Телефонний мікропроцесорний комутатор 1х5. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Телефонний мікропроцесорний комутатор 1х5. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / телефонія

Коментарі до статті

Пропонований телефонний комутатор (або мікро-АТС) являє собою пристрій, що дозволяє підключати до однієї телефонної лінії до п'яти апаратів (без їх взаємного впливу один на одного), що мають набір додаткових сервісних можливостей. Без сертифіката відповідності цей комутатор можна підключати лише до тих телефонних ліній, які не належать до мереж загального користування (наприклад, до відомчих АТС). Для підключення комутатора до мережі загального користування необхідно отримати сертифікат.

Основою пристрою є мікроконтролер PIC16F84-04/P фірми "Microchip", програма якого визначає роботу решти вузлів комутатора. Пристрій здійснює блокування телефонів, що не беруть участі в розмові, індикацію зайнятого телефону, дозволяє довільно задавати дзвінки та переадресовувати вхідні дзвінки з музичним супроводом у лінії. Також є можливість обмеження доступу до телефонної лінії завданням тризначного пароля окремо на кожен телефон (функція "антипірат"). Для телефонів, встановлених як невикликові, можна задати кількість пропущених дзвінків, після яких вони почнуть дзвонити.

Комутатор можна перепрограмувати з будь-якого підключеного до нього телефонного апарата зі збереженням всіх налаштувань в пам'яті, що електрично перепрограмується (ЕППЗУ) контролера. Живлення здійснюється від телефонної лінії, струм споживання – до 200 мкА.

Схема пристрою показано на рис. 1. У вихідному стані, тобто при покладених трубках на телефонах і за відсутності сигналу вхідного дзвінка, програма процесора відстежує стани датчика дзвінка R15R16 та датчика струму телефонів R18VT16. У цей час телефонні апарати підключені до лінії, тому що на затвори струмових ключів VT9-VT13 подано високий рівень. На затворах решти польових транзисторів – низький рівень. Наприклад, телефонний апарат ТА1 підключений за наступним ланцюгом: плюсовий виведення телефонної лінії, діодний міст VD18-VD21 з відкритим транзистором VT8 в діагоналі, резистор R11 і світлодіод HL2, транзистор VT9, резистор R18 і перехід база-емітер VT16, ).

(Натисніть для збільшення)

Телефонний мікропроцесорний комутатор 1х5

При знятті трубки з одного телефону через перехід база-емітер транзистора VT16 починає протікати струм і він відкривається. Напруга на колекторі VT16 змінюється з високого рівня на низький, що реєструється програмою процесора. Потім контролер по черзі відключає телефони, відстежуючи рівень колектора VT16. Як тільки буде вимкнено телефон, з якого знято трубку, напруга на колекторі VT16 знову зміниться з низького на високий рівень і програма зможе визначити цей телефон. Далі він знову підключається до лінії, інші телефони відключаються.

Якщо пристрій працює в режимі "антипірат" (це залежить від налаштувань ЕППЗУ процесора), то при піднятті трубки на затвор VT14 надходить високий рівень. Транзистор VT14 відкривається, тим самим підключаючи стабілітрон VD27 до лінії. При цьому набір номера стає неможливим, тому що під час набірних імпульсів струм лінії протікатиме через VD27, і комутаційні реле на АТС спрацьовувати не будуть. Однак у контролера залишається можливість зчитувати номер, що набирається, з датчика струму телефонів, тобто з колектора транзистора VT16.

Таким чином, користувачеві надається можливість ввести тризначний пароль, який програма контролера порівняє зі значеннями, що зберігаються в ЕППЗП, і у разі збігу високий рівень затвора VT14 зміниться на низький. Для інформування користувача про те, що пароль набрано правильно, пристрій видає в лінію підтверджуючий звуковий сигнал (через транзистор VT15 і резистор R19). Якщо введений пароль не збігається з необхідним, набір номера в лінію продовжує блокуватися. Процесор очікує моменту, коли трубку буде укладено, контролюючи стан датчика струму телефонів.

Перехід у режим програмування налаштувань можливий, якщо перед зняттям трубки переключити тумблер SA1 у положення, при якому на виведенні 3 контролера DD3 буде високий рівень. По суті, це такий самий режим, як і режим "антипірат", за винятком того, що замість пароля доступу до лінії повинні бути набрані відповідні коди програмування.

