Centralka_domofonowa.pdf

Centralka domofonowa

AVT−874

Zosta³y Ci moøe dwa stare

aparaty telefoniczne? Nie

wiesz co z†nimi zrobiÊ i†do

czego je zastosowaÊ?

Rozwi¹zaniem twoich

problemÛw moøe byÊ

zbudowanie i†zastosowanie

prezentowanego w†artykule

uk³adu. Centralka telefoniczna

jest w†zasadzie domofonem,

ktÛry automatycznie po

podniesieniu s³uchawki wysy³a

zew do drugiego abonenta.

Po zg³oszeniu siÍ abonenta

zostaje przerwane dzwonienie

i†zestawione po³¹czenie.

Tak w†krÛtki sposÛb moøna

opisaÊ zasadÍ dzia³ania przedsta-

wionego w†artykule urz¹dzenia.

Centralka sprawuje siÍ doskonale

jako domofon miÍdzy piwnic¹,

w†ktÛrej znajduje siÍ laborato-

rium, a†mieszkaniem i zapewnia

wykorzystanie starych aparatÛw

telefonicznych. Pocz¹tkowo uk³ad

by³ wykonany przy zastosowaniu

tranzystorÛw i†przekaünikÛw, do-

piero pÛüniej wykona³em urz¹dze-

nie przy zastosowaniu uk³adÛw

scalonych. Wykonanie centralki

jest ³atwe, tanie i†nie powinno

stanowiÊ dla pocz¹tkuj¹cego elek-

tronika øadnego problemu.

A†jak dzia³aj¹ aparaty telefo-

niczne, ktÛrych mamy uøyÊ w†opi-

sanym uk³adzie? Nie kaødy elek-

tronik zna procesy zachodz¹ce

podczas pracy aparatu telefonicz-

nego. Przed przyst¹pieniem do

budowy centralki powinniúmy siÍ

zapoznaÊ z†uproszczonym sche-

matem aparatu telefonicznego ( rys.

1 ). WyodrÍbnimy z†niego nastÍpu-

j¹ce elementy:

- prze³¹cznik obwodÛw,

- tarcza numerowa,

- dzwonek,

- obwÛd rozmÛwny.

Dzia³anie prze³¹cznika obwo-

dÛw jest úciúle powi¹zane z†po³o-

øeniem s³uchawki. S³uchawka mo-

øe siÍ znajdowaÊ w†jednym

z†dwÛch po³oøeÒ: s³uchawka pod-

niesiona i†s³uchawka od³oøona. Te-

lefon zawiera dwa roz³¹czne ob-

wody, ktÛre s¹ prze³¹czane za

pomoc¹ prze³¹cznika P. Pierwszy

z†nich - obwÛd rozmÛwny w³¹cza-

ny w†chwili podniesienia s³uchaw-

ki. ObwÛd ten jest wy³¹czany

w†chwili od³oøenia s³uchawki.

W†czasie gdy s³uchawka jest od-

³oøona na wide³ki, w³¹czony jest

obwÛd sygna³owy telefonu, czyli

dzwonek. Z†kolei, gdy s³uchawka

jest podniesiona, realizowane mo-

g¹ byÊ dwie funkcje telefonu:

rozmowa abonenta, gdy styki im-

pulsuj¹ce tarczy numerowej s¹

w†stanie ja³owym, wtedy linia po-

miÍdzy central¹ a†aparatem telefo-

nicznym jest zamkniÍta poprzez

obwÛd rozmÛwny. W†przypadku,

gdy abonent rozpoczyna wybiera-

nie numeru za pomoc¹ tarczy,

centrala zaczyna odbieraÊ przesy-

³any przez liniÍ ci¹g impulsÛw.

Impulsowanie w†telefonie re-

alizuj¹ styki impulsuj¹ce (1, 2),

ktÛre poprzez styki 3 i 4 tarczy

numerowej zwieraj¹ obwÛd roz-

mowny. Tak, w†duøym skrÛcie,

moøna przedstawiÊ dzia³anie apa-

ratu telefonicznego.

