|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Определитель номера стандарта DTMF. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Телефония Телефоны с автоматическим определением номера (АОН) пользуются популярностью с момента их появления. В последнее время в связи с установкой современного оборудования на АТС старые АОНы перестают работать. В этой статье автор рассказывает о варианте устройства определения номера, работающего с сервисом CLIP (Calling Line Identification Presentation, что буквально означает "идентификация вызывающего абонента") на цифровых станциях. Мы давно пользуемся возможностью определять номера абонентов благодаря радиолюбителю-энтузиасту, который первым додумался собрать устройство, способное получить от АТС номер абонента. Все это хорошо работало на старых советских АТС, но с вводом в строй современных телефонных станций зарубежных производителей старый добрый АОН превратился просто в музыкальный автомат - музыка играет, будильники звенят, приятным женским голосом разговаривает, но не выполняет свою главную функцию - определение номера. Этого и следовало ожидать потому, что в советских АТС вообще не предполагалось предоставлять такой сервис абоненту - аппаратура АОН, прежде всего, предназначалась для автоматической тарификации междугородних разговоров. Наши АОНы попросту "обманывали" АТС, а она, "думая", что номер от нее требует междугородняя станция, выдавала номер абоненту. Но с зарубежными станциями этот фокус не проходит, появилась возможность заблокировать выдачу номера абоненту. Но не стоит сильно огорчаться, ведь старый способ определения номера имеет свои недостатки. Выдается только номер длиной не более семи цифр и категория абонента. Для определения номера должно установиться соединение между абонентом и АТС, что при повременной тарификации приносит неудобства вызывающему абоненту. Каждый из нас не раз сталкивался с ситуацией, когда набираешь номер, на том конце срабатывает АОН, а поговорить не с кем. Особенно это неприятно при междугородних звонках, где тарифы особенно велики. Сейчас абоненты современных цифровых станций могут заказать услугу определения номера (CLIP), как и остальные услуги, за деньги. Но теперь зто - гарантированный сервис, платите деньги - получаете услугу. Сервис CLIP свободен от вышеописанных недостатков и имеет более широкие возможности. Естественно, чтобы пользоваться этим сервисом, необходимо, во-первых, заказать его у своего телефонного оператора таким же образом, как и остальные услуги. Во-вторых, необходимо иметь определитель номера (обычное название Caller ID), совместимый по стандарту с оборудованием вашего телефонного оператора. С начала 90-х годов прошлого века производители телекоммуникационного оборудования предусмотрели возможность выдачи номера вызывающего абонента как один из сервисов цифровых станций. Параллельно развивались два стандарта. Стандарт DTMF (Dual Тоnе Multi-Frequency - двухчастотное кодирование) впервые был предложен инженерами лаборатории Bell Labs для передачи данных по радиоканалам, а затем начал использоваться и в других системах передачи Здесь каждый передаваемый символ представлен суммой двух разных частот из восьми возможных. Всего в нашем распоряжении шестнадцать символов: десять цифровых от 0 до 9 и шесть служебных - "*'*, "#", "А", "В", "С", "D". Раскладка частот показана в таблице.
