rejestrator telefoniczny 1.pdf

Rejestrator telefoniczny

Rejestrator telefoniczny,

część 1

kit AVT−897

Rozmowy telefoniczne

w†Polsce nie naleø¹ do

tanich. NajczÍúciej nie

zdajemy sobie sprawy z†tego,

jak d³ugo rozmawiamy. Aby

unikn¹Ê przykrych

rozczarowaÒ podczas p³acenia

rachunkÛw telefonicznych,

prezentowany rejestrator

wyúwietla czas trwania

po³¹czenia i†jego koszt. Dane

dotycz¹ce po³¹czenia s¹

zapisywane w†pamiÍci

EEPROM, dziÍki temu

moøemy wydrukowaÊ

miesiÍczny raport

o†wszystkich po³¹czeniach.

W pamiÍci rejestratora zapi-

sywane s¹: data, godzina, wybra-

ny numer, miejscowoúÊ, taryfa,

czas trwania po³¹czenia, liczba

zaliczonych impulsÛw i†koszt po-

³¹czenia. Na koÒcu wydruku

podsumowany jest stan licznika

i†koszt wszystkich po³¹czeÒ. Re-

jestrator moøe wspÛ³pracowaÊ

z†drukark¹ lub komputerem.

Komputer moøe byÊ dowolnego

typu, poniewaø wszystko obs³u-

gujemy z†programu terminala.

Rejestrator moøe odbieraÊ impul-

sy taryfikacyjne (teletaksa)

16kHz. Przy ich braku zaliczanie

moøe byÊ przeprowadzone na

podstawie tablicy prefiksÛw i†ta-

beli taryf. Rejestrator odbiera

impulsy wybierania impulsowego

lub DTMF. Tyle wstÍpu, przej-

dümy do konkretÛw.

z†akumulatora za poúrednictwem

D3. W†celu zapewnieniu ma³ego

spadku napiÍcia zastosowano

diodÍ Schottky'ego. DziÍki dio-

dom akumulator nie jest roz³a-

dowywany przez zasilacz. NapiÍ-

cie +5V z†US1 zasila pozosta³¹

czÍúÊ uk³adu. ìSercemî rejestra-

tora jest procesor US2. Niewiele

moøna o†nim napisaÊ, poniewaø

uk³ad pracuje w†typowym uk³a-

dzie aplikacyjnym z†wewnÍtrzn¹

pamiÍci¹ programu. OpiszÍ wiÍc

uk³ady peryferyjne do³¹czone do

niego.

Linia telefoniczna jest pod³¹-

czona do zaciskÛw CON1. Elek-

tronika rejestratora jest zabezpie-

czona warystorami i†transilem.

Aby elementy zabezpieczaj¹ce

spe³nia³y sw¹ funkcjÍ, musi byÊ

pod³¹czone uziemienie. Prze³¹cz-

nik umoøliwia w†czasie progra-

mowania do³¹czenie do telefonu

zasilania 12V. Po podniesieniu

s³uchawki telefonu pod³¹czonego

do zaciskÛw CON2 na diodach

D5..D8 powstaje spadek napiÍcia

wystarczaj¹cy do w³¹czenia diod

transoptorÛw OP1, OP2. Rezystor

R6 ogranicza pr¹d diod. Zaleønie

od polaryzacji úwieci jedna z†diod

transoptora, co powoduje poja-

wienie siÍ stanu niskiego na

Opis uk³adu

Urz¹dzenie nie jest zbyt

skomplikowane, jego schemat jest

widoczny na rys. 1 . Opis roz-

poczniemy od zasilacza. NapiÍ-

cie z†zasilacza przez diodÍ D1

zasila stabilizator US1. Jedno-

czeúnie przez D2 do³adowywany

jest akumulator. Przy braku na-

piÍcia z†zasilacza (brak napiÍcia

sieci 220V) US1 jest zasilany

Elektronika Praktyczna 11/2000

P R O J E K T Y

Rejestrator telefoniczny

Rys. 1. Schemat elektryczny rejestratora.

