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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Interruttore telefonico a microprocessore 1x5. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / telefonia L'interruttore telefonico proposto (altrimenti micro-ATS) è un dispositivo che consente di collegare fino a cinque dispositivi a una linea telefonica (senza la loro reciproca influenza reciproca), che dispongono di una serie di funzionalità di servizio aggiuntive. Senza un certificato di conformità, questo interruttore può essere collegato solo a quelle linee telefoniche che non appartengono a reti pubbliche (ad esempio, a centralini dipartimentali). Per collegare lo switch alla rete telefonica pubblica, è necessario ottenere un certificato. La base del dispositivo è il microcontrollore PIC16F84-04/P di Microchip, il cui programma determina il funzionamento di tutti gli altri nodi di commutazione. Il dispositivo esegue il blocco dei telefoni che non partecipano alla conversazione, l'indicazione di un telefono occupato, consente di impostare arbitrariamente i telefoni chiamanti e inoltrare le chiamate in arrivo con accompagnamento musicale in linea. È inoltre possibile limitare l'accesso alla linea telefonica impostando separatamente per ogni telefono una password di tre cifre (funzione "antipirateria"). Per i telefoni impostati come non squillanti, è possibile impostare il numero di squilli persi prima che inizino a squillare. Il centralino può essere riprogrammato da qualsiasi telefono ad esso collegato, salvando tutte le impostazioni nella memoria programmabile elettricamente (EEPROM) del controllore. L'alimentazione è fornita dalla linea telefonica, il consumo di corrente è fino a 200 μA. Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1. Nello stato iniziale, cioè con le cornette sui telefoni e in assenza di un segnale di chiamata in arrivo, il programma del processore monitora gli stati del sensore di suoneria R15R16 e del sensore di corrente telefonica R18VT16. In questo momento, i telefoni sono collegati alla linea, poiché viene applicato un livello alto alle porte degli attuali interruttori VT9-VT13. Alle porte dei restanti transistor ad effetto di campo: un livello basso. Ad esempio, l'apparecchio telefonico TA1 è collegato nel seguente circuito: l'uscita positiva della linea telefonica, il ponte a diodi VD18-VD21 con un transistor aperto VT8 in diagonale, il resistore R11 e il LED HL2, il transistor VT9, il resistore R18 e la giunzione base-emettitore VT16, un filo comune (linea meno).
Quando sollevi il ricevitore da uno dei telefoni, la corrente inizia a fluire attraverso la giunzione base-emettitore del transistor VT16 e si apre. La tensione sul collettore VT16 cambia da alta a bassa, che viene registrata dal programma del processore. Quindi il controller spegne i telefoni uno per uno, monitorando il livello sul collettore VT16. Non appena il telefono da cui il ricevitore è sganciato viene spento, la tensione sul collettore VT16 cambierà nuovamente da bassa ad alta e il programma sarà in grado di determinare questo telefono. Quindi si ricollega alla linea e il resto dei telefoni viene spento. Se il dispositivo funziona in modalità "antipirateria" (dipende dalle impostazioni della EEPROM del processore), quando si solleva il ricevitore, viene applicato un livello alto al gate VT14. Il transistor VT14 si apre, collegando così il diodo Zener VD27 alla linea. In questo caso, la composizione diventa impossibile, poiché durante gli impulsi di composizione, la corrente di linea scorrerà attraverso VD27 ei relè di commutazione sul PBX non funzioneranno. Tuttavia, il controller ha ancora la capacità di leggere il numero composto dal sensore di corrente del telefono, ovvero dal collettore del transistor VT16. Pertanto, all'utente viene data la possibilità di inserire una password di tre cifre, che il programma del controller confronterà con i valori memorizzati nella EEPROM e, in caso di corrispondenza, il livello alto sulla porta VT14 cambierà in basso . Per informare l'utente che la password è stata digitata correttamente, il dispositivo emette un segnale sonoro di conferma sulla linea (attraverso il transistor VT15 e la resistenza R19). Nel caso in cui la password inserita non corrispondesse a quella richiesta, la composizione del numero sulla linea continua ad essere bloccata. Il processore attende il momento in cui il tubo viene posato monitorando lo stato del sensore di corrente dei telefoni. Il passaggio alla modalità di programmazione delle impostazioni è possibile se, prima di rimuovere il microtelefono, portare l'interruttore a levetta SA1 in una posizione in cui l'uscita 3 del controller DD3 sarà alta. Questa infatti è esattamente la stessa modalità della modalità “antipirateria”, con la differenza che al posto della password di accesso alla linea vanno digitati i relativi codici di programmazione. Un sensore di chiamata entrante è montato su un partitore resistivo R15R16. Quando viene visualizzata una chiamata, si verifica un livello elevato sul resistore R16, che viene monitorato dal processore. I telefoni impostati come non squillanti (se presenti) vengono quindi spenti e squilla il telefono che squilla. Nelle pause tra gli squilli viene monitorato lo stato del sensore di corrente del telefono. Dopo aver sollevato il ricevitore, viene determinato il telefono coinvolto e il resto dei dispositivi viene spento. Successivamente, il programma attende la composizione di una cifra, che è il numero di telefono a cui deve essere inoltrata la chiamata. Supponiamo che una chiamata in arrivo riceva risposta da TA2 e debba essere reindirizzata a TA4. In questo caso è necessario comporre su TA2 il numero 4. Dopo aver letto questa cifra, il controller dà un segnale acustico alla linea, disconnette TA2 e collega TA4. Quindi TA4 riceve un segnale di chiamata. Esistono diversi modi per formare una tensione di chiamata mantenendo la connessione. Il più semplice di questi è il seguente. Il telefono chiamato è collegato alla linea e la linea stessa viene chiusa e aperta a un piccolo carico (circa 50 ohm) utilizzando un interruttore di corrente con una frequenza di 25 Hz. In questo caso, durante l'apertura, si verifica una sovratensione la cui ampiezza dipende dall'induttanza del relè ATS e dalla reattanza del telefono collegato. Pertanto, con una tensione di linea di 60 V, è possibile generare un segnale di chiamata con un'ampiezza di 60 ... 80 V. Tuttavia, non tutti gli apparecchi telefonici squilleranno a questa tensione di chiamata. Ad esempio, i telefoni con un circuito di suoneria elettronico potrebbero non squillare affatto o squillare in modo silenzioso. Se aumenti la frequenza del segnale di chiamata a 70 ... 80 Hz, la maggior parte dei telefoni elettronici suonerà, ma i telefoni con campanello meccanico smetteranno di suonare. Inoltre, questo metodo presenta altri due grossi inconvenienti: in primo luogo, l'abbonato all'altro capo della linea sentirà un suono molto forte e sgradevole, e l'altro inconveniente è l'interferenza significativa che può essere emessa durante la chiamata. È possibile aumentare la tensione di chiamata se si commuta l'induttore in serie con la linea attraverso i circuiti di limitazione e disaccoppiamento. In questo caso, tutti i telefoni squilleranno, ma questo metodo non è privo di questi due inconvenienti. Nel progetto proposto, per generare la tensione di chiamata viene utilizzato il convertitore a ciclo singolo più semplice, commutato da ponti a diodi con transistor in diagonale. Il convertitore è costituito da un oscillatore principale sugli elementi DD1.1, DD1.2, un transistor chiave VT2, una bobina L1, un diodo VD6, un condensatore di accumulo C7 e diodi zener limitanti VD9-VD12. Quando viene applicato un livello alto dal controller al gate del transistor VT3, il convertitore è collegato alla linea. Il generatore su DD1.1, DD1.2 inizia a funzionare con una frequenza di circa 25 kHz. Il transistor chiave VT2 commuta la bobina L1 e sul condensatore di accumulo C7 appare una tensione di 120 V, che è limitata dai diodi zener VD9-VD12. Se consideriamo un esempio con l'inoltro di una chiamata in arrivo da TA2 a TA4, l'algoritmo operativo del controller sarà il seguente. Dopo che TA4 è stato collegato a un filo comune attraverso un transistor aperto VT12, viene applicato un livello alto al gate VT7. Il transistor VT7 si apre e VT8 si chiude. TA4 è quindi scollegato dal terminale positivo della linea telefonica e rimane collegato al condensatore di accumulo del convertitore C7 attraverso il ponte a diodi VD14-VD17 e il transistor VT6. Allo stesso tempo, il convertitore viene acceso applicando un livello alto al gate VT3. Quindi il controller emette due meandri in fase con una frequenza di 25 Hz alle porte dei transistor VT5 e VT15. Quando sono bassi, TA4 è collegato al convertitore, quando è alto, viene disconnesso da esso e deviato dal resistore R19 per scaricare il condensatore del circuito della campana. Pertanto, si forma una chiamata di 1 secondo. La conversazione corrente è mantenuta dalla corrente che scorre attraverso il convertitore. La tensione nella linea è di circa 15 V, l'interferenza non viene trasmessa. Il controllo della corrente del telefono avviene nelle pause tra le chiamate. Non appena il TA4 è sganciato, il segnale di suoneria si interrompe e il convertitore si spegne. Se il ricevitore non viene sollevato, dopo circa 30 secondi la chiamata verrà nuovamente inoltrata. L'assenza di interferenze durante l'inoltro ha permesso di fornire l'accompagnamento musicale alla linea. Per fare ciò, insieme al convertitore, è collegato un microcircuito DD2, un melody shaper. La musica entra nella linea attraverso gli elementi VT4, R6. Il processore è alimentato tramite lo stabilizzatore di corrente VT1. La tensione su di esso è di circa 5 V. Il LED HL1 serve per indicare la polarità della connessione. Se collegato correttamente, non dovrebbe illuminarsi. L'interruttore è assemblato su un circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia (Fig. 2). La bobina L1 è avvolta su un nucleo corazzato B18 con filo PETV-2 di 0,1 mm di diametro, contiene 100 spire.
Il dispositivo assemblato dovrebbe iniziare a funzionare immediatamente, non sono necessarie impostazioni. La riprogrammazione viene eseguita come segue. Con i ricevitori su tutti i telefoni, l'interruttore a levetta SA1 deve essere impostato su una posizione in cui verrà applicato un livello alto al pin 3 del processore DD3. Successivamente, da qualsiasi apparecchio telefonico, occorre sollevare la cornetta e comporre la password per l'accesso alla modalità di programmazione. Nel firmware fornito, questa password è 21534. Se viene inserita correttamente, verrà emesso un segnale acustico di conferma. Inoltre, da un insieme di uno dei codici riportati in Tabella. 1 è possibile modificare qualsiasi funzione e, dopo un bip di conferma, riagganciare. "xxx" indica qualsiasi numero a tre cifre. È possibile impostare il numero di squilli, dopodiché squilleranno anche i telefoni che non squillano. Per fare ciò, comporre 43x nella modalità di riprogrammazione, dove x è il numero di chiamate perse. Se x=0, i telefoni che non squillano non suoneranno. Tabella 1
L'interruttore è utilizzabile su PBX con tensione 48...60 V, sulla maggior parte delle linee accoppiate, su PBX elettronico (quando si lavora con comunicatori a impulsi). Autore: V.Kulakov, Rostov sul Don
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