На резистивному дільнику R15R16 зібрано датчик вхідного дзвінка. З появою виклику виникає високий рівень на резисторі R16, що відстежується процесором. Потім телефони, встановлені як невикликові (якщо такі є), відключаються і дзвонить телефон. У паузах між дзвінками контролюється стан датчика струму телефонів. Після зняття трубки визначається задіяний телефон, інші апарати відключаються. Далі програма очікує набір цифри, яка є номером телефону, на який потрібно переадресувати дзвінок.

Припустимо, на вхідний дзвінок відповіли з ТА2 та його потрібно переадресувати на ТА4. При цьому на ТА2 необхідно набрати цифру 4. Після зчитування цієї цифри контролер видає звуковий сигнал до лінії, відключає ТА2 і підключає ТА4. Потім на ТА4 надходить сигнал дзвінка.

Відомо кілька способів формування напруги викликання зі збереженням з'єднання. Найпростіший із них наступний. Телефон підключається до лінії, а сама лінія замикається і розмикається на невелике навантаження (близько 50 Ом) за допомогою струмового ключа з частотою 25 Гц. При цьому під час розмикання відбувається сплеск напруги, амплітуда якого залежить від індуктивності реле АТС та від реактивного опору підключеного телефону. Таким чином, при напрузі в лінії 60 можна сформувати викликовий сигнал амплітудою 60 ... 80 В. Однак при цьому викличному напрузі будуть дзвонити далеко не всі телефонні апарати. Наприклад, телефони з електронним дзвінковим ланцюгом можуть не дзвонити зовсім або дзвонити тихо. Якщо збільшити частоту виклику до 70...80 Гц, то дзвонитимуть більшість електронних телефонів, але перестануть дзвонити телефони з механічним дзвінком. Також цей спосіб має ще дві великі недоліки: по-перше, абонент на іншому кінці лінії чутиме дуже сильний і неприємний звук, а інший недолік - значні перешкоди, які можуть випромінюватись під час виклику. Підвищити викличну напругу можна, якщо послідовно з лінією через обмежувальні та розв'язуючі ланцюги комутувати котушку індуктивності. У цьому випадку будуть телефонувати всі телефони, однак такий спосіб не позбавлений зазначених двох недоліків.

У пропонованій конструкції для формування напруги виклику застосований найпростіший однотактний перетворювач, що комутується діодними мостами з транзисторами в діагоналі. Перетворювач складається з генератора, що задає, на елементах DD1.1, DD1.2, ключового транзистора VT2, котушки L1, діода VD6, накопичувального конденсатора C7 і обмежувальних стабілітронів VD9-VD12. При подачі високого рівня з контролера на транзистор затвора VT3 перетворювач підключається до лінії. Генератор на DD1.1, DD1.2 починає працювати із частотою близько 25 кГц. Ключовий транзистор VT2 комутує котушку L1, і на накопичувальному конденсаторі C7 з'являється напруга 120, яке обмежують стабілітрони VD9-VD12.

Якщо розглядати приклад з переадресацією вхідного дзвінка з ТА2 на ТА4, алгоритм роботи контролера буде наступний. Після того, як ТА4 був підключений до загального дроту через відкритий транзистор VT12, на затвор VT7 надходить високий рівень. Транзистор VT7 відкривається, а VT8 – закривається. Тим самим ТА4 відключається від плюсового виведення телефонної лінії та залишається підключеним до накопичувального конденсатора перетворювача С7 через діодний міст VD14-VD17 та транзистор VT6. Одночасно включається перетворювач подачею високого рівня затвор VT3.

Потім контролер видає два синфазних меандр частотою 25 Гц на затвори транзисторів VT5 і VT15. Коли на них низький рівень, ТА4 підключений до перетворювача, коли високий відключений від нього і зашунтований резистором R19 для розрядки конденсатора дзвінкового ланцюга. Таким чином формується здійснення виклику тривалістю 1 с. Поточна розмова утримується струмом, що протікає через перетворювач. Напруга в лінії при цьому близько 15, перешкоди не пропускаються. Контроль струму телефону відбувається у паузах між дзвінками. Як тільки з ТА4 знімуть трубку, подача виклику припиниться, перетворювач відключиться. Якщо трубку не знімуть, приблизно через 30 з виклик буде переадресований назад.