Budowa uk³adu

Centralka sk³ada siÍ z†nastÍpu-

j¹cych blokÛw ( rys. 2 ):

- uk³adu liniowego,

- uk³adu po³¹czeniowego,

- uk³ad wysy³ania zewu,

- zasilacza.

Elektronika Praktyczna 9/2000

P R O J E K T Y

Centralka domofonowa

Rys. 1. Uproszczony schemat

elektryczny tradycyjnego telefonu.

p³ywaj¹cy w†tym obwodzie pr¹d

spowoduje zadzia³anie tranzysto-

ra transoptora TO1 i†podanie

wysokiego poziomu napiÍcia na

wejúcie bramki NOT uk³adu US3/

1. Na wyjúciu tej bramki pojawia

siÍ poziom niski, ktÛry jedno-

czeúnie wystÍpuje na wejúciach

bramek US3/2, US3/3 oraz wpro-

wadza w†stan izolacji klucze

US2/3, US1/4.

Po pojawieniu siÍ poziomu

niskiego na wejúciu bramki NOT

US3/3 (4069), na jej wyjúciu

pojawia siÍ wysoki poziom

napiÍcia, ktÛre nastÍpnie poprzez

dwa klucze US1/1 i†US1/2 w³¹cza

tranzystor T1, ktÛry za³¹cza prze-

kaünik PK1. Odpowiedzialny jest

on za wysy³anie zewu do abo-

nenta AT2. Timer US4 steruje

impulsowo prac¹ klucza US1/2

i†US1/3 w†celu uzyskania przery-

wanego sygna³u zewu wysy³ane-

Rys. 2. Schemat blokowy centralki.

PokrÛtce je omÛwimy:

Uk³ad liniowy

Centrala dzia³a w†systemie te-

lefonicznym CB (centralnej bate-

rii) i†w†zwi¹zku z†tym aparaty

telefoniczne zasilane s¹ z†linii.

Uk³ad liniowy ma za zadanie

zasiliÊ aparaty telefoniczne oby-

dwu abonentÛw. W†sk³ad uk³adu

liniowego wchodz¹ nastÍpuj¹ce

klucze elektroniczne: US2/1,

US2/2, US2/3 (4066 - rys. 3 ).

Celem ich jest zestawienie od-

powiedniego po³¹czenia pomiÍ-

dzy aparatami abonentÛw AT1 i

AT2.

Uk³ad po³¹czeniowy

Zestawianiem tego po³¹czenia

steruje uk³ad po³¹czeniowy,

w†sk³ad ktÛrego wchodzi szeúÊ

bramek NOT uk³adu scalonego

US3 oraz transoptory TO1 i TO2.

Uk³ad wysy³ania zewu

Ma on za zadanie wysy³anie

do wywo³ywanego abonenta prze-

rywanego sygna³u impulsÛw zewu

o†ustalonym czasie trwania.

Zasilacz ( rys. 4 )

Dostarcza on napiÍÊ do funk-

cjonowania urz¹dzenia, tj. +5V do

zasilania uk³adÛw cyfrowych

i†przekaünikÛw, +12V do zasilania

obwodÛw liniowych pierwszego

i†drugiego abonenta oraz 20V/

50Hz jako napiÍcie zewu. W†za-

silaczu wykorzystano scalone sta-

bilizatory typu 7805 i†7812. Cen-

tralka jest zasilana z†sieci 220V/

50Hz. Maksymalny pr¹d pobiera-

ny ze ürÛd³a zasilania wynosi

oko³o 100mA.

go do abonenta. Sygna³ zewu jest

wysy³any impulsowo dlatego, aby

w†przypadku zg³oszenia siÍ dru-

giego abonenta nast¹pi³o zabloko-

wanie sygna³u dzwonienia.