Комбинируя эти символы, получаем требуемое сообщение. Преимуществами этого стандарта являются надежность и распространенность DTMF и простота аппаратуры определения номера. Применительно к сервису CUP этот стандарт развивался в несколько этапов, поэтому не все станции поддерживают его в полном объеме. На первом этапе предусматривалась передача только номера вызывающего абонента или последнего переадресующего. В этом случае невозможно определить, был ли переадресован вызов. Формат передачи: D S1 S2 S3 ...Sn С. На втором этапе также передавался только номер вызывающего абонента или последний переадресующий, но в этом случае можно определить, какой номер получен: номер звонящего или переадресующего абонента. Формат передачи о вызывающем абоненте: A S1 S2 S3 ...Sn С. Формат передачи о переадресующем абоненте-DS1 S2 S3...SnC. На третьем этапе передавался и номер вызывающего абонента, и номер последнего переадресующего: (A S1 S2 S3...Sn) (DS1 S2S3...Sn)C. На последних этапах протокол был расширен с целью передачи дополнительных параметров. Появилась возможность включить в сообщение до пяти переадресующих номеров и дополнительные информационные коды, которые указывают, как интерпретировать сообщение. Формат передачи: (A S1 S2S3...Sn)(DS1 S2 S3...Sn)......(D S1 S2 S3...Sn) (B S1 S2) C. Символы А и D являются стартовыми для номеров вызывающего и переадресующего абонентов соответственно, В -стартовый символ для передачи параметров, Sn - цифра номера, n - целое число от 1 до 15. Передача информации всегда заканчивается символом С. Длительность тона каждого символа и паузы между ними 70 мс. На любом из этих этапов предусмотрена передача информации о невозможности предоставления номера вызывающего, например, если номер защищен (сервис CLIR). В этом случае передается последовательность (В 1 0 С). Число цифр в передаваемых номерах может быть не более пятнадцати. Первые две цифры - номер зоны. Для того чтобы вызываемый абонент получил номер вызывающего, необходимо, чтобы сигнальная система всей цепочки станций поддерживала требуемый протокол передачи данных. Использование стандарта DTMF для определения номера получило распространение преимущественно в европейских странах. На американском континенте и в Азии пользуются в основном стандартом FSK (Frequency Shift Keying - частотная манипуляция). По моему мнению, этот стандарт более проработан по сравнению с DTMF, по крайней мере, на данном этапе. Изначально этот способ был разработан именно для передачи данных по телефонным сетям между модемами. Здесь бит "0" кодируется частотой 2100 Гц, а бит "1" - частотой 1300 Гц, скорость передачи - 1200 бит/с. Биты собираются в байты длиной по восемь бит, а байты комбинируются в сообщения. Таким образом, в нашем распоряжении имеется 256 символов. Появилась возможность передавать не только цифры, но и символы алфавита. Сейчас производится огромное количество Caller ID стандарта FSK, позволяющих предоставить абоненту не только номер, время и дату звонка вызывающего абонента, но также его имя. Что касается имени вызывающего, то возможность его передачи зависит, прежде всего, от провайдера телефонных услуг, остальные параметры передаются обязательно. Телефонная станция перед выдачей номера должна каким-то образом сообщить абонентскому устройству о своих "намерениях". Здесь тоже существуют несколько вариантов: смена полярности телефонной линии, выключение линейного напряжения на нормированный интервал времени или снижение линейного напряжения до определенного уровня. Сообщение может передаваться до первого вызывного сигнала или между первым и вторым. В этой статье мы рассмотрим конструкцию Caller ID стандарта DTMF. Устройство работает как приставка, подключаемая параллельно любому телефонному аппарату на аналоговой телефонной линии с напряжением линейных батарей 54...60 В. Приставка отличается простотой управления, надежностью определения номера, предельно низким энергопотреблением от источника питания и от телефонной линии. Приставка не мешает работе факсов, автоответчиков и других устройств, работающих в автоматическом режиме и отвечает требованиям стандартов по подключению абонентских устройств. Конструктивно она может быть выполнена в отдельном корпусе или встроена в телефонный аппарат. Питание приставки - батарея из трех гальванических элементов или аккумуляторов типоразмера АА или AAA. Обеспечивается постоянная подзарядка элементов питания малым током от телефонной линии. Ток потребления от телефонной линии при уложенной трубке в ждущем режиме (при Uпит = 4,5 В) - не более 0,1 мА, а ток подзарядки источника питания - не менее 0,01 мА. Ток потребления от источника питания: в момент набора или определения номера - не более 5 мА, при снятой трубке или просмотре памяти - не более 0,3 мА. Память приставки - двадцать шесть входящих номеров, организованная по принципу "первым вошел - первым вышел". Двумя кнопками можно "листать" память в сторону более ранних звонков и в сторону поздних звонков. В память записываются зона, номер, время и дата звонка. Предусмотрено экономичное использование памяти, т. е. если один и тот же абонент дозванивается к вам с периодичностью менее 10 мин, то его номер записывается в память единожды и фиксируется время последнего звонка. При отключенном питании информация в памяти и работа часов сохраняются не менее 3 мин, что достаточно для замены элементов питания. Число новых звонков, записанных в память после последнего ее просмотра, отображается на индикаторе. Счетчик новых звонков сбрасывается после просмотра памяти. Если ваш телефонный аппарат работает в тональном режиме, набираемый номер дублируется на индикаторе, таким образом, вы можете контролировать правильность набора. Схема приставки показана на рис. 1. Устройство собрано на трех микросхемах. В качестве индикатора используется жидкокристаллический индикатор от китайских телефонов PANAPHONE или аналогичных. Это 10-разрядный индикатор с встроенным контроллером Holtek. Основным элементом конструкции является микроконтроллер PIC16F84A (DD2). Для декодирования сигналов DTMF используется микросхема DTMF-декодера (DD1) в типовом включении. Аппаратное декодирование обеспечивает более высокую помехоустойчивость и надежность, в отличие от программной дешифрации. Кроме того, упрощается и минимизируется программа.