Elektronika Praktyczna 11/2000

Rejestrator telefoniczny

Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.

jednym z†wyprowadzeÒ mikro-

kontrolera (wyprowadzenie 1 lub

2). DziÍki dwÛm transoptorom

moøemy stwierdziÊ podniesienie

s³uchawki i†polaryzacjÍ napiÍcia.

Zmiana polaryzacji jest wyko-

rzystywana w†centralach bez im-

pulsÛw o czÍstotliwoúci powta-

rzania 16kHz do okreúlenia mo-

mentu rozpoczÍcia rozmowy. Sys-

tem ten by³ wykorzystywany

w†aparatach wrzutowych AW6 do

inkasowania øetonu (dawniej mo-

nety - kto to pamiÍta?). DziÍki

odpowiedniej procedurze proce-

sor nie jest czu³y na polaryzacjÍ

sygna³u. Realizowana jest ona

nastÍpuj¹co:

- gdy stwierdzone bÍdzie úwie-

cienie diody w†transoptorze,

uznaje siÍ to za podniesienie

s³uchawki, jednoczeúnie zapa-

miÍtuje, ktÛry transoptor prze-

wodzi;

- dla krÛtkich przerw w†úwiece-

niu transoptora uznaje siÍ, øe s¹

to przerwy wywo³ane impulso-

waniem tarczy numerowej; liczy

siÍ czas i†zapamiÍtuje wybran¹

cyfrÍ;

- d³uøsza przerwa oznacza od³o-

øenie s³uchawki;

- zaúwiecenie diody drugiego

transoptora przy zgaúniÍciu pier-

wszego oznacza rozpoczÍcie roz-

mowy.

Øycie staje siÍ prostsze, gdy

korzystamy z†impulsÛw taryfika-

cyjnych i†wybierania DTMF. Za-

leøa³o mi jednak, aby rejestrator

moøna by³o pod³¹czyÊ do kaødej

centrali telefonicznej (nawet ta-

kiej, ktÛra nie zamienia bieguno-

woúci po rozpoczÍciu rozmowy

i†nie wysy³a sygna³u DTMF, np.

centrale typu AG-25, AG-50).

Gdy centrala wysy³a sygna³y

DTMF lub impulsy (16kHz), to

za poúrednictwem R2..R5 trafiaj¹

one do uk³adÛw dekoduj¹cych

je. Diody (a w³aúciwie mostek

prostowniczy w†nietypowej roli)

zwiera impulsy zak³Ûcaj¹ce do

masy lub zasilania, zabezpiecza-

j¹c uk³ady dekoderÛw. Zastoso-

wanie dwÛch szeregowych rezys-

torÛw (R2 i†R3 oraz R4 i†R5) na

kaød¹ liniÍ by³o podyktowane

maksymalnym napiÍciem przebi-

cia rezystorÛw 0,125W. Przy sze-

regowym ich po³¹czeniu napiÍ-

cie to jest dwukrotnie wiÍksze.

Kondensatory C21 i†C22 oddzie-

laj¹ sk³adow¹ sta³¹ z†linii tele-

komunikacyjnej (24 lub 48V) od

uk³adÛw elektronicznych rejest-

ratora. Sygna³ z†linii za poúred-

nictwem kondensatorÛw C6, C7

trafia na wejúcie rÛønicowe de-

kodera DTMF US6 typu MT8870

pracuj¹cego w†typowym uk³adzie

aplikacyjnym. Pojawienie siÍ

waønego kodu DTMF wywo³uje

sygna³ przerwania dla procesora,

ktÛry odczytuje zdekodowan¹

cyfrÍ.

