc gia với nhau có thể chuyển quá giang các cuộc gọi.

3. Các chức năng của hệ thống tổng đài:

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 12

Mặc dù các hệ thống tổng đài đƣợc nâng cấp rất nhiều từ khi nó đƣợc phát minh
ra, các chức năng cơ bản của nó nhƣ 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 nhƣ
vẫn nhƣ cũ. Hệ thống tổng đài 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 trƣờng hợp đầu, khi một thuê bao gởi yêu cầu kết nối tới tổng đài, nhân
viên cắm nút trả lời đƣờng 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, ngƣời vận hành rút dây nối ra và đƣa
nó về trạng thái ban đầu. hệ tổng đài nhân công đƣợc phân thành loại điện từ và hệ
dùng ăc- quy chung.
Đối
với hệ điện từ thì thuê bao lắp thêm cho mỗi ăc-quy chung.
Các tín hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi đƣợc đơn giản chuyển tới ngƣời thao
tác viên thông qua các đèn.
Đối
với hệ tổng đài tự động, các cuộc gọi đƣợc phát ra và hoàn thành thông qua
các bƣớc sau:
3.1. Nhận dạng thuê bao gọi:
Xác định thuê bao nhấc ống nghe và sau đó đƣợc nối với mạch điều khiển.
3.2. Tiếp nhận số đƣợc quay:
Khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ gọi bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời
quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi. hệ thống tổng đài thực
hiện các chức năng này.
3.3. Kết nối cuộc gọi:
Khi số quay đƣợc ghi lại, thuê bao bị gọi đã đƣợc xác định, hệ tổng đài sẽ chọn một

bộ các đƣờng trung kế đến tổng đài thuê bao bị gọi và chọn một đƣờng rỗi trong số đó.
Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì đƣờng dây nội hạt đƣợc sử dụng.
3.4. Chuyển thông
t
i
n

đ
iề
u
khiển
:

Khi đƣợc nối tới tổng đài của thuê bao bị gọi hay tổng đài trung chuyển, cả hai
tổng đài trao đổi với nhau các thông tin cần thiết nhƣ số của thuê bao bị gọi
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 13

3.5.
K
ế
t

n
ối
t
r
un

g chuyển
:

Trong trƣờng hợp tổng đài đƣợc nối đến là tổng đài trung chuyển, các bƣớc trên đây
đƣợc nhắc lại để kết nối tới trạm cuối và sau đó thông tin nhƣ số của thê bao bị gọi đƣợc
truyền đi
3.6.
K
ế
t

n
ối
t
r
ạ
m
cuối
:

Khi trạm cuối đƣợc đánh giá là trạm nội hạt dựa trên số thuê bao bị gọi đƣợc
truyền đi, bộ điều khiển trạng thái máy bận của thuê bao bị gọi đƣợc tiến hành. Nếu
máy không ở trạng thái bận thì một đƣờng nối với các đƣờng trung kế đƣợc chọn để
kết nối các cuộc gọi.
3.7. Truyền tín hiệu chuông:
Đ
ể kết nối cuộc gọi, tín hiệu chuông Đƣợc truyền và chờ cho đến khi có trả lời từ
thuê bao bị gọi. khi trả lời tín hiệu chuông bị ngắt và trạng thái đƣợc chuyển thành
trạng thái máy bận.
3.8. Tính cƣớc

:

Tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi và nếu cần thiết bắt đầu
tính toán giá trị cƣớc phải trả theo khoảng cách và thời gian gọi.
3.9. Truyền tính hiệu báo bận:
Khi tất cả các đƣờng trung kế bị chiếm theo các bƣớc trên đây hoặc thuê bao bị
gọi bận thì tín hiệu bận đƣợc truyền đến thuê bao chủ gọi.
3.10. Phục hồi hệ thống:
Trạng thái này đƣợc xác Định khi cuộc gọi kết thúc. Sau đó tất cả các đƣờng nối
đều đƣợc giải phóng.
Nhƣ vậy, các bƣớc cơ bản của hệ thống tổng đài đƣợc tiến hành để xử lý cuộc
gọi đã đƣợc trình bày ngắn gọn. Trong hệ thống tổng đài điện tử, nhiều đặc tính dịch vụ
mới đƣợc thêm vào cùng với các chức năng trên.
Do đó, các điểm cơ bản sau đây phải đƣợc xem xét khi vận hành và sử dụng:
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 14

+
Tiêu chuẩn
truyền
dẫn
:

Mục đích đầu tiên của việc đấu nối điện thoại là truyền tiếng nói và theo đó là chỉ
tiêu của việc truyền dẫn để đáp ứng chất lƣợng gọi phải đƣợc xác định bằng cách
xem xét sự mất mát khi truyền, Độ rộng dải tần số truyền dẫn và tạp âm
+
Tiêu chuẩn kết nối:

Điều này liên quan tới vấn đề dịch vụ đấu nối cho các thuê bao. Đó là chỉ tiêu về
các yêu cầu đối với các thiết bị tổng đài và các đƣờng truyền dẫn nhằm đảm bảo
chất lƣợng kết nối. nhằm mục đích này, một mạng lƣới tuyến tính linh hoạt có khả
năng xử lý đƣờng thông tin có hiệu quả với tỷ lệ cuộc gọi bị mất ít nhất phải đƣợc lập
ra.
+
Độ tin cậy
:

Các thao tác Đdều khiển phải đƣợc tiến hành phù hợp, đặc biệt các lỗi xuất hiện
trong hệ thống với những chức năng điểu khiển tập trung có thể gặp phải những hậu
quả nghiêm trọng trong thao tác hệ thống. Theo đó hệ thống phải có đƣợc chức năng
sửa chữa và bảo dƣỡng hữu hiệu bao gồm việc chuển đoán lỗi, tìm và sửa chữa.
+
Độ linh hoạt
:

Số lƣợng 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 sửa đổi đƣợc.
+
Tính kinh tế
:

Do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền thông tin đại chúng
nên phải có hiệu quả về chi phí và có khả năng cung cấp dịch vụ thoại chất lƣợng cao.
Căn cứ vào các xem xét trên một hệ thống tổng đài tự động đã đƣợc triển khai và
lắp đặt kể từ khi nó đƣợc đƣa vào sử dụng lần đầu tiên

4. Các thông tin báo hiệu trong mạng điện thoại:
4.1.
G
i
ớ
i thiệu
:

ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 15

4.2. Phân loại các thông tin âm hiệu:
Thông tin về yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi:
Thông tin yêu cầu cuộc gọi: là khi thuê bao nhấc tổ hợp và tổng đài sẽ kết nối đến
thiết bị nhận thích hợp để nhận thông tin địa chỉ (số bị gọi).
Thông tin giải tỏa: khi đó cả hai thuê bao đầu gác tổ hợp (on hook) và tổng đài sẽ
giải tỏa tất cả các thiết bị đƣợc làm bận cho cuộc gọi và xóa sạch bất kỳ thông tin nào
khác đƣợc dùng cho việc thiết lập và kiềm giữ cuộc gọi.
Thông tin chọn địa chỉ:
Khi tổng đài đã sẵn sàng nhận thông tin điạ chỉ, nó sẽ gởi một tín hiệu yêu cầu đến
thuê bao – Đó chính là âm hiệu mời quay số (dial tone).
Thông tin chấm dứt chọn địa chỉ
Thông tin này chỉ dẫn tình trạng của Đƣờng dây bị gọi hoặc lỶ do không hoàn tất
cuộc gọi.
Thông tin giám sát:
Chỉ rõ tình trạng nhấc/gác tổ hợp của thuê bao gọi cũng nhƣ tình trạng của thuê bao
bị gọi sau khi đƣờng thoại đã đƣợc thiết lập.
+ Thuê bao gọi nhấc tổ hợp.

+ Thuê bao bị gọi đã trả lời và việc tính cƣớc đã bắt đầu.
+ Thuê bao bị gọi gác tổ hợp.
+ Thuê bao bị gọi đã gác tổ hợp kết thúc cuộc gọi và ngắt đƣờng kết nối cuộc gọi
sau một thời gian nếu thuê bao chủ gọi không gác tổ hợp.
4.3. Báo hiệu trên đƣờng dây thuê bao:
Báo hiệu trên đƣờng dây thuê bao gọi:
Trong các mạng Điện thoại hiện nay, nguồn tổng đài cung cấp đến các thuê bao
thƣờng là 48VDC - 52VDC
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 16

Yêu cầu cuộc gọi: Khi thuê bao rỗi, trở kháng đƣờng dây cao, trở kháng đƣờng dây
giảm xuống ngay khi thuê bao nhấc tổ hợp kết quả là dòng điện tăng cao. Dòng tăng cao
này đƣợc tổng đài phát hiện nhƣ là một yêu cầu kết nối 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 gởi các chữ số địa
chỉ. Các chữ số địa chỉ có thể đƣợc phát đi bằng hai cách quay số, quay số ở chế độ
Pulse và quay số ở chế độ Tone.
Tín hiệu chấm dứt việc lựa chọn: sau khi nhận đủ địa chỉ, bộ phận nhận địa chỉ
đƣợc ngắt ra. Sau đó việc kết nối đƣợc thiết lập, lúc này tổng đài gởi một trong các tín
hiệu sau:
+ Nếu đƣờng dây bị gọi rỗi, tín hiệu chuông sẽ đƣợc gởi tới thuê bao bị gọi và tín
hiệu hồi âm chuông đƣợc gởi về thuê bao chủ gọi.
+ Nếu đƣờng dây bị bận hoặc không thể truy xuất đƣợc thì tín hiệu bận sẽ đƣợc
gởi về thuê bao chủ gọi.
+ Một thông báo đã đƣợc ghi sẵn gởi đến thuê bao chủ gọi để chỉ dẫn cuộc gọi
hiện tại bị thất bại, khác với trƣờng hợp thuê bao bị gọi bận.
Tín hiệu trả lời trở về: ngay khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp, một tín hiệu đảo cực

đƣợc phát đến thuê bao gọi. Việc này cho phép sử dụng để hoạt động thiết bị đặc biệt đã
đƣợc gắn vào thuê bao chủ gọi nhƣ máy tính cƣớc.
Tín hiệu giải tỏa: khi thuê bao chủ gọi đã gác tổ hợp, tổng trở đƣờng dây lên cao,
tổng đài xác nhận tín hiệu này và giải tỏa tất cả các thiết bị liên quan đến việc thiết lệp
cuộc gọi và xóa các thông tin trong bộ nhớ đang đƣợc dùng để kềm giữ cuộc gọi. thông
tƣờng tín hiệu này có trong khoảng thời gian hơn 500ms.
Báo hiệu trên đƣờng dây thuê bao bị gọi:
Tín hiệu rung chuông: Đƣờng dây thuê bao rỗi nhận cuộc gọi đến, tổng đài sẽ gởi
dòng điện rung chuông tới máy bị gọi. dòng điện này có tần số 20Hz, 25Hz, 50Hz đƣợc
ngắt quãng thích hợp. Đồng thời tín hiệu hồi âm chuông cũng đƣợc gởi tới thuê bao chủ
gọi.
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 17

Tín hiệu trả lời: khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp nhận cuộc gọi, tổng trở đƣờng 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.
Tìn hiệu giải tỏa: nếu sau khi giai đoạn đàm thoại, thuê bao bị gọi ngắt tổ hợp
trƣớc thuê bao chủ gọi sẽ thay đổi tình trạng tổng trở đƣờng dây, khi đó tổng đài sẽ gởi
tín hiệu đƣờng dây lâu dài đến thuê bao gọi và giải tỏa cuộc gọi sau một thời gian.
Tín hiệu gọi lại bộ ghi phát: tín hiệu gọi lại trong giai đoạn quay số trong khoảng
thời gian thoại đƣợc gọi là tín hiệu gọi lại bộ ghi phát.
4.4. Hệ thống âm hiệu của tổng đài
Đƣờng dây điện thoại thông thƣờng hiện nay có hai dây là dây Tip và dây Ring có
màu đỏ và màu xanh. Chúng ta không cần quan tâm tới dây nào là dây Tip và dây nào là
dây Ring vì điều này thật sự không quan trọng. Tất cả các điện thoại hiện nay đều đƣợc
cấp nguồn thông hai dây này. điện áp cung cấp thƣờng là 48VDC nhƣng cũng có thể
thấp Đến 47VDC hoặc cao tới 105VDC tùy thuộc vào tổng đài.

Ngoài ra, để hoạt động giao tiếp đƣợc dễ dàng, tổng đài sẽ gởi một số tín hiệu đặc
biệt tới điện thoại nhƣ tín hiệu chuông, tín hiệu báo bận, tín hiệu xâm nhập… Sau đây
chúng ta sẽ tím hiểu về các tín hiệu này và ứng dụng của nó.
Tín hiệu chuông:(Ringging Signal)

Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gởi tín hiệu chuông đến để báo cho thuê bao đó
biết có ngƣời bị gọi. tín hiệu chuông là tín hiệu xoay chiều AC thƣờng 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. Tín hiệu chuông đƣợc gởi tới theo
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 18

dạng xung thƣờng là 2s có và 4s không (nhƣ hình vẽ). hoặc có thể thay đổi theo thời
gian tùy thuộc vào tổng đài.
Tín hiệu mời gọi(dialtone):

Đây là tín hiệu liên tục không phải là tín hiệu xung nhƣ các tín hiệu khác Đƣợc sử
dụng trong hệ thống Điện thoại. tín hiệu này Đƣợc tạo ra bởi hai âm thanh (tone) có tần
số 350Hz và 440Hz.
Tín hiệu báo bận: (busysignal)

Khi thuê bao nhấc máy Để thực hiện một cuộc gọi thì thuê bao sẽ nghe một trong hai 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 Đƣờng dây Đang bận không thể thực
hiện cuộc gọi ngay lúc này. Thuê bao phải chờ tới khi nghe Đƣợc tín hiệu mời gọi. khi
thuê bao bị gọi Đã nhấc máy trƣớc khi thuê bao gọi cũng nghe Đƣợc tín hiệu này.
+ Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng hình sin tần số 425Hz, có chu

kỳ 1s (0.5s có và 0.5 s không).
Tín hiệu hồi âm chuông:
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 19


Tín hiệu hồi âm chuông (ringback tone): là tín hiệu hình sin tần số
f = 425Hz ± 25Hz, biên ñộ 2V
RMS
trên nền DC 10V, phát ngắt quãng 2s có 4s không.
Gọi sai số:
Nếu bạn gọi nhầm một số mà nó không tồn tại thì bạn sẽ nhận đƣợc tín hiệu xung có
chu kỳ 1s và có tần số 200Hz – 400Hz. Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày nay
bạn sẽ nhận đƣợc thông báo rằng bạn gọi sai số.
Tín hiệu báo gác máy
Khi thuê bao nhấc tổ hợp ra khỏi điện thoại quá lâu mà không thực hiện cuộc gọi thì
thuê bao sẽ nhận đƣợc một tín hiệu chuông rất lớn ( để thuê bao có thể nghe đƣợc khi ở
xa máy) đẻ cảnh báo. Tín hiệu này là tổng hợp của bốn tần số 1400Hz +
2050Hz+2450Hz +2600Hz đƣợc phát dạng xung 0.1s có và 0.1s không.
Tín hiệu đảo cực:

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 cƣớc của
tổng đài sẽ bắt đầu thực hiện việc tính cƣớc đàm thoại cho thuê bao gọi. ở các trạm công
cộng có trang bị máy tính cƣớc, thì cơ quan bƣu điện cung cấp tín hiệu đảo cực cho
trạm để thuận tiện việc tính cƣớc.
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 20



5. Tín hiệu 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 mức
độ rõ nét của tín hiệu. chỉ tiêu này liên quan chặt chẽ tới đặc tính của tín hiệu điện thoại
là mức động, dải động và băng tần điện thoại.
5.1. Mức động:
Biết rằng thính giác có quán tính, tai không phản ứng với quá trình tức thời của âm
mà chỉ cảm thụ sau một khoảng thời gian nhất định để gom các nhân tố của âm. vậy tại
thời điểm đang xét, cảm thụ thính giác không chỉ đƣợc xác định bởi công suất tín hiệu
tại thời điểm đó mà còn bởi các giá trị vừa mới qua không lâu của tín hiệu. Vậy mức
động của tín hiệu điện thoại là cảm thụ thính giác có đƣợc nhờ đặc tính bình quân trong
khoảng thời gian xác định các giá trị tức là thời gian san bằng của các tín hiệu đó.
5.2. Dãi động
Dải động của tín hiệu là khoảng cách giá trị của mức động nằm giữa mức Động cực
tiểu và mức động cực Đại.
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 21

Ý nghĩa: ngƣời ta có thể biến Đổi dải Động bằng phƣơng pháp nén/giãn dải Động
Để tăng tỷ số tín hiệu/tạp âm Để Đảm bảo tiêu chuẩn.
5.3. Độ rõ và độ hiểu
a. Độ rõ là tỷ số giữa 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 phƣơng chỉ nghe đƣợc 45 từ thì độ
rõ là: 45/50 * 100% =90%
b. Độ hiểu lại tuỳ thuộc vào chủ quan của từng ngƣời.
Thông thƣờng độ rõ đạt 85% thì độ hiểu rất tốt, nếu độ rõ giảm dƣới 70% thì độ
hiểu rất kém.
Độ trung thực truyền tín hiệu thoại: là tỷ số giữa các giọng nói mà ngƣời nghe
nhận biết đúng trên tổng số các giọng nói truyền đạt.
5.4. Băng tần điện thoại:
Qua quá trình nghiên cứu, ngƣời ta thấy rằng năng lƣợng tiếng nói con ngƣời chỉ tập
trung lớn nhất trong khoảng tần số từ 300Hz – 3400Hz và ngƣời ta hoàn toàn nghe rõ,
còn trong khoảng tần số khác thì năng lƣợng không đáng kể. Song băng tần càng mở
rộng thì tiếng nói càng trung thực, chất lƣợng 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 tới một mức độ
nhất định. Mặt khác trong thông tin điện thoại nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì yêu
cầu các thiết bị hỗ trợ cũng phải nâng lên. Đặc biệt với những thông tin nhiều kênh, nếu
truyền cả băng tần tiếng nói thì sẽ ghép đƣợc ít kênh, và các thiết bị đầu cuối, các trạm
phải có yêu cầu kỹ thuật cao hơn. Cho nên băng tần truyền dẫn của điện thoại hiện
nay đƣợc chọn từ 300Hz – 3400Hz, gọi là băng tần truyền dẫn hiệu dụng của điện thoại.
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 22

Chƣơng 2
KHÁI QUÁT VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI
1. Nguyên lý thông tin điện thoại:
Thông tin điện thoại là một quá trình truyền đƣa tín hiệu tiếng nói từ nơi này đến nơi
khác, bằng dòng điện thông qua máy điện thoại. máy điện thoại là một dạng thiết bị đầu
cuối của mạng thông tin điện thoại. quá trình thông tin đó đƣợc minh hoạ nhƣ sau:.
1.1. Sơ đồ mạng thông tin điện thoại:

Bao gồm các thành phần:
+ Ống nói.
+ Ống nghe.
+ Nguồn điện.
+Đƣờng dây điện thoại.

Hình 2.1: Nguyên lý thông tin điện thoại
1.2. Nguyên lý hoạt động:
Khi ta nói trƣớc ống nói của máy điên thoại, dao động âm thanh của tiếng nói sẽ dao
động vào màng rung của ống nói làm cho ống nói thay đổi , xuất hiện dòng điện biến
đổi tƣơng ứng trong mạch, dòng điện biến đổi này đƣợc truyền qua đƣờng dây tới ống
nghe của máy bị gọi làm cho màng rung của ống nghe dao động và phát ra âm thanh tác
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 23

động đến tai nguời nghe, quá trình truyền tiếng nói từ nguời bị gọi trở lại ngƣời gọi
cũng diễn ra tƣơng tự nhƣ quá trình gọi .
2. Những chức năng cơ bản của máy điện thoại:
2.1. Chức năng báo hiệu: Báo cho ngƣời sủ dụng điện thoại biết tổng đài sẵn sàng
tiếp nhận hoặc chƣa tiếp nhận cuộc gọi đó bằng các âm hiệu: Tone mời quay
số, Tone báo bận.
2.2. Phát mã số của thuê bao bị gọi vào tổng đài bằng cách thuê bao chủ gọi ấn
phím số của thuê bao bị gọi trên máy điện thoại.
2.3. Thông báo cho ngƣời sử dụng điện thoại biết tình trạng diễn biến việc kết nối
mạch bằng các âm hiệu hồi âm chuông, âm báo bận.
2.4. Báo hiệu bằng chuông kêu, tín hiệu nhạc … cho thuê bao bị gọi biết là có
ngƣời đang gọi cho mình.
2.5. Biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy bị gọi và chuyển tín hiệu từ

máy bị gọi tới thành âm thanh.
2.6. Báo hiệu cuộc gọi kết thúc.
2.7. Tự động điều chỉnh âm lƣợng và phối hợp trở kháng với đƣờng dây.
2.8. Một số chức năng khác: Có hệ thống vi xử lý, hệ thống ghi âm màm hình và
các hệ thống hỗ trợ truyền dẫn làm cho máy có nhiều dịch vụ tiện lợi nhƣ:
+ Chuyển tín hiệu tính cƣớc đến tổng đài
+ Gọi rút ngắn địa chỉ.
+ Nhớ số thuê bao đặc biệt.
+ Gọi lại…
3. Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại
a. Khi thu phát tín hiệu chuông thì bộ phận đàm thoại phải đƣợc tách rời đƣờng
điện, trên đƣờng chỉ còn tín hiệu chuông.
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 24

b. Khi đàm thoại thì bộ phận phát và tiếp nhận tín hiệu chuông phải đƣợc tách ra
khỏi đƣờng điện, trên đƣờng dây chỉ còn dòng điện thoại.
c. Máy phải phát đƣợc mã số thuê bao bị gọi tới tổng đài và phải nhận đƣợc tín hiệu
chuông từ tổng đài đƣa tới.
d. Trạng thái nghỉ máy thƣờng trực đón nhận tín hiệu chuông từ tổng đài. Ngoài ra
máy cần phải đƣợc chế tạo ngắn gọn, nhẹ, đơn giản, bền, đẹp, tiện lợi cho mọi
ngƣời sử dụng
4. Phân loại máy điện thoại:
4.1. Chức năng:
Là một thiết bị đầu cuối (terminal - equipment), có chức năng:
Chuyển đổi qua lại giữa tiếng nói và dòng điện truyền trên dây dẫn.
Gỡi các số quay đến tổng đài xử lý.
Nhận các tín hiệu gọi từ đối phƣơng gởi đến (chuông kêu).

Quay lại số máy gọi sau cùng (redial)
Ghi âm cuộc đàm thoại đang diễn ra.
Cài bức điện thoại thông báo đến ngƣời gọi (trong trƣờng hợp vắng nhà).
Lƣu trữ số điện thoại đối phƣơng vào bộ nhớ.
Kiềm giữ cuộc đàm thoại và phát tín hiệu chờ (tín hiệu nhạc)
4.2. Phân loại:
Chia làm hai loại:
4.2.1.

Máy điện thoại cơ điện:
Là loại máy dung đĩa quay số, khi quay số nó sẽ phát ra tín hiệu dạng xung với loại
máy này chức năng cung cấp dịch vụ bị giới hạn. Nó có khả năng đàm thoại, nhận
chuông mà không mà có các chức năng khác.
4.2.2.

Máy điện thoại điện tử:
ĐỒ ÁN 3: thiết kế thi công tổng đài nội bộ PABX
GVHD:Trần Viết Thắng

SVTH: Trần Minh Quân Trang 25

Là loại máy dung nút ấn để gọi số. Với loại máy này cung cấp đƣợc nhiều chức năng
dịch vụ hơn, đƣợc dùng rộng rãi hiện hay và có rất nhiều chủng loại, ngoài những chức
năng cơ bản của một máy điện thoại thì còn có thêm những chức năng mở rộng.
4.2.3.

Máy điện thoại ấn phím thông thƣờng:
 Đàm thoại.
 Quay số dùng chế độ.
o T: Tone

o P: Pulse
 Rung chuông điện tử.
 Gọi lại số sau cùng (Redial).
 Đàm thoại không dùng tổ hợp (spker – phone).
 Kèm giữ và phát nhạc (hold on music)
 Lƣu trữ số điện thoại vào bộ nhớ.
 Điều chỉnh âm lƣợng nghe.
 Điều chỉnh âm lƣợng chuông.
 Lấy lại âm hiệu mời quay số mà không cần gác tổ hợp (chức năng của
nút flash)
Trong các loại máy này cũng tùy từng kiểu mà có thể thêm bớt đi một vài chức
năng đã liệt kê.
4.2.4.

Máy điện thoại ấn phím có màn hình
 Hiển thị thời gian nhƣ một đồng hồ trên màn hình tinh thể lỏng .
 Hiển thị số thuê bao bị gọi khi tiến hành quay số.
 Hiển thị khoảng thời gian của cuộc đàm thoại.