专利名称：一种电话复用键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及键盘技术，尤指一种用于双模式电话终端的电话复用键盘。
背景技术：
随着因特网应用的不断扩展和IP电话的日趋成熟与完善，人们对IP电话的认识和使用需求越来越多，也越来越高。IP电话可以利用很高的带宽，承载语音通信、或视频等多媒体通信；并且，IP电话的费率很低，可以使用户达到节约成本的目的。基于此，IP电话的应用越来越普及。
虽然IP电话的应用在迅速推广，但众所周知，PSTN网是目前最通用、最普及的网络，由于PSTN网络经过数十年的发展，不仅成熟可靠，而且覆盖面广，因此，在相当长的时期内，将面临PSTN电话和IP电话共存的局面。并且，对于任何一个用户而言，即使采用IP电话，也不想丢弃已有的传统PSTN电话，因为将自己使用已久的PSTN电话号码替换为一个全新的IP电话号码，将给周围的亲朋好友带来很多麻烦，造成联系上的不畅。
为了能将PSTN电话与IP电话融合，综合高效地利用PSTN网络和IP网络，业界提出了很多支持双模式的电话终端，将传统PSTN电话和IP电话集成为一体，该电话终端对外能够同时提供PSTN电话接口和IP网口，使用户能通过一部电话终端既支持PSTN业务，又支持IP语音业务。在双模式电话终端中，键盘输入部分有两种实现方案一种是设置两套完全独立的键盘，PSTN电话和IP电话分别使用各自的键盘，但这种方案不仅会造成资源浪费、成本提高，还会使电话终端的体积增大，并且，用户在使用时还需要考虑应该通过哪个键盘输入，给用户的使用带来很多不便。另一种方案就是PSTN电话和IP电话共享一个键盘，即采用复用键盘。
目前，传统PSTN电话和IP电话所采用的复用键盘的具体实现电路如图1所示，键盘上所有的行和列直接与传统电话拨号单元的行列输入、以及IP电话主处理单元的行列输入相连，具体的，键盘的行信号与传统电话拨号单元的R1～R4、以及IP电话主处理单元的ROW1～ROW4相连；键盘的列信号与传统电话拨号单元的C1～C4、以及IP电话主处理单元的COL1～COL4相连。键盘所有的行列信号通过电阻R21～R28微弱上拉，键盘所有的行列均经过1K的限流电阻R11～R18后再与IP电话主处理单元相连。图1中的1P电话主处理单元进一步连接供电电源；传统电话拨号单元进一步连接RJ11接口，并通过HKS管脚连接拨号控制电路，拨号控制电路如图2所示。
参照图2，现有电话复用键盘的工作原理是当不接RJ11，只接本地供电时，电话终端工作于IP模式下，键盘行作为输出，列作为输入，IP电话主处理单元可以正常用输出低电平来扫描键盘，行列上微弱的上拉不影响扫描电平，IP电话可以正常扫描到按键。当只接RJ11，不接本地供电时，电话终端工作于传统电话模式下，此时键盘复用存在问题由于传统电话拨号单元的扫描电平强度比较弱，如果没有本地供电，即IP电话主处理单元不上电，传统电话拨号单元的扫描电平会传入IP电话主处理单元，PSTN电话建立不起正常的键盘扫描状态，此时传统电话拨号单元检测不到按键，PSTN电话就无法正常使用。当同时接RJ11和本地供电时，电话终端可以工作于传统电话模式下，也可以工作于IP模式下，IP电话主处理单元的某输入/输出管脚作为控制端连接拨号控制电路的DIAL_CTRL信号，那么，当工作于IP模式时，IP电话主处理单元控制DIAL_CTRL信号输出高电平，禁用传统电话拨号单元，IP电话主处理单元可以正常用输出低电平来扫描键盘，IP电话可以正常扫描到按键；当工作于传统模式时，则IP电话主处理单元控制DIAL_CTRL输出低电平，启用传统电话拨号单元，同时将IP电话的行和列置为输入，这样IP电话一侧就不会影响传统电话拨号单元的扫描状态，传统电话拨号单元可以正常扫描到按键，传统电话功能可以正常使用。