Sygna³ 16kHz za poúrednict-

wem C8, C9 trafia na rÛønicowe

wejúcie dekodera impulsÛw tary-

fikuj¹cych 12/16kHz. Uk³ad ten

pracuje w†typowej konfiguracji ap-

Charakterystyka rejestratora:

dekodowanie sygnałów wybierania:

dekadowych (wybieranie impulsowe)

i DTMF (wybieranie tonowe),

taryfikacja na podstawie impulsów teletaksy

(16kHz) lub na podstawie tablicy taryf

i prefiksów,

rejestrator jest niewrażliwy na polaryzację

linii,

zabezpieczenie przez przepięciami,

galwaniczne oddzielenie od linii

telefonicznej,

automatyczna zmiana czasu z letniego na

zimowy i odwrotnie,

rozpoznawanie sygnału dzwonienia,

rozmowy wychodzącej i przychodzącej,

rejestracja daty/czasu rozpoczęcia rozmowy,

wybranego numeru (14 cyfr), taryfy, czasu

trwania połączenia, liczby zaliczonych

impulsów i kosztu połączenia,

pamięć rejestratora na: 511 rozmów, 105

prefiksów, 40 taryf,

zasilanie awaryjne z akumulatora (pobór

prądu 25..35 mA), akumulator 12V 250mA/h

wystarczy na około 8h pracy,

w czasie trwania połączenia na wyświetlaczu

pojawiają się informacje o czasie trwania

połączenia, liczbie zaliczonych impulsów,

taryfie i słowny opis prefiksu,

“wieczny kalendarz” − automatyczne

ustawianie dnia tygodnia na podstawie daty,

współpraca z każdym komputerem

i drukarką wyposażoną w port RS232C

(łącze Centronics po zastosowaniu

dodatkowego konwertera),

polskie znaki w standardzie: AmigaPL,

Mazowia, Windows, bez polskich znaków

(“ą” jest zastępowane przez “a”, itd.).

Elektronika Praktyczna 11/2000

Rejestrator telefoniczny

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

P1: 10k

Ω

R7..R9, R12..R15: 100k

R10: 62k

Ω

R16: 3,3k

Ω

R17, R18: 47k

Ω

R20, R21: 50

Ω

R24: 8*4,7k

Ω

Kondensatory

C1, C4: 100

F/16V

C2, C3, C5, C10, C11, C13, C24,

C28, C29: 100nF

C6, C7, C8, C9: 10nF

C12: 1

Rys. 3. Układ pomocny w testowaniu rejestratora.

C14, C15: 27pF

C16..C19: 10

likacyjnej. Wykorzystano jednak

zewnÍtrzny sygna³ zegarowy gene-

rowany przez US6. Pojawienie siÍ

sygna³u 16kHz o†odpowiednim

czasie i†poziomie wywo³uje rÛw-

nieø przerwanie dla procesora.

Procesor nie jest wyposaøony

w†wewnÍtrzny zegar czasu rzeczy-

wistego, wiÍc rejestrator zosta³

wyposaøony w†zewnÍtrzny uk³ad

zegara stosowany w†sprzÍcie RTV.

Zegar (i zewnÍtrzna pamiÍÊ EEP-

ROM) jest sterowany z†magistrali

I 2 C. Zegar nie zawiera licznika lat

i†dni tygodnia, dlatego zrealizo-

wano te funkcje programowo.

DziÍki wyposaøeniu programu

w†îwieczny kalendarzî nie musi-

my wprowadzaÊ dnia tygodnia.

Ponadto, program sam zmienia

czas z†letniego na zimowy i†od-

wrotnie. Procedura zmiany czasu

nie naleøy do skomplikowanych.

Zmiana z†czasu zimowego na let-

ni nastÍpuje w†ostatni¹ niedzielÍ

marca (zmieniona jest godzina

z†2†na 3). Zmiana czasu z†letniego

na zimowy jest bardziej skompli-

kowana. Gdybyúmy w†ostatni¹ nie-

dzielÍ paüdziernika zmienili go-

dzinÍ z†3 na 2, to po godzinie

procedura zosta³aby powtÛrzona.

W†efekcie zegar liczy³by czas od

2:00 do 2:59 i†tak w†kÛ³ko. Wpro-

wadzono wiÍc dodatkowy znacz-

nik, dziÍki ktÛremu zmiana czasu

moøe nast¹piÊ tylko raz. Jak juø

zdradzi³em tyle, to powiem, jak

wykryÊ ostatni¹ niedzielÍ miesi¹-

ca. Wystarczy sprawdziÊ, czy jest

25..31 dzieÒ miesi¹ca i†siÛdmy

dzieÒ tygodnia. Jeúli tak, to ozna-

cza, øe jest to ostatnia niedziela

w†miesi¹cu (dla miesiÍcy 31-dnio-

wych). Procedury ìwiecznego ka-

lendarzaî nie bÍdÍ opisywa³, po-

niewaø w†kodzie ürÛd³owym zaj-

muje ìtylkoî 280 linii.

Zegar wyposaøono w†podtrzy-

manie zasilania, ktÛre moøe za-

pewniÊ akumulator lub kondensa-

tor o†duøej pojemnoúci (s¹ to

specjalne kondensatory o†pojem-

noúci 0,4..2F i†napiÍciu pracy

5,5V). Rezystor R23 do³adowuje

akumulator lub kondensator. Na

wyprowadzeniach 11, 9†i†10 uk³a-

du zegara US4 otrzymuje siÍ

odpowiednio sygna³y 128Hz, im-

puls co minutÍ i†sygna³ 1Hz.

Sygna³y te moøna wykorzystaÊ do

kalibracji oscylatora, ktÛr¹ prze-

prowadzamy za poúrednictwem

trymera TR1.

ZewnÍtrzna pamiÍÊ EEPROM

umoøliwia zapamiÍtanie danych

o†rozmowach. Pozosta³e porty pro-

cesora steruj¹ wyúwietlaczem LCD

1*16 znakÛw. Potencjometrem P1

reguluje siÍ kontrast wyúwietlacza.

Linie TxD i†RxD procesora steruj¹

uk³adem konwertera TTL/RS232

F/16V

C20, C23, C25..C27: 10

F/10V

C21, C22: 100nF/250V

Tr1: trymer 8..30pF

Półprzewodniki

D1, D2, D5..D8: 1N4007

D3: 1N5189

D4.1..D4.4: Mostek prostowniczy

1A/200V

OP1, OP2: CNY17

US1: LM7805

US2: AT89S8252

US3: MAX232

US4: PCF8573

US5: 26C64

US6: MT8870

US7: FX631

US8: DS1231

WR1, WR2, WR3: warystory 100V

TR1: transil 250V

Różne

CON1: ARK3

CON2, CON5: ARK2

CON3: DB9M

CON4: IDC16MLP

CON6: GOLDPIN 1*2

CON7: GOLDPIN 1*5

CON8: GOLDPIn 2*3

Q1: 12MHz

Q2: 3,579545MHz

Q3: 32,768kHz

Q4: 3,579545MHz

BAT1: bateria 1,2...3,6V/25mAh lub

kondensator 1F/5,5V

BAT2: bateria 12V/250mAh

UWAGA! Na schemacie nie

pokazano kondensatorów

odsprzęgających

UWAGA!

Przyłączanie jakichkolwiek

urządzeń do sieci

telekomunikacyjnej wymaga

świadectwa homologacji!

Elektronika Praktyczna 11/2000

Ω

R1: patrz opis

R2..R5: 33k

R6: 10

R11: 36k

R19: 330k

R22: 10k

Rejestrator telefoniczny

typu MAX232 (ICL232). £¹cze

RS232 jest wykorzystane do pod-

³¹czenia komputera lub drukarki.

Testowanie urz¹dzenia

Przed do³¹czeniem urz¹dzenia

do sieci telefonicznej moøemy je

przetestowaÊ. Odnajdziemy wtedy

wszystkie usterki. Zak³adam stan-

dardow¹ konfiguracjÍ: kryterium

rozmowy po zamianie bieguno-

woúci. Do testowania pomocny

bÍdzie uk³ad z† rys. 3 .