Микросхема DD3 совмещает в себе часы, таймер, календарь и статическое ОЗУ, в котором сохраняются определившиеся номера. Интерфейс l2C эмулируется программно на выводах РВ6 и РВ7 контроллера DD2. Чем больше емкость конденсатора С7, тем дольше сохраняется память номеров и ход часов при отключенном питании. Подстроечный конденсатор С6 необходим для установки точности хода часов. Каскад на транзисторе VT1 - это простейший компаратор для анализа состояния телефонной линии. Вывод RB0 контроллера DD2 сконфигурирован как внешний источник прерываний по фронту. Стабилитрон VD4 служит для защиты входа от возможного перенапряжения. При свободной линии транзистор VT1 открыт, а при снижении напряжения в телефонной линии ниже 50 В он закрывается. К настройке этого каскада надо отнестись особенно внимательно, о чем пойдет речь дальше. Если ваша АТС сигнализирует о передаче номера изменением полярности линии, то этот узел потребует доработки, так как необходимо сформировать фронт при смене полярности. Для звукового сопровождения нажатия кнопок и определения номера служит звуковой излучатель НА1 с встроенным автогенератором на рабочее напряжение 6 или 12 В. В режиме определения номера двоичный код каждого декодированного символа DTMF появляется на выводах D1-D4 микросхемы DD1 и сопровождается высоким уровнем на выходе DSO той же микросхемы При этом открывается транзистор VT2, который включает звуковой сигнал и обеспечивает низкий логический уровень на выводе RA4 контроллера DD2. В режиме определения номера этот вывод сконфигурирован как вход и по нему стробируется код на входах RA0- RA3 контроллера. В отсутствие сигнала DTMF на входе декодера DD1 на его выходе DSO присутствует низкий уровень, транзистор VT2 закрыт, а вход RA4 контроллера DD2 через внутренние цепи излучателя НА1 подключен к цепи питания. В остальных режимах декодер DD1 выключен, вывод RA4 сконфигурирован как выход с открытым стоком, который управляет питанием НА1. При положенной трубке элементы R10, VD5 обеспечивают втекающий в цепь питания ток, достаточный для компенсации тока потребления в ждущем режиме и подзарядки элементов питания. Стабилитрон VD6 служит для защиты цепей питания от возможного превышения напряжения. Желательно использовать стабилитрон с резким перепадом характеристики, от этого зависит общее потребление. Для питания индикатора напряжением 1,2...1,7 В служит резистор R19. Под бирая его в небольших пределах, можно управлять контрастностью индикатора Загрузка индикатора производится с выходов RB2 и RB3. Делители напряжения R13R14 и R15R18 служат для согласования уровней сигналов между выходами RB2 и RB3 (DD2) и входами DI и CLK индикатора. При включении питания инициализируются регистры контроллера DD2 и часов DD3. Питание микросхемы DD1 выключено из-за низкого уровня на выходе RB1 DD2, таймер DD3 настраивается на интервал 7 с. После этого устройство переходит в ждущий режим, контроллер выполняет команду SLEER Он может быть активирован одним из следующих событий: фронтом на входе RB0 (входящий или исходящий вызов), изменением состояния входов RB4, RB5 (нажатие кнопок или импульс на выводе INT DD3). Каждые 7 с на выводе INT микросхемы DD3 появляется импульс, по которому контроллер считывает регистры минут и часов из микросхемы DD3 и загружает этими значениями индикатор HG1. Это предотвращает автоматическое переключение индикатора в режим секундомера. В ждущем режиме отношение времени активности контроллера к времени нахождения в SLEEP равно 1:7. При входящем вызове перед выдачей первого вызывного сигнала АТС занимает линию и снижает напряжение до 43...45 В. Транзистор VT1 закрывается, контроллер DD2 активируется, включает питание микросхемы DD1 и опрашивает выходы декодера D1 - D3 и DSO. Принятый код записывается в буферную память, анализируется, и если первый