可以看出，上述键盘复用方法的最大问题就是在没有本地供电的情况下，传统电话是无法使用的。如此，对于用户来说，是非常不方便的；同时，从电话终端的基本使用条件来说，这种电话终端是不符合实际应用要求的，因为按规定任何电话终端至少要具备拨打诸如110、119等特殊电话的能力，而采用上述电话复用键盘的电话终端显然是不满足规定的。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种电话复用键盘，在支持不同模式电话终端共享同一键盘的同时，保证每种模式下电话终端能正常使用。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种电话复用键盘，包括普通电话键盘、传统电话拨号单元、IP电话主处理单元，普通电话键盘同时与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元相连，关键在于，在普通电话键盘与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元之间设置隔离单元，普通电话键盘的每路行列信号通过隔离单元分别与传统电话拨号单元的行列输入和IP电话主处理单元的行列输入连接。
上述方案中，所述隔离单元包括第一隔离开关和第二隔离开关，所述第一隔离开关连接于普通电话键盘和传统电话拨号单元之间，所述第二隔离开关连接于普通电话键盘和IP电话主处理单元之间。其中，所述第一隔离开关为一个以上电子开关。所述第二隔离开关为一个以上电子开关，或为缓冲器与一个以上二极管的组合。或者，所述隔离单元仅包括第二隔离开关，该第二隔离开关连接于普通电话键盘和IP电话主处理单元之间，普通电话键盘的行列信号与传统电话拨号单元的行列输入直接相连，这种情况下，所述第二隔离开关为一个以上电子开关。
上述方案中，所述隔离单元为一个以上单刀双掷继电器，普通电话键盘的每路行列信号分别与每个继电器的公共端相连，每个继电器的两个输出端分别与传统电话拨号单元的行列输入和IP电话主处理单元的行列输入连接。
或者，所述隔离单元为一个或一个以上多路继电器，每个继电器包括一路以上单刀双掷开关，普通电话键盘的每路行列信号分别与每路开关的公共端相连，每路开关的两个输出端分别与传统电话拨号单元的行列输入和IP电话主处理单元的行列输入连接。
或者，所述隔离单元包括一个以上隔离信号输出单元，每个隔离信号输出单元连接普通电话键盘一个按键的输入信号，且每个隔离信号输出单元的两对输出分别与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元相连。其中，所述隔离信号输出单元为隔离器。或所述隔离信号输出单元由设置于电路印制板上的一对金属膜和一对导电橡胶组成。
本实用新型所提供的电话复用键盘，由于在传统电话拨号单元和IP电话主处理单元的键盘行列信号之间加入了隔离单元，可以使传统电话拨号和IP电话拨号互不影响，并且能保证传统电话和IP电话的正常使用，从而为用户提供更好、更方便的使用。
另外，本实用新型提供了多种不同的实现方案，实现起来灵活、方便。本实用新型是在现有电话复用键盘的基础上，对实现电路进行改进，易于实现且设计简单、成本低。
图1为现有技术中电话复用键盘的实现电路示意图；图2为现有技术中拨号控制电路示意图；图3为本实用新型电话复用键盘一种实现方案的组成结构示意图；图4a和图4b为图3所示电话复用键盘中所采用的一种隔离开关的电路图；图5a和图5b为图3所示电话复用键盘中所采用另一种隔离开关的电路图；图6为本实用新型另一种实现方案中一个按键的连接关系示意图；图7为本实用新型中电子开关的控制电路图。
具体实施方式
本实用新型的核心思想是将普通电话键盘的行列信号同时与传统电话拨号单元以及IP电话主处理单元的行列信号相连，并通过隔离单元将输入传统电话拨号单元的行列信号与输入IP电话主处理单元的行列信号分隔开。