W†uk³adzie moøemy zastosowaÊ

przekaüniki o†zasilaniu napiÍciem

12V lub napiÍciem 5V. W†zaleø-

noúci od uøytych przekaünikÛw

naleøy odpowiednio ustawiÊ zwo-

Dzia³anie uk³adu

Po podniesieniu s³uchawki

aparatu AT1 zamyka siÍ nastÍ-

puj¹cy obwÛd w†uk³adzie linio-

wym: linia ì+î zasilania 12V,

rezystor R1, styki przekaünika

zewu, aparat telefoniczny AT1,

styki przekaünika zewu, transop-

tor TO1, klucz US2/1, rezystor

R2, linia ì-î zasilania 12V. Prze-

Rys. 3. Schemat elektryczny centrali.

Elektronika Praktyczna 9/2000

Centralka domofonowa

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1..R4, R7, R8: 820

R14, R15: 3,9k

R16: 82 k

Ω

Kondensatory

C1,C2: 22

F/25V

F/63V

C5, C6: 100

F/25V

Rys. 4. Schemat elektryczny zasilacza.

F/25V

C8: 100nF

C9: 4700

rÍ ZW1 w†zasilaczu. W†modelu

uøy³em przekaünikÛw o†napiÍciu

zasilania cewki 5V typu RM 94P-

5-S, wiÍc zwarte powinny byÊ

punkty 1 i†3.

Do abonenta AT2 wysy³any

jest zew o†napiÍciu 20V/50Hz.

W†chwili zg³oszenia siÍ abonenta

AT2, kiedy styki przekaünika P1

s¹ w†stanie spoczynku, nastÍpuje

zamkniÍcie nastÍpuj¹cego obwo-

du: plus zasilania 12V, rezystor

R1, styki przekaünika zewu, apa-

rat telefoniczny AT1, styki prze-

kaünika zewu, transoptor TO1,

klucz US2/2, dioda transoptora

TO2 CQ15BP, styki przekaünika

zewu, aparat telefoniczny AT2,

styki przekaünika zewu, rezystor

R4, minus zasilania 12V. W†opi-

sanym obwodzie, w†przerwie

spoczynku stykÛw przekaünika,

p³ynie pr¹d, ktÛry zasila diodÍ

transoptora. Powoduje to zadzia-

³anie transoptora TO2 i†podanie

wysokiego poziomu napiÍcia na

wejúcie bramki NOT US3/6 4069.

Na jej wyjúciu pojawia siÍ

poziom niski, ktÛry powoduje

rozwarcie kluczy US1/1 i†US2/1.

RÛwnieø poziom niski z†US3/6

jest podawany na wejúcia bra-

mek NOT US3/4 i†US3/5. Wpro-

wadzenie w†stan izolacji klucza

US2/1 powoduje zablokowanie

wysy³ania zewu od abonenta

AT1 do AT2.

Moøe nasuwaÊ siÍ pytanie,

dlaczego klucze w†obwodzie linio-

wym s¹ w†ten sposÛb po³¹czone?

Odpowiedü jest prosta: klucze

US2/1 i†US2/3 s¹ odpowiedzialne

za zasilanie diody transoptora

TO1 i†TO2. Podczas wywo³ywania

abonenta, po jego zg³oszeniu siÍ

obydwa klucze s¹ w†stanie izola-

cji. Poprzez klucz US2/2 realizo-

wane jest po³¹czenie obu abonen-

tÛw i†w†zwi¹zku z†tym przez

klucz p³yn¹ pr¹dy rozmowne wy-

tworzone w†aparatach obu abo-

nentÛw.

F/25V

Półprzewodniki

TO1, TO2: CQ15BP

T1, T2: BD135

D1, D2, D3, D4: BAVP19

US1, US2: 4066

US3: 4069

US4: 555

US5: 7805

US6: 7812

M1: Mostek 1A

Różne

Tr1: SY−41−3030 lub inny o napięciu

uzwojenia wtórnego 24V i prądzie

0,25A

B1: 0,25A

PK1, PK2: RM 94P−5−S

Montaø uk³adu

Uk³ad zmontowano na p³ytce

z†laminatu dwustronnego o†wy-

miarach 115mm x 125mm (roz-

mieszczenie elementÛw przedsta-

wiono na rys. 5 ). CentralkÍ umieú-

ci³em wraz z†transformatorem sie-

ciowym w†fabrycznej, plastykowej

obudowie typu Z-33. Na zewn¹trz

obudowy znajduje siÍ wy³¹cznik

sieciowy i†gniazdo bezpieczniko-

we. Przewody obydwu linii wpro-

wadzone s¹ do úrodka obudowy,

Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.