символ - А или D, принимается решение, что зто входящий вызов с передачей номера. Информация о номере, времени и дате звонка упаковывается, записывается в память и выводится на индикатор. По получении стопового символа С питание микросхемы DD1 выключается. Если первый символ отличен от указанных выше, считается, что это исходящий вызов. В этом случае каждый принятый код продлевает время включения питания DD1 еще на 7 с. Таким образом, при исходящем вызове коды клавиш параллельно подключенного аппарата отображаются на индикаторе. Естественно, аппарат должен работать в тональном (т. е. DTMF) режиме. В режиме просмотра памяти входящих звонков нажатие кнопок активирует контроллер, из памяти выбирается информация о номере, времени и дате звонка, распаковывается и выводится на индикатор. Две секунды индицируется номер, следующие две секунды индицируется дата и время звонка. Этот цикл повторяется трижды, затем устройство переходит в ждущий режим. Режимы входящего и исходящего вызовов имеют приоритет над режимом просмотра памяти. Устройство собрано на печатной плате (рис. 2). Перед установкой компонентов необходимо распаять шесть перемычек. Резисторы, диоды и мост VD3 устанавливают вертикально. Расстояние между центрами отверстий для резисторов и диодов - 2,5 мм. Мост VD3 можно заменить на импортный RB157, а транзисторы КП501 - на КР1014КТ1. Можно применить SMD компоненты, которые распаивают на контактные площадки. Микросхему DD1 можно заменить на КТ3170, КТ9170, КТ9270, КТ8870 (первые буквы могут быть различными) или отечественную КР1008ВЖ18.
Для налаживания устройства необходимы обычный мультиметр (желательно цифровой), осциллограф с входным сопротивлением 10 МОм, регулируемый источник постоянного напряжения до 60 В, который заменит нам телефонную линию, и батарея элементов или аккумуляторов напряжением 4,5...4,8 В для питания устройства. Также понадобится тонкая Отвертка с изолированной ручкой для регулировки подстроечных резисторов. При правильной сборке из исправных компонентов устройство начинает работать сразу, и необходимо лишь установить тактовую частоту контроллера DD2 резистором R5, настроить входной компаратор резистором R8 и проверить потребляемый ток. Перед налаживанием нужно установить движки подстроенных резисторов в среднее положение. НЕЛЬЗЯ подключать приставку к телефонной линии, предварительно не установив элементы питания! Включаем питание 4,5...4,8 В через миллиамперметр, установленный на предел измерения 5 мА постоянного тока. Примерно через 5 с приставка перейдет в ждущий режим (на индикаторе появятся время и счетчик звонков), ток потребления при этом не должен превышать 30 мкА. Если ток больше или приставка не переходит в ждущий режим, необходимо проверить стабилитрон VD6, качество монтажа и прошивку контроллера. В ждущем режиме через каждые 7 с контроллер регенерирует индикатор, поэтому ток кратковременно увеличивается до 100 мкА. Включаем питание напрямую (без миллиамперметра). К выводу 15 контроллера DD2 подключаем щуп осциллографа и, удерживая одну из кнопок, устанавливаем период импульсов 15 мкс подстроечным резистором R5. Отпускаем кнопку. Тактовая частота некритична и может быть установлена с погрешностью, определяемой разверткой осциллографа Не отключая питания, подключаем выводы диодного моста VD3 (предназначенные для телефонной линии) к регулируемому источнику 60 В, а щуп осциллографа - к выводу 6 контроллера DD2. При напряжении 50 В устанавливаем подстроечным резистором R8 уровень напряжения на выводе 6 не более 0,3 В. Уменьшаем напряжение до 46 В, при этом уровень на выводе 6 должен быть не менее 3 В. Иначе необходимо проверить стабилитрон VD4 и транзистор VT1. Устанавливаем напряжение 60 В, а в разрыв одного из проводов включаем миллиамперметр. Приставка должна находиться в дежурном режиме, при этом