本实用新型可以采用两种实现方案一种方案是，在普通电话键盘与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元之间设置隔离开关，此种情况下，所述隔离单元可以采用一对隔离开关，或仅用一个隔离开关；也可以采用一个或多个继电器；另一种方案是，将普通电话键盘的每路输入信号变为相互独立的两路输出，分别送至传统电话拨号单元和IP电话主处理单元，此种情况下，所述隔离单元可以是隔离器。
第一种实现方案对应的电话复用键盘的一种情况的具体组成结构如图3所示，主要包括普通电话键盘31、传统电话拨号单元32、IP电话主处理单元33、第一隔离开关34和第二隔离开关35。其中，普通电话键盘31所有的行列信号与传统电话拨号单元32的行列信号相连，并同时与IP电话主处理单元33的行列信号相连；第一隔离开关34设置于普通电话键盘31与传统电话拨号单元32之间，通过开关的闭合与打开控制普通电话键盘31行列信号与传统电话拨号单元32的行列输入管脚接通与断开；第二隔离开关35设置于普通电话键盘31与IP电话主处理单元33之间，通过开关的闭合与打开控制普通电话键盘31行列信号与IP电话主处理单元33的行列输入管脚接通与断开。IP电话主处理单元还进一步连接供电电源，且IP电话主处理单元通过通用输入/输出管脚(GPIO)与图2所示拨号控制电路的DIAL_CTRL信号连接，用于控制DIAL_CTRL信号输出高或低电平，进而控制是否禁用传统电话拨号单元；传统电话拨号单元采用芯片1011，该传统电话拨号单元1011还进一步连接RJ11接口，并通过HKS管脚连接图2所示的拨号控制电路。
这里，所述的第一隔离开关34可以采用电子开关，如芯片4066；所述的第二隔离开关35可以采用电子开关，如芯片4066、或采用二极管与缓冲器的组合，其中缓冲器可使用芯片74LVC244A。也就是说，传统电话是通过电子开关与普通电话键盘连接的，而IP电话可以通过电子开关、或二极管加缓冲器与普通电话键盘连接。
第一隔离开关采用电子开关4066时，由于每片4066仅包含四对输入/输出管脚，只能分别连接两行两列或仅连接四行/列，又因为普通电话键盘包括四行四列，所以，使用4066时实际需要用两片4066，一片用于控制行信号，一片用于控制列信号。具体的实现电路如图4a和图4b所示，其中图4a为控制行信号的4066，图4b为控制列信号的4066。当普通电话键盘与传统电话拨号单元通过4066连接时，以图4a为例，第1、3、8、11管脚与普通电话键盘的行信号相连，第2、4、9、10管脚与传统电话拨号单元的行输入管脚相连；其余管脚，第14脚与传统电话拨号单元的电源相连，第7脚接地，第5、6、12、13为控制管脚，与图7中所示的4066_CTRL相连。图4b的连接原理相同，只是图4b的4066连接的是列信号。该电子开关从传统电话拨号单元1101的VDD取电，当连接RJ11时，电子开关缺省是闭合的，IP电话主处理单元可以通过DIAL_CTRL输出高电平，禁用传统电话拨号单元，同时将电子开关断开。在实际应用中，4066的数量由键盘行数和列数之和来确定。
当第二隔离开关采用二极管与缓冲器74LVC244A的组合时，该第二隔离开关的实现电路如图5a和图5b所示，普通电话键盘的行列信号通过接插件J7与IP电话主处理单元连接，其中，J7的第1～4脚为列信号，与缓冲器74LVC244A的第2、4、6、8管脚相连，再通过缓冲器74LVC244A的第12、14、16、18管脚输出该列信号至IP电话主处理单元的列信号输入管脚相连；J7的第5～8脚为行信号，分别通过二极管D13～D16与IP电话主处理单元的行信号输入管脚相连。这里，对于IP电话部分，列通过缓冲器74LVC244A隔开，行通过二极管隔开，以防止传统电话扫描键盘时电平直接进入IP电话主处理单元。
当第二隔离开关采用电子开关4066时，普通电话键盘与IP电话主处理单元通过4066连接的原理与第一隔离开关完全相同，只是连接传统电话拨号单元行列输入的管脚都变为连接IP电话主处理单元行列输入的管脚，VCC管脚与IP电话主处理单元的电源脚相连，与IP电话主处理单元一样从本地供电电源取电。IP电话主处理单元对第二隔离开关的控制与第一隔离开关的控制正好相反，也就是说，IP电话主处理单元控制第一隔离开关闭合时，控制第二隔离开关打开；控制第一隔离开关打开时，控制第一隔离开关闭合。
在实际应用中，第一隔离开关也可以省略，这种情况下，普通电话键盘的每路行列信号与传统电话拨号单元的每路行列输入直接连接；普通电话键盘的每路行列信号与IP电话主处理单元的每路行列输入通过第二个隔离单元连接，连接关系与上述情况描述相同。这种情况下，IP电话的列信号应该接电阻上拉，IP电话主处理单元通过输出低电平来扫描键盘。
当隔离单元采用继电器时，隔离单元可以采用多个单刀双掷的继电器，每个继电器分别与普通电话键盘的每路输入相连，这种情况下，普通电话键盘的每路行列输入信号与每个继电器的公共端相连，而每个继电器的两个输出端分别与IP电话主处理单元的行列输入管脚和传统电话拨号单元的行列输入管脚相连，IP电话主处理单元控制继电器的公共端打到传统电话侧或IP电话侧。继电器的个数为键盘行数和列数之和。隔离单元也可以采用一个多路继电器，每路为一个单刀双掷开关，这种情况下，普通电话键盘的每路行列输入信号与每路开关的公共端相连，而每路开关的两个输出端分别与IP电话主处理单元的行列输入管脚和传统电话拨号单元的行列输入管脚相连，IP电话主处理单元控制继电器的公共端打到传统电话侧或IP电话侧。继电器中开关的路数为键盘行数和列数之和。当然，隔离单元也可以采用多个多路继电器，继电器的每路都是一个单刀双掷开关，所有继电器的总路数大于等于键盘行数和列数之和。
以隔离单元采用一对隔离开关，且第一隔离开关为电子开关4066，第二隔离开关为二极管与缓冲器的组合为例，说明图3所示电话复用键盘的工作原理是这样的不接本地供电，只接RJ11时，电话终端工作于传统电话模式下，此时，作为第一隔离开关的电子开关处于供电状态，且电子开关的控制管脚为高电平，电子开关闭合，传统电话拨号单元的行列输入与普通电话键盘的行列信号接通，可以正常拨打传统电话。
不接RJ11，只插本地供电时，电话终端工作于IP电话模式下，此时，作为第一隔离开关的电子开关没有供电，传统电话拨号单元的行列输入与普通电话键盘的行列信号断开，IP部分的键盘扫描完全不受传统电话的影响，IP电话主处理单元可以用输出高电平正常扫描键盘。
RJ11和本地供电同时插上时，如果电话终端工作在IP模式下，则IP电话主处理单元控制DIAL_CTRL输出高电平，根据图7所示电子开关控制电路的工作原理，作为第一隔离开关的电子开关的控制管脚4066_CTRL为低电平，电子开关被断开，IP部分的键盘扫描完全不受传统电话的影响，IP电话主处理单元可以用输出高电平正常扫描键盘。如果电话终端工作在传统电话模式下，IP电话主处理单元控制DIAL_CTRL输出低电平，根据图7所示电子开关控制电路的工作原理，作为第一隔离开关的电子开关的控制管脚4066_CTRL为高电平，电子开关闭合，传统电话拨号单元的行列输入与普通电话键盘的行列信号接通，同时IP电话主处理单元将自身的行列信号全部置为输入，传统电话的拨号芯片可以正常扫描键盘。
在本实用新型的另一种实现方案中，隔离单元由多个隔离信号输出单元组成，每个隔离信号输出单元对应普通电话键盘的一个按键，接收对应按键的行列输入信号，并输出两个完全相同的、且相互隔离的行/列信号，分别输出给传统电话拨号单元和IP电话主处理单元，隔离信号输出单元的数量一般为普通电话键盘的按键个数，该隔离信号输出单元可采用隔离器。图6为本实用新型电话复用键盘的第二种实现方案中一个按键的连接关系示意图，如图6所示，普通电话键盘每个按键的输入信号经过隔离单元后输出两对完全相同的信号，一对输出与传统电话拨号单元的行列信号输入管脚相连，同时，另一对输出与IP电话主处理单元的行列输入信号管脚相连。每个按键包括一对信号，即行信号和列信号，隔离信号输出单元接收到按键1的输入后，对应输出两路行信号和两路列信号，并分别将一路行信号和一路列信号送至传统电话拨号单元，另一路行信号和另一路列信号送至IP电话主处理单元。普通电话键盘上每个按键与隔离信号输出单元、传统电话拨号单元以及IP电话主处理单元的连接关系均与图6中的按键1完全相同。