CON1). Najlepszy do tego celu

bÍdzie oscyloskop, a ostatecznie

miernik uniwersalny z†True RMS.

Pojawienie siÍ sygna³u 16kHz po-

winno powodowaÊ pojawianie siÍ

impulsÛw ujemnych na wyprowa-

dzeniu 12 procesora. Do z³¹cza

CON2 pod³¹czamy telefon, a prze-

³¹cznik P16 rozwieramy. W†kon-

figuracji ustawiamy kryterium roz-

mowy: impulsy 16kHz (w trybie

programowania wybraÊ cyfry

9301). Podnosimy s³uchawkÍ i†wy-

bieramy kilka cyfr. KrÛtkotrwa³e

zwarcie P16 powinno spowodo-

waÊ wyúwietlenie czasu trwania

rozmowy, licznika, itd. Kaøde ko-

lejne naciúniÍcie powinno powo-

dowaÊ zwiÍkszenie stanu licznika.

Montaø i†uruchomienie

Montaø rejestratora przeprowa-

dzamy standardowo na p³ytce

drukowanej, ktÛrej schemat mon-

taøowy jest widoczny na rys. 2 .

Zaczynamy od zwÛr i elementÛw

najmniejszych aø do najwiÍkszych.

Pod uk³ady scalone stosujemy

podstawki (LM7805 nie traktujÍ

jako uk³adu scalonego). Stabiliza-

tor US1 nie wymaga radiatora.

Nie pod³¹czamy akumulatora do

CON6. Przed umieszczeniem uk³a-

dÛw w†podstawkach sprawdzamy

napiÍcie wyjúciowe stabilizatora

US1, ktÛre powinno wynosiÊ +5V

±10%. Gdy wszystko jest w†po-

rz¹dku, pod³¹czmy akumulator do

CON6 zwracaj¹c uwagÍ na jego

polaryzacjÍ. Rezystor R1 powinien

byÊ dobrany zaleønie od pojem-

noúci akumulatora. W†nastÍpnej

kolejnoúci montujemy akumulator

do uk³adu zegara. Pr¹d ³adowania

wynosi oko³o 1mA. Teraz moøna

umieúciÊ uk³ady w†podstawkach

i†uruchomiÊ rejestrator. Potencjo-

metrem P1 regulujemy kontrast

wyúwietlacza. Urz¹dzenie jest go-

towe do uøytku. Konfiguracja za-

pisana w†EEPROM procesora usta-

wia nastÍpuj¹cy tryb pracy:

- sposÛb zaliczania: po zmianie

biegunowoúci,

- standard znakÛw: bez polskich

znakÛw

- tablica prefiksÛw: dla kraju (ta-

ryfa 05) i†zagranicy oraz audio-

tele i†telefonÛw komÛrkowych.

Uøytkownik musi zmieniÊ pre-

fiksy dla taryf 04. Taryfy 04

obejmuj¹ s¹siednie pobliskie (by-

³e) wojewÛdztwa (tzw. strefa do

100km). Ze wzglÍdu na niewiel-

k¹ (105) liczbÍ moøliwych do

zaprogramowania prefiksÛw nie-

moøliwe by³o zaprogramowanie

wszystkich prefiksÛw zagranicz-

nych. Umieszczono te najpopu-

larniejsze. Uøytkownik moøe to

oczywiúcie zmieniÊ. Jak to zro-

biÊ, bÍdzie moøna przeczytaÊ

w†drugiej czÍúci artyku³u.