Відсутність перешкод під час переадресації дозволила видавати в лінію музичний супровід. Для цього разом із перетворювачем підключається мікросхема DD2 – формувач мелодії. Музика до лінії надходить через елементи VT4, R6.

Живлення процесора здійснюється через стабілізатор струму VT1. Напруга на ньому при цьому близько 5 Ст. Світлодіод HL1 служить для індикації полярності підключення. При правильному підключенні він не повинен світитися.

Комутатор зібраний на друкованій платі із двосторонньо фольгованого склотекстоліту (рис. 2). Котушка L1 намотана на броньовому сердечнику Б18 дротом ПЕТВ-2 діаметром 0,1 мм, вона містить 100 витків.

Телефонний мікропроцесорний комутатор 1х5

Зібраний пристрій повинен почати працювати відразу, не потрібно.

Перепрограмування виконують в такий спосіб. При покладених трубках на всіх телефонах тумблер SA1 необхідно встановити в положення, при якому на виведення 3 процесора DD3 буде подано високий рівень. Потім з будь-якого телефону потрібно зняти трубку і набрати пароль доступу до режиму програмування. У "прошивці" цей пароль - 21534. Якщо він набраний вірно, буде чути підтверджуючий звуковий сигнал. Далі набором одного із кодів, наведених у табл. 1, можна змінити будь-яку функцію і після підтвердження звукового сигналу покласти трубку. "ххх" означає будь-яке тризначне число. Є можливість встановити кількість посилань дзвінка, після яких навіть невикликові телефони будуть дзвонити. Для цього треба набрати в режимі перепрограмування 43х, де х – число пропущених посилок дзвінка. Якщо х = 0, невикликові телефони дзвонити не будуть.

Таблиця 1

Функція	ТА1	ТА2	ТА3	ТА4	ТА5
Встановлення пароля на внутрішньоміську лінію	21+ххх	22+ххх	23+ххх	24+ххх	25+ххх
Доступ до лінії через пароль	31	33	35	37	39
Доступ до лінії без пароля	32	34	36	38	40
Телефон дзвонить при вхідному дзвінку	51	53	55	57	59
Телефон не дзвонить при вхідному дзвінку	52	54	56	58	60

Комутатор працездатний на АТС напругою 48...60 В, на більшості спарених ліній, на електронних АТС (під час роботи з імпульсними номеронабирачами).

Програма прошивки PIC-контролера

Автор: В.Кулаков, м.Ростов-на-Дону

Дивіться інші статті розділу телефонія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Виробництво DRAM з використанням EUV-літографії 18.07.2021

SK Hynix оголосила початок масового виробництва мікросхем DRAM LPDDR4-4266 об'ємом 8 Гбіт на основі вузла 1a-nm, який є четвертим поколінням техпроцесів в діапазоні 10-20 нм. Це перший випадок, коли SK Hynix використала обладнання з технологією екстремальної ультрафіолетової літографії (EUV) у серійному виробництві після часткового впровадження на попередніх етапах.

SK Hynix очікує, що нова технологія призведе до покращення показників продуктивності та собівартості. На думку фахівців, вузол 1a-nm забезпечить на чверть більшу кількість чіпів з однієї пластини, порівняно з попереднім вузлом 1z-nm. Компанія планує розпочати відвантаження цього типу мобільної DRAM з другої половини 2021 року.

Поступово SK Hynix планує переводити на норми 1a-nm дедалі більше своїх продуктів пам'яті, включаючи мікросхеми DDR5 для серверної, настільної та мобільної техніки.

Чо Янгманн (Cho Youngmann), віце-президент SK Hynix, заявив: "Завдяки підвищеній продуктивності та економічній конкурентоспроможності новітня 1a-nm DRAM не тільки допоможе забезпечити високу прибутковість, але й зміцнить статус SK Hynix у ролі провідної технологічної компанії завдяки ранньому впровадженню технології EUV-літографії для масового виробництва”.

Інші цікаві новини:

▪ Нові прилади Microchip для інтелектуальних датчиків

▪ Рослини виробляють бензин

▪ Чому Інтернет-торгівля не витіснить звичайну

▪ Модернізований 32-нм процесор від Intel

▪ Вирощування людських нирок

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіо та відеоспостереження. Добірка статей

▪ стаття Мікроскоп на поверхневих плазмонах Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Як ударник гурту ZZ Top спростовує своє прізвище? Детальна відповідь

▪ стаття Лікар-хірург. Посадова інструкція