在实际应用中，可以将普通电话键盘上的每个按键分别对应电路印制板上的两个金属膜和两个导电橡胶，一个按键被按下会同时导通两路，一个金属膜和一个导电橡胶导通的信号送至传统电话侧，另一个金属膜和另一个导电橡胶导通的信号送至IP电话侧，以实现传统电话和IP电话对普通电话键盘的复用。这种情况下，隔离信号输出单元相当于由一对金属膜和一对导电橡胶组成。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电话复用键盘，包括普通电话键盘、传统电话拨号单元、IP电话主处理单元，普通电话键盘同时与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元相连，其特征在于，在普通电话键盘与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元之间设置隔离单元，普通电话键盘的每路行列信号通过隔离单元分别与传统电话拨号单元的行列输入和IP电话主处理单元的行列输入连接。
2.根据权利要求1所述的电话复用键盘，其特征在于，所述隔离单元包括第一隔离开关和第二隔离开关，所述第一隔离开关连接于普通电话键盘和传统电话拨号单元之间，所述第二隔离开关连接于普通电话键盘和IP电话主处理单元之间。
3.根据权利要求1所述的电话复用键盘，其特征在于，所述隔离单元仅包括第二隔离开关，所述第二隔离开关连接于普通电话键盘和IP电话主处理单元之间，普通电话键盘的行列信号与传统电话拨号单元的行列输入直接相连。
4.根据权利要求2所述的电话复用键盘，其特征在于，所述第一隔离开关为一个以上电子开关。
5.根据权利要求2或3所述的电话复用键盘，其特征在于，所述第二隔离开关为一个以上电子开关，或为缓冲器与一个以上二极管的组合。
6.根据权利要求1所述的电话复用键盘，其特征在于，所述隔离单元为一个以上单刀双掷继电器，普通电话键盘的每路行列信号分别与每个继电器的公共端相连，每个继电器的两个输出端分别与传统电话拨号单元的行列输入和IP电话主处理单元的行列输入连接。
7.根据权利要求1所述的电话复用键盘，其特征在于，所述隔离单元为一个或一个以上多路继电器，每个继电器包括一路以上单刀双掷开关，普通电话键盘的每路行列信号分别与每路开关的公共端相连，每路开关的两个输出端分别与传统电话拨号单元的行列输入和IP电话主处理单元的行列输入连接。
8.根据权利要求1所述的电话复用键盘，其特征在于，所述隔离单元包括一个以上隔离信号输出单元，每个隔离信号输出单元连接普通电话键盘一个按键的输入信号，且每个隔离信号输出单元的两对输出分别与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元相连。
9.根据权利要求8所述的电话复用键盘，其特征在于，所述隔离信号输出单元为隔离器。
10.根据权利要求8所述的电话复用键盘，其特征在于，所述隔离信号输出单元由设置于电路印制板上的一对金属膜和一对导电橡胶组成。
专利摘要本实用新型公开了一种电话复用键盘，包括普通电话键盘、传统电话拨号单元、IP电话主处理单元，普通电话键盘同时与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元相连，关键在于，在普通电话键盘与传统电话拨号单元和IP电话主处理单元之间设置隔离单元，普通电话键盘的每路行列信号通过隔离单元分别与传统电话拨号单元的行列输入和IP电话主处理单元的行列输入连接。采用本实用新型可在支持不同模式电话终端共享同一键盘的同时，保证每种模式下电话终端能正常使用。
文档编号H01H13/70GK2768343SQ20042011792
公开日2006年3月29日 申请日期2004年10月18日 优先权日2004年10月18日
发明者谢健骊, 薛武 申请人:北京公达数码科技有限公司