電話マイクロプロセッサー・スイッチ 1x5。スキーム、説明

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電話マイクロプロセッサスイッチ 1x5。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案されている電話交換機 (マイクロ ATS) は、最大 XNUMX つのデバイスを XNUMX つの電話回線に (相互に影響を与えることなく) 接続できるようにするデバイスであり、一連の追加サービス機能を備えています。適合証明書がなければ、この交換機は公衆ネットワークに属さない電話回線 (部門の交換機など) にのみ接続できます。スイッチを公衆電話網に接続するには、証明書を取得する必要があります。

このデバイスの基礎となっているのは、Microchip 社の PIC16F84-04/P マイクロコントローラであり、そのプログラムが他のすべてのスイッチノードの動作を決定します。このデバイスは、会話に参加していない電話のブロック、話中の電話の表示を実行し、発信電話を任意に設定して、回線に音楽を伴って着信を転送することができます。また、電話機ごとにXNUMX桁のパスワードを設定し、電話回線へのアクセスを制限することも可能です（海賊版対策機能）。呼び出し音を鳴らさないように設定されている電話機の場合、呼び出し音を鳴らし始めるまでの呼び出し音の回数を設定できます。

交換機は、接続されている電話機から再プログラムでき、すべての設定をコントローラの電気的にプログラム可能なメモリ (EEPROM) に保存します。電源は電話回線から供給され、消費電流は最大200μAです。

デバイスのスキームを図に示します。 1. 初期状態、つまり電話機にハンドセットがあり、着信信号がない状態では、プロセッサプログラムは R15R16 呼び出し音センサーと R18VT16 電話電流センサーの状態を監視します。このとき、電流スイッチＶＴ９～ＶＴ１３のゲートにはハイレベルが印加されるため、電話機が回線に接続される。残りの電界効果トランジスタのゲートは低レベルです。たとえば、電話機 TA9 は次の回路に接続されています。電話回線の正出力、オープントランジスタ VT13 を対角に備えたダイオードブリッジ VD1-VD18、抵抗 R21 および LED HL8、トランジスタ VT11、抵抗 R2ベース・エミッタ接合 VT9、共通ワイヤ (マイナス線 )。

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電話マイクロプロセッサスイッチ1x5

いずれかの電話機から受話器を取り上げると、VT16 トランジスタのベース-エミッタ接合に電流が流れ始め、トランジスタが開きます。 VT16 コレクタの電圧が高から低に変化し、プロセッサプログラムによって記録されます。次に、コントローラは VT16 コレクタのレベルを監視しながら、電話機を 16 つずつオフにします。受話器がオフフックされている電話機の電源が切れるとすぐに、VTXNUMX コレクタの電圧が再び低から高に変化し、プログラムはこの電話機を特定できるようになります。その後、回線に再接続すると、残りの電話機の電源がオフになります。

デバイスが「著作権侵害対策」モードで動作している場合 (これはプロセッサの EEPROM の設定によって異なります)、ハンドセットが持ち上げられると、VT14 ゲートに高レベルが適用されます。トランジスタ VT14 が開き、それによってツェナーダイオード VD27 がラインに接続されます。この場合、ダイヤルパルス中に回線電流が VD27 を流れ、PBX のスイッチングリレーが動作しないため、ダイヤルは不可能になります。ただし、コントローラには、電話の電流センサー、つまり VT16 トランジスタのコレクタからダイヤルされた番号を読み取る機能がまだあります。

したがって、ユーザーには 14 桁のパスワードを入力する機会が与えられ、コントローラープログラムが EEPROM に保存されている値と比較し、一致した場合、VT15 ゲートの高レベルが低レベルに変わります。。パスワードが正しく入力されたことをユーザーに通知するために、デバイスは確認音信号を (VT19 トランジスタと RXNUMX 抵抗を介して) 回線に発行します。入力したパスワードが必要なパスワードと一致しない場合、その番号へのダイヤルは引き続きブロックされます。プロセッサは、電話機の電流センサーの状態を監視して、チューブが敷設される瞬間を待ちます。

ハンドセットを取り外す前に、SA1 トグルスイッチを DD3 コントローラの出力 3 が High になる位置に切り替えると、設定プログラミングモードに切り替えることができます。実際、これは、回線アクセスパスワードの代わりに対応するプログラミングコードをダイヤルする必要があることを除いて、「著作権侵害対策」モードとまったく同じです。

着信センサーは抵抗分割器 R15R16 に組み込まれています。呼び出しが発生すると、抵抗器 R16 に高レベルが発生し、プロセッサによって監視されます。その後、鳴らさないように設定されている電話機 (存在する場合) のスイッチがオフになり、鳴動中の電話機が鳴ります。呼び出し音の間の一時停止中に、電話機の電流センサーの状態が監視されます。ハンドセットを取り上げると、関係する電話機が特定され、残りのデバイスの電源がオフになります。次に、プログラムは、通話の転送先の電話番号である数字がダイヤルされるのを待ちます。

着信通話が TA2 から応答され、TA4 にリダイレクトする必要があるとします。この場合、TA2 で 4 番をダイヤルする必要があり、この数字を読み取った後、コントローラは回線に音声信号を送り、TA2 を切断し、TA4 を接続します。その後、TA4は呼び出し信号を受信します。

接続を維持しながらリンギング電圧を形成するには、いくつかの方法があります。最も単純なものは次のとおりです。着信側の電話機は回線に接続され、回線自体は 50 Hz の周波数の電流スイッチを使用して小さな負荷 (約 25 オーム) に対して開閉されます。この場合、開路中に電圧サージが発生します。その振幅は、ATS リレーのインダクタンスと接続された電話のリアクタンスによって異なります。したがって、60 V の回線電圧では、振幅 60 ～ 80 V の呼び出し信号を生成できますが、すべての電話機がこの呼び出し電圧で鳴るわけではありません。たとえば、電子呼び出し回路を備えた電話では、まったく鳴らないことも、静かに鳴ることもあります。呼び出し信号の周波数を 70 ～ 80 Hz に上げると、ほとんどの電子電話は鳴りますが、機械式ベルを備えた電話は鳴らなくなります。また、この方法にはさらに XNUMX つの大きな欠点があります。第一に、回線の相手側の加入者には非常に強く不快な音が聞こえることになります。もう一つの欠点は、通話中に重大な干渉が発せられる可能性があることです。制限回路とデカップリング回路を介してラインと直列のインダクタを切り替えると、リンギング電圧を増加できます。この場合、すべての電話が鳴りますが、この方法にはこれら XNUMX つの欠点がないわけではありません。

提案された設計では、最も単純なシングルサイクルコンバータがコール電圧の生成に使用され、対角線上にトランジスタを備えたダイオードブリッジによってスイッチングされます。コンバータは、要素 DD1.1、DD1.2 上のマスター発振器、キートランジスタ VT2、コイル L1、ダイオード VD6、蓄積コンデンサ C7、および制限ツェナーダイオード VD9 ～ VD12 で構成されます。ハイレベルがコントローラからトランジスタVT3のゲートに印加されると、コンバータはラインに接続されます。 DD1.1、DD1.2 のジェネレーターは、約 25 kHz の周波数で動作を開始します。キートランジスタ VT2 がコイル L1 をスイッチし、7 V の電圧が蓄積コンデンサ C120 に現れますが、この電圧はツェナーダイオード VD9 ～ VD12 によって制限されます。

TA2 からの着信を TA4 に転送する例を考えると、コントローラの動作アルゴリズムは次のようになります。ＴＡ４がオープントランジスタＶＴ１２を介して共通ワイヤに接続された後、ハイレベルがＶＴ７ゲートに印加される。トランジスタ VT4 が開き、VT12 が閉じます。したがって、ＴＡ４は電話回線の正端子から切り離され、ダイオードブリッジＶＤ１４〜ＶＤ１７およびトランジスタＶＴ６を介してコンバータＣ７の蓄積コンデンサに接続されたままとなる。同時に、VT7 ゲートにハイレベルを印加することでコンバータがオンになります。

次に、コントローラは、周波数 25 Hz の 5 つの同相蛇行をトランジスタ VT15 と VT4 のゲートに出力します。それらがローの場合、TA19 はコンバータに接続され、ハイの場合、コンバータから切断され、ベル回路コンデンサを放電するために抵抗 R1 によって分路されます。したがって、15 秒間の通話が形成されます。電流会話は、コンバータを流れる電流によって保持されます。線路の電圧は約4Vですが、干渉は通りません。電話機の電流制御は通話間の一時停止中に行われます。 TA30 がオフフックになるとすぐに、呼び出し信号は停止し、コンバータはオフになります。受話器を取らない場合は、約 XNUMX 秒後に通話が転送されます。

転送中に干渉がないため、回線に音楽を流すことが可能になりました。これを行うために、コンバーターとともに、メロディーシェイパーであるDD2マイクロ回路が接続されます。音楽は要素 VT4、R6 を通じてラインに入ります。

プロセッサには、電流スタビライザ VT1 を通じて電力が供給されます。電圧は約 5 V です。HL1 LED は接続の極性を示すために機能します。正しく接続されている場合は、点灯しません。

スイッチは、両面フォイルグラスファイバー製のプリント基板上に組み立てられます (図 2)。コイル L1 は直径 18 mm の PETV-2 ワイヤで B0,1 装甲コアに巻かれており、100 回巻かれています。

電話マイクロプロセッサスイッチ1x5

組み立てられたデバイスはすぐに動作し始めるはずで、設定は必要ありません。

再プログラミングは次のように行われます。すべての電話機のハンドセットでは、SA1 トグルスイッチを、DD3 プロセッサのピン 3 にハイレベルが適用される位置に設定する必要があります。次に、どの電話機からでも、受話器を取り上げてパスワードをダイヤルし、プログラミングモードにアクセスする必要があります。付属のファームウェアでは、このパスワードは 21534 です。正しく入力されると、確認のビープ音が聞こえます。さらに、表に示されているコードのいずれかのセットによって。 1、任意の機能を変更でき、確認ビープ音が鳴ったら電話を切ります。「xxx」は任意の 43 桁の数字を意味します。鳴動回数を設定することが可能で、その後は鳴っていない電話機でも鳴るようになります。これを行うには、再プログラミングモードで 0x をダイヤルします。x は不在着信の数です。 x=XNUMX の場合、呼び出し音が鳴っていない電話は鳴りません。

表1

機能	TA1	TA2	TA3	TA4	TA5
都市間回線のパスワードを設定する	21+xxx	22+xxx	23+xxx	24+xxx	25+xxx
パスワードによる回線へのアクセス	31	33	35	37	39
パスワードなしの回線アクセス	32	34	36	38	40
着信時に電話が鳴る	51	53	55	57	59
着信時に電話が鳴らない	52	54	56	58	60

このスイッチは、電圧 48 ～ 60 V の PBX、ほとんどのペア回線、電子 PBX (パルスダイヤラを使用する場合) で動作します。

PIC コントローラファームウェア

著者: V.クラコフ、ロストフ・ナ・ドヌ

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