ток в измеряемой цепи не должен превышать 100 мкА. Теперь приставку можно подключить к реальной телефонной линии и проверить работу декодера DD1. Поднимите трубку на телефонном аппарате, включенном в тональный режим. Дисплей очистится, у вас есть 7 с, чтобы успеть набрать произвольную последовательность цифр. Они должны отображаться на дисплее, а каждое нажатие сопровождаться звуковым сигналом. Если индикация отсутствует, необходимо проверить правильность монтажа, исправность декодера и кварцевого резонатора ZQ1 . Помните, что питание декодера остается включенным не более 7 с после последнего принятого сигнала DTMF. Возможно, не будут отображаться некоторые цифры. Такое обычно происходит с телефонными аппаратами китайского производства и другими аппаратами, сильно нагружающими телефонную линию. В этом случае измерьте напряжение в телефонной линии при снятой трубке. Если оно ниже 8 В, включите последовательно с выводами телефонного аппарата резисторы по 100 Ом и мощностью не менее 0,5 Вт. На качестве связи это никак не отразится, но поможет избавиться от проблемы. Правильная настройка компаратора и отображение цифр при наборе с параллельного аппарата являются гарантией определения номера при входящем вызове. Последний этап налаживания - подстройка точности хода часов подстроечным конденсатором С6. Сделайте это в процессе эксплуатации. Если часы "уходят", слегка поверните ротор С6. Повторяйте эту операцию, пока не добьетесь точного хода часов. Применяйте диэлектрическую отвертку, так как внесение емкости в цепь автогенератора микросхемы DD3 может привести к сбою в его работе. Применяемые микросхемы чувствительны к статическому электричеству, поэтому пользуйтесь изолированным от сети "заземленным" паяльником мощностью не более 40 Вт. Все операции по монтажу выполняйте при отключенном питании. Несколько слов о том, как управлять приставкой. Все предельно просто. Кнопка SB1 "PREV" листает память в сторону более ранних звонков, а кнопка SB2 "NEXT" - в сторону более поздних. Для входа в режим просмотра памяти первое нажатие должно быть не менее 0,5 с. Приставка покажет номер, дату и время звонка, а после этого автоматически перейдет в ждущий режим. Для входа в режим установки часов нажмите одновременно обе кнопки на время не менее 0,5 с. На индикаторе слева направо появятся значения даты, месяца, часов и минут. Для выбора значения используйте кнопку SB2, для установки - SB1. Для выхода из режима установки нажмите кнопку SB2 и удерживайте ее не менее 0,5 с, а по сигналу точного времени - отпустите. Никаких других установок не требуется На рис. 3 показано устройство в собранном виде.
Режим программирования - с выключенным сторожевым таймером WDT, включенным таймером PWRT и осциллятором RС. Автор: В.Бачул, г.Кишинев, Молдова
Искусственная кожа для эмуляции прикосновений
15.04.2024 Кошачий унитаз Petgugu Global
15.04.2024 Привлекательность заботливых мужчин
14.04.2024
▪ Технология глубинного обучения для анализа временных рядов данных ▪ Микросхемы радиочастотных синтезаторов STW81101 и STW81102 ▪ Солнечные торнадо помогут зеленой энергетике ▪ Оптоволокно для квантового интернета ▪ Быстрая компьютерная мышь Logitech G402 Hyperion Fury
▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей ▪ статья Поели - можно и поспать. Поспали - можно и поесть. Крылатое выражение ▪ статья Где производится водка черного цвета? Подробный ответ ▪ статья Обслуживание машины зерноочистительного отделения. Типовая инструкция по охране труда ▪ статья Прибор для определения степени утомления глаз. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники ▪ статья Чудесный стакан. Секрет фокуса
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua |
Смотрите другие статьи раздела 
Последние новости науки и техники, новинки электроники:
All languages of this page