Testowanie uk³adu pomiaru

pr¹du

Do z³¹cza CON2 pod³¹czamy

zamiast rezystora telefon (tryb wy-

bierania impulsowy). Po podnie-

sieniu s³uchawki jeden z†transop-

torÛw bÍdzie przewodzi³ (stan L

na wyprowadzeniu 1†lub 2†proce-

sora), a na wyúwietlaczu pojawi

siÍ napis ìNr :î. Wybieramy kilka

cyfr, ktÛre powinny pojawiÊ siÍ na

wyúwietlaczu. Wybieraniu towa-

rzyszy impulsowanie diody trans-

optora, co moøna sprawdziÊ na

wyprowadzeniu 1 lub 2 procesora.

Zmiana po³oøenia prze³¹cznika PP

spowoduje przewodzenie drugiego

transoptora, a†na wyúwietlaczu po-

jawi siÍ czas rozmowy, licznik

impulsÛw itd. Po od³oøeniu s³u-

chawki pojawi siÍ napis ìKoniecî.

Prze³¹czamy telefon w†tryb wybie-

rania tonowego i†powtarzamy test.

Wybieraniu cyfr towarzyszy poja-

wianie siÍ impulsÛw dodatnich na

wyprowadzeniu 13 procesora - ich

brak úwiadczy o†niesprawnoúci de-

kodera DTMF.

Testowanie uk³adu rozpoznaj¹-

cego sygna³ dzwonienia

Rejestrator nie jest wyposaøony

w†odpowiedni uk³ad elektroniczny.

Funkcja dekodowania dzwonienia

jest realizowana programowo. Uk³ad

testuj¹cy naleøy wykonaÊ zgodnie

z†rys. 3. Do CON2 pod³¹czamy

telefon. NaciúniÍcie przycisku PD

powinno spowodowaÊ pojawienie

siÍ napisu ìDzwonekî. Jeúli teraz

nic nie bÍdziemy robili, napis

zniknie po 5s. Jeúli jednak w†tym

czasie podniesiemy s³uchawkÍ, po-

jawi siÍ napis ìRozmowaî, ozna-

czaj¹cy rozmowÍ przychodz¹c¹.

UWAGA! Aby rejestrator roz-

pozna³ sygna³ dzwonienia, musi

pop³yn¹Ê pr¹d. Zdarzaj¹ siÍ tele-

fony z†bardzo ma³¹ pojemnoúci¹

szeregow¹ w³¹czon¹ w†uk³ad syg-

nalizacji dzwonienia. Rejestrator

moøe wtedy nie rozpoznaÊ sygna³u

dzwonienia. W†takiej sytuacji wska-

zane jest w³¹czenie rÛwnolegle do

CON2 kondensatora 220nF/250V.

Jeúli rejestrator przeszed³

wszystkie testy pomyúlnie, to mo-

øemy w³¹czyÊ go pomiÍdzy liniÍ

telefoniczn¹ a†telefon.

S³awomir Skrzyñski, AVT

Testowanie uk³adu dekodera

impulsÛw taryfikacyjnych

Uk³ad testuj¹cy jak na rysunku

3, prze³¹cznik P16 zwarty. Gene-

rator ustawiamy na 16kHz. CzÍs-

totliwoúÊ musi byÊ ustawiona doúÊ

dok³adnie. W†urz¹dzeniu modelo-

wym odstrojenie o†±500Hz powo-

dowa³o brak reakcji uk³adu. Nor-

ma gwarantuje sygna³ teletaksy

16kHz ± 160Hz. Odbiornik nie

moøe dekodowaÊ sygna³Ûw o czÍs-

totliwoúci mniejszej niø 15kHz

i†wiÍkszej niø 17kHz. Jak widaÊ,

uk³ad FX631 spe³nia wymagania

stawiane przez normy. Poziom

sygna³u 16kHz ustawiamy na

70mV (mierzymy go na z³¹czu

Wzory p³ytek drukowanych w

formacie PDF s¹ dostÍpne w Inter-

necie pod adresem: http://www.ep.-

com.pl/pcb.html oraz na p³ycie CD-

EP11/2000 w katalogu PCB .

Elektronika Praktyczna 11/2000

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: