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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Identificatore numerico standard FSK. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / telefonia Attualmente, con l'introduzione dei moderni PBX digitali, il servizio di identificazione chiamante CUP sta diventando sempre più accessibile. Il servizio più diffuso è il servizio CUP nello standard FSK (modulazione di frequenza), che consente di trasmettere all'abbonato non solo il numero del chiamante, ma anche altre informazioni. Una versione estesa di questo standard MDMF (Multiple Data Message Format) verrà descritta qui in forma ridotta. Informazioni più dettagliate sono disponibili nei documenti ETS300659-1 e ETS300659-2 dell'Istituto europeo per le norme di telecomunicazione (ETSI). Nello standard FSK i dati vengono trasmessi ad una velocità di 1200 bps. Uno logico (MARK) è codificato con una frequenza di 1300 Hz, zero logico (SPACE) - 2100 Hz. Le informazioni vengono trasmesse byte per byte, ogni byte inizia con un bit di inizio SPACE e termina con un bit di stop MARK. È possibile aggiungere fino a dieci bit di stop tra i byte. Un diagramma generalizzato dei tempi di trasmissione è mostrato in Fig. 1.
Le informazioni vengono trasmesse tra il primo e il secondo squillo, la durata della pausa T1 è 500...2000 ms, la durata della pausa T2 è almeno 200 ms. La trasmissione del messaggio è preceduta dal segnale CHANNEL SEIZURE (cattura del canale), che è una sequenza di 300 bit alternati 0, 1...0, 1 o 30 byte 55H. La durata di questo segnale è di 250 ms. Segue il segnale MARK SIGNAL, costituito da un blocco di logici della durata di 180 ± 25 ms oppure 80 ± 25 ms a scelta dell'operatore. Poi arriva il messaggio stesso (MESSAGE). Il messaggio è un insieme di parametri. Ogni parametro è composto da tre campi. Il primo campo è il tipo di parametro, ovvero un singolo byte in formato HEX che indica al dispositivo ID chiamante come interpretare i due campi successivi. Il secondo campo è la lunghezza del parametro (anche questo un byte), questo è il numero di byte di dati contenuti nel terzo campo. Il terzo campo sono i dati dei parametri, si tratta di codici ASCII secondo le raccomandazioni CCITT, con il bit più significativo sempre uguale a 0. Un tipico formato di messaggio è mostrato in fig. 2.
TIPO DI MESSAGGIO (tipo di messaggio) - per il formato esteso è 80H. MESSAGE LENGTH (lunghezza del messaggio) - il numero di byte nel messaggio, esclusi i byte MESSAGE TYPE, MESSAGE LENGTH e CHECKSUM, espressi in un byte. PARAM. 1 TIPO - parametro data e ora, pari a 01Н. PARAM. 1 LENGTH - byte di lunghezza di questo parametro, sempre 08H. PARAM. 1 DATI - le informazioni sulla data e l'ora della chiamata in arrivo, vengono trasmesse nella seguente sequenza: byte di decine di mesi O o 1, byte di unità di mese da 0 a 9, byte di decine di giorni da 0 a 3, byte di unità di giorni da 0 a 9, byte di decine di ore da 0 a 2, byte di unità di ore da O a 9, byte di decine di minuti da 0 a 5, byte di unità di minuti da 0 a 9. Questo parametro è facoltativo e non può essere trasmesso. PARAM. 2 TIPO - parametro del numero del chiamante, pari a 02Í, se il numero viene trasmesso. PARAM. 2 LENGTH - byte di lunghezza di questo parametro. PARAM. 2 DATA - il numero effettivo del chiamante, trasmesso in codici ASCII, iniziando dalle cifre più significative, lunghezza massima 20 byte. Questo parametro è obbligatorio e viene sempre passato. Tuttavia, se il chiamante ha abilitato il rifiuto dell'identificazione del chiamante, PARAM. 2 TIPO è uguale a 04H, PARAM. 2 LENGTH è uguale a 01H e PARAM. 2 DATA equivale al codice ASCII "P" ("Privato"). Se la stazione dell'abbonato chiamante non supporta il protocollo di trasmissione CLIP, PARAM. 2 TIPO è uguale a 04H, PARAM. 2 LENGTH è uguale a 01H e PARAM. 2 DATI è uguale al codice ASCII "0". PARAM. 3 TYPE - parametro del nome del chiamante, pari a 07HEH, se il nome viene trasmesso. PARAM. 3 LENGTH - byte di lunghezza di questo parametro. PARAM. 3 DATA - nome del chiamante, trasmesso in codifica ASCII, lunghezza massima 50 byte. Questo parametro è facoltativo e non può essere passato. Se il PBX trasmette questo parametro, ma l'utente chiamante ha bloccato la trasmissione del suo nome, PARAM. 3 TIPO è uguale a 08H, PARAM. 3 LENGTH è uguale a 01H e PARAM. 3 DATA è uguale al codice ASCII "P". Anche PARAM. 3 DATA è uguale al codice ASCII "0" in maiuscole e minuscole. se il nome dell'abbonato non è disponibile per qualsiasi altro motivo. CHECKSUM - un byte di checksum, che è il complemento binario modulo 256 della somma di tutti i byte del messaggio, a partire da MESSAGE TYPE, escluso il byte CHECKSUM stesso. Questo protocollo non fornisce la correzione degli errori e se il checksum non è zero, il messaggio viene scartato. L'elenco dei parametri trasmessi viene determinato su ciascun PBX. Lo standard fornisce codici di parametri di backup utilizzabili da uno specifico operatore telefonico. I parametri possono essere passati in qualsiasi ordine. Per garantire la compatibilità, i parametri sconosciuti vengono scartati dal dispositivo ID chiamante. Se il messaggio contiene parametri che si escludono a vicenda, viene utilizzato solo il primo. Il formato semplice SDMF (Single Data Message Format) è un caso particolare del formato esteso ed è attualmente utilizzato raramente. In questo formato vengono trasmessi solo due parametri: data-ora e numero dell'abbonato. Il tipo di messaggio è 04HEX. La tabella mostra byte per byte un esempio della trasmissione del numero 246-58-31 alle 20 ore e 45 minuti del 26 dicembre, indicando il motivo dell'assenza del nome del chiamante.
Propongo ai lettori di ripetere il mio design del set-top box Caller ID, che è compatibile con i formati ALCUNI e MDMF. Le prestazioni del progetto sono state testate su linee telefoniche reali. Il dispositivo viene collegato parallelamente all'apparecchio telefonico in una linea telefonica con una tensione lineare della batteria di 48...60 V. È caratterizzato da facilità di controllo, identificazione affidabile del numero e consumo energetico estremamente basso dalla fonte di alimentazione e dal linea telefonica. Il set-top box non interferisce con il funzionamento di fax, segreterie telefoniche e altri dispositivi che funzionano in modalità automatica e soddisfa i requisiti degli standard per il collegamento dei dispositivi degli abbonati. Strutturalmente, può essere realizzato in un alloggiamento separato o integrato in un apparecchio telefonico. Il dispositivo è alimentato da una batteria composta da tre celle galvaniche di dimensione AA o AAA oppure da una batteria ricaricabile con tensione di 4...5 V. Le batterie vengono costantemente ricaricate con una bassa corrente dalla linea. Il consumo di corrente della linea telefonica quando il ricevitore è riagganciato in modalità standby (con IP = 4,5 V) non è superiore a 0,1 mA, mentre la corrente di carica della fonte di alimentazione non è inferiore a 0,01 mA. Il consumo medio di corrente dalla fonte di alimentazione in altre modalità non è superiore a 1 mA. Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 3.
La capacità di memoria del set-top box è di sessantatré numeri in entrata. La memoria è organizzata secondo il principio “first in, first out”. Utilizzando due pulsanti SB2 (“Precedente”) e SB3 (“Successivo”) è possibile “scorrere” la memoria verso le chiamate precedenti e verso quelle successive. Il numero, l'ora e la data della chiamata vengono registrati in memoria. Viene fornito un uso economico della memoria, ad es. se lo stesso abbonato ti chiama con una frequenza inferiore a 10 minuti, il suo numero viene registrato nella memoria una volta e viene registrata l'ora dell'ultima chiamata. Quando si spegne l'alimentazione, le informazioni in memoria e il funzionamento dell'orologio vengono mantenuti per almeno 3 minuti (a seconda della capacità del condensatore C8), sufficiente per sostituire le batterie. Sull'indicatore viene visualizzato il numero di nuove chiamate registrate nella memoria dall'ultima volta che è stata visualizzata. Il nuovo contatore delle chiamate viene azzerato dopo aver visionato la memoria. Il set-top box è controllato tramite un menu di tre funzioni: impostazione della sveglia, impostazione dell'orologio e cancellazione della memoria. Accedere al menu funzioni premendo il pulsante SB1 ("Funzione."). La base del dispositivo è il microcontrollore PIC16F628 (DD1). La decodifica FSK viene eseguita nel software. Viene utilizzato uno dei comparatori integrati; i pin PA1 e PA2 sono i suoi ingressi. La tensione di riferimento è formata dal circuito R2R3R4, il resistore R3 imposta l'offset tra gli ingressi del comparatore 10...15 mV. La cascata sul transistor VT1 è il comparatore più semplice per analizzare il segnale di chiamata. Il pin PB0 del controller DD1 è configurato come sorgente di interruzione del fronte esterno. Il circuito R9VD4, quando la linea telefonica è collegata, provvede alla ricarica della batteria GB1 con una corrente compresa tra 10...20 μA. Il diodo Zener VD5 protegge il circuito di alimentazione da possibili sovratensioni. Si consiglia di utilizzare diodi zener importati con una buona pendenza, da questo dipende il consumo complessivo. Per fornire il suono quando si premono i pulsanti, utilizzare l'emettitore sonoro HA1 con un auto-oscillatore integrato per una tensione operativa di 6 o 12 V. Se il suono non è richiesto, l'emettitore HA1 non può essere installato. Il chip DD2 in questo design viene utilizzato solo come orologio, timer, calendario e sveglia. Per memorizzare i numeri determinati, viene utilizzata la memoria flash 24C08 (DD3). Ad ogni numero vengono assegnati 16 byte. Le informazioni vengono registrate in formato decimale binario, ovvero per la data e l'ora della chiamata vengono assegnati 4 byte e per il numero con una lunghezza massima di 12 cifre 24 byte. I microcircuiti DD2 e DD3 sono collegati al controller DD2 tramite l'interfaccia l1C. All'accensione, i registri del controller DD1 e l'orologio DD2 vengono inizializzati. Il timer del chip DD2 è impostato su un intervallo di 7 s. Successivamente il dispositivo entra in modalità standby, il controller esegue il comando SLEEP. Può essere attivato da uno dei seguenti eventi: un fronte sull'ingresso RVO (chiamata in arrivo), un cambiamento di stato degli ingressi PB4, PB5 (pressione dei pulsanti o un impulso sul pin INT DD2), pressione del pulsante SB1 (ripristino del controller). Il programma analizza il tipo di reset e, se si tratta di un riavvio “a caldo” (pulsante SB1), entra nel menu funzioni. Con un periodo di 7 s, sul pin INT del chip DD2 appare un impulso, sul quale il controller legge i registri dei minuti e delle ore dal chip DD2 e carica questi valori sull'indicatore HG1. Ciò impedisce all'indicatore di passare automaticamente alla modalità cronometro. In modalità standby, il rapporto tra il tempo in cui il controller è attivo e il tempo in cui è in modalità SLEEP è 1:7. Quando c'è una chiamata in arrivo, il primo segnale di squillo del PBX attiva il controller DDI, il messaggio FSK viene decodificato e scritto nel buffer. Il codice ricevuto viene analizzato, visualizzato sull'indicatore e scritto in memoria in formato decimale binario. Successivamente il controller entra in modalità standby. Nella modalità di visualizzazione della memoria delle chiamate in arrivo, premendo i pulsanti si attiva il controller, le informazioni sul numero, l'ora e la data della chiamata vengono selezionate dalla memoria e visualizzate sull'indicatore. Il numero viene visualizzato per due secondi, i successivi due secondi vengono visualizzate la data e l'ora della chiamata, questo ciclo si ripete tre volte, poi il dispositivo entra in modalità standby. La modalità chiamata in entrata ha la precedenza sulla modalità navigazione nella memoria. Entrando nel menu delle funzioni, ad es. il ripristino ha la massima priorità. Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato a lato singolo (Fig. 4).
Prima di installare gli elementi, è necessario installare un ponticello che passa sotto i pin dei microcircuiti. Il condensatore C1 deve avere una capacità compresa tra 0,022 e 0,047 µF ed essere progettato per una tensione operativa di almeno 250 V. La capacità del condensatore C3 può variare da 4700 a 10000 pF. Per configurare il dispositivo, è necessario un normale multimetro (preferibilmente digitale), un oscilloscopio con una resistenza di ingresso di 10 MOhm e una batteria di celle o batterie da 4,5...4,8 V per alimentare il dispositivo. Avrai anche bisogno di un cacciavite sottile con una maniglia isolata per regolare il condensatore del trimmer C7. Se assemblato correttamente da componenti riparabili, il dispositivo inizia a funzionare immediatamente ed è sufficiente controllare il funzionamento del comparatore VT1 e il consumo di corrente. NON COLLEGARE L'STB ALLA LINEA TELEFONICA SENZA PRIMA ACCENDERE L'ALIMENTAZIONE! Accendere l'alimentazione 4,5. .4,8 V attraverso un milliamperometro preimpostato su un limite di misurazione di almeno 5 mA CC. Dopo circa 5 secondi, il set-top box entrerà in modalità standby (l'ora e il contatore delle chiamate appariranno sull'indicatore), il consumo di corrente non deve superare i 50 μA. Se la corrente è maggiore o il set-top box non entra in modalità standby, è necessario verificare la qualità dell'installazione, il firmware del controller e il diodo zener VD5. In modalità standby, ogni 7 s il controller rigenera l'indicatore, quindi le letture del milliamperometro aumentano brevemente. Accendiamo direttamente la corrente (senza milliamperometro), colleghiamo i conduttori del ponte a diodi VD1 (destinato alla linea telefonica) alla linea e colleghiamo un milliamperometro all'interruzione di uno dei fili. Il set-top box deve essere in modalità standby e la corrente nel circuito misurato non deve superare 100 μA. Ora è necessario verificare il funzionamento del comparatore VT1. Colleghiamo i terminali del ponte a diodi VD1 direttamente alla linea telefonica. Quando c'è una chiamata in arrivo, l'uscita PVO del controller dovrebbe contenere impulsi di forma quasi rettangolare. L'ultima fase della regolazione è la regolazione della precisione dell'orologio con il condensatore C7. Fatelo durante il funzionamento. Se l'orologio "va via", ruotare leggermente il rotore del C7. Ripetere questa operazione fino ad ottenere un movimento preciso dell'orologio. Utilizzare un cacciavite dielettrico, poiché l'introduzione di capacità nel circuito auto-oscillatore del microcircuito DD2 potrebbe causarne il malfunzionamento. I microcircuiti utilizzati sono sensibili all'elettricità statica, quindi utilizzare un saldatore “con messa a terra” isolato dalla rete con una potenza non superiore a 40 W. Eseguire tutte le operazioni di installazione con l'alimentazione spenta. Qualche parola su come controllare la console. Pulsante SB2 "Prec." scorre la memoria verso le chiamate precedenti e il pulsante SB3 "Avanti". - verso quelli successivi. Il set-top box mostrerà il numero, la data e l'ora della chiamata, quindi entrerà automaticamente in modalità standby. Per accedere al menu delle impostazioni, premere e rilasciare il pulsante "Funzione" SB1. Per selezionare una funzione, utilizzare il pulsante SB3. Per accedere alla funzione utilizzare il pulsante SB2. F1 - impostazione dell'allarme. Il simbolo dell'interruttore della sveglia ("-" - sveglia spenta, "P" - sveglia accesa) e le ore e i minuti appariranno sull'indicatore da sinistra a destra. Per selezionare un valore utilizzare il pulsante SB3, per modificare - SB2. Per uscire dalla funzione premere il pulsante SB3 per almeno 0,5 s e rilasciare. F2 - impostazione di ora e data. La data, il mese, le ore e i minuti appariranno sull'indicatore da sinistra a destra. Per selezionare un valore utilizzare il pulsante SB3, per modificare - SB2. Per uscire dalla funzione, tenere premuto il pulsante SB3 per almeno 0,5 s e rilasciarlo al segnale orario esatto. F3: cancella tutta la memoria dei numeri. Una volta entrati in questa funzione avete 10 secondi per confermare l'operazione con il tasto SB2. Esci - automaticamente. Non sono richieste altre impostazioni. Codice controller fsk6.zip. La parola di configurazione è contenuta nel file HEX. Autore: V. Bachul, Chisinau
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