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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Identificador de número padrão DTMF. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Telefonia Os telefones com identificação automática de número (CAL) são populares desde o início. Recentemente, devido à instalação de equipamentos modernos na central telefônica automática, os antigos AONs pararam de funcionar. Neste artigo, o autor fala sobre uma variante de um dispositivo de identificação de número que funciona com o serviço CLIP (Calling Line Identification Presentation, que significa literalmente "identificação do chamador") em estações digitais. Há muito tempo que aproveitamos a oportunidade para determinar os números de assinantes graças a um entusiasta do rádio amador que foi o primeiro a pensar em montar um dispositivo capaz de receber um número de assinante de uma central telefônica automática. Tudo isso funcionou bem em antigos PBXs soviéticos, mas com o comissionamento de centrais telefônicas modernas de fabricantes estrangeiros, o bom e velho AON se transformou em apenas uma jukebox - toca música, despertadores tocam, fala com uma voz feminina agradável, mas não cumpre seu função principal - identificação do número. Isso era de se esperar porque nas centrais telefônicas automáticas soviéticas não deveria fornecer tal serviço ao assinante - o equipamento AON era destinado principalmente à cobrança automática de chamadas de longa distância. Nossos AONs simplesmente "enganaram" a central telefônica automática e ela, "pensando" que a estação intermunicipal exigia o número dela, deu o número ao assinante. Mas esse truque não funciona com estações estrangeiras, tornou-se possível bloquear a emissão de um número para um assinante. Mas não fique muito chateado, porque a velha forma de determinar o número tem suas desvantagens. Apenas um número não superior a sete dígitos e a categoria do assinante são emitidos. Para determinar o número, deve ser estabelecida uma conexão entre o assinante e o PBX, o que, com o faturamento por tempo, traz transtornos ao assinante que faz a chamada. Cada um de nós já encontrou repetidamente uma situação em que você disca um número, o identificador de chamadas funciona do outro lado da linha e não há ninguém com quem falar. Isso é especialmente desagradável para chamadas de longa distância, onde as tarifas são especialmente altas. Agora, os assinantes de estações digitais modernas podem solicitar o serviço de identificação de número (CLIP), como outros serviços, por dinheiro. Mas agora este é um serviço garantido, pague - você obtém um serviço. O serviço CLIP está livre das deficiências descritas acima e tem possibilidades mais amplas. Naturalmente, para usar este serviço, você deve primeiro solicitá-lo à sua operadora de telefonia da mesma forma que outros serviços. Em segundo lugar, você precisa ter um identificador de chamadas (comumente chamado de identificador de chamadas) compatível com o padrão do equipamento de sua operadora de telefonia. Desde o início dos anos 90 do século passado, os fabricantes de equipamentos de telecomunicações preveem a possibilidade de emitir o número do chamador como um dos serviços das estações digitais. Em paralelo, dois padrões desenvolvidos. O padrão DTMF (Dual Tone Multi-Frequency - codificação de duas frequências) foi proposto pela primeira vez pelos engenheiros da Bell Labs para transmissão de dados por canais de rádio e depois começou a ser usado em outros sistemas de transmissão. Aqui, cada símbolo transmitido é representado pela soma de duas frequências diferentes de oito possíveis. No total, temos dezesseis caracteres à nossa disposição: dez digitais de 0 a 9 e seis de serviço - "*'*, "#", "A", "B", "C", "D". é mostrado na tabela.
Combinando esses caracteres, obtemos a mensagem necessária. As vantagens desse padrão são a confiabilidade e prevalência do DTMF e a simplicidade do equipamento de identificação numérica. No que diz respeito ao serviço CUP, esta norma tem evoluído em várias fases, pelo que nem todas as estações o suportam na íntegra. Na primeira etapa, apenas o número do assinante chamador ou do último redirecionador foi transmitido. Neste caso, não é possível determinar se a chamada foi desviada. Formato de transmissão: D S1 S2 S3 ... Sn C. Na segunda etapa, apenas o número do chamador ou do último encaminhador também foi transmitido, mas neste caso é possível determinar qual número foi recebido: o número do chamador ou o número do encaminhador. Formato de transmissão sobre o chamador: A S1 S2 S3 ... Sn C. Formato de transmissão sobre o assinante de encaminhamento-DS1 S2 S3 ... SnC. Na terceira etapa, foram transmitidos tanto o número do chamador quanto o número do último redirecionador: (A S1 S2 S3...Sn) (DS1 S2S3...Sn)C. Em estágios recentes, o protocolo foi estendido para passar parâmetros adicionais. Agora é possível incluir até cinco números de encaminhamento em uma mensagem e códigos de informações adicionais que indicam como interpretar a mensagem. Formato de transmissão: (A S1 S2S3...Sn)(DS1 S2 S3...Sn)......(D S1