Elektronika Praktyczna 9/2000

Ω

R5, R6, R9..R13: 15k

R17: 68 k

C3: 10nF

C4: 4,7

C7: 470

Centralka domofonowa

gdzie s¹ mocowane do z³¹czy

úrubowych typu ARK. Dodatkowo

moøna obudowÍ wyposaøyÊ w†ot-

wory umoøliwiaj¹ce zawieszenie

na úcianie.

zbudowania potrzebne s¹ dwie

s³uchawki (np. W66) i†dwa mik-

rofony wÍglowe dowolnego typu

oraz prze³¹czniki. ZastÍpcze apa-

raty naleøy wykonaÊ wed³ug rys.

6 . Najlepiej umieúciÊ je w†starych

obudowach po mikrotelefonach.

Zaprezentowanych uk³adÛw zastÍp-

czych aparatÛw telefonicznych nie

naleøy uøywaÊ do pracy z†praw-

dziwymi centralami, bowiem moøe

to spowodowaÊ zak³Ûcenia w†fun-

kcjonowaniu centrali automatycz-

nej. CentralkÍ powinniúmy zamon-

towaÊ w†miejscu trudno dostÍp-

nym dla osÛb postronnych. Nie-

stety, centrala musi byÊ zasilana

z†sieci pr¹du przemiennego (ze

wzglÍdu na sygna³ zewu). W†przy-

padku braku napiÍcia zasilaj¹cego

uk³ad nie bÍdzie dzia³a³. Ten

problem moøna rozwi¹zaÊ stosuj¹c

przetwornicÍ. BÍdzie ona zamie-

nia³a sta³e napiÍcie 12V z†akumu-

latora zapasowego na napiÍcie

zmienne o†wartoúci co najmniej od

24V do 60V i†czÍstotliwoúci od

25Hz do 50Hz. W†uk³adzie mode-

Uruchamianie uk³adu

Po starannym zmontowaniu

centralki i†sprawdzeniu prawid³o-

woúci po³¹czeÒ nie powinniúmy

mieÊ k³opotÛw z†uruchomieniem

i†regulacj¹. Uk³ad od razu powi-

nien dzia³aÊ. Moøemy ewentualnie

dokonaÊ regulacji czasu trwania

impulsu zewu. Najlepiej gdy czas

trwania impulsu jest rÛwny cza-

sowi przerwy pomiÍdzy impulsa-

mi. Aby prezentowany uk³ad dzia-

³a³ poprawnie, uøyte aparaty po-

winny zawieraÊ mikrofony wÍglo-

we ze wzglÍdu na niskie napiÍcie

zasilania obwodÛw rozmÛwnych

aparatÛw. W†przypadku, kiedy nie

mamy do dyspozycji prawdziwych

aparatÛw, moøemy je bardzo pros-

to wykonaÊ i uøywaÊ z†centralk¹.

Uk³ady zastÍpcze aparatÛw dobrze

wspÛ³pracuj¹ z†centralk¹. Do ich

Rys. 6. Układ do testowania

centrali.

lowym celowo pomin¹³em zasila-

nie awaryjne, upraszczaj¹c tym

konstrukcjÍ. Polecam wykonanie

i†zastosowanie zaprezentowanego

uk³adu, ktÛry sw¹ prostot¹ i†nis-

kimi kosztami zadowoli kaødego.

Na pewno znajdziecie wiele cie-

kawych sposobÛw na wykorzysta-

nie opisanej centralki.

Krzysztof Górski, SQ2GCL

Wzory p³ytek drukowanych w for-

macie PDF s¹ dostÍpne w Internecie

pod adresem: http://www.ep.com.pl/

pcb.html oraz na p³ycie CD-EP09/

2000 w katalogu PCB .

Elektronika Praktyczna 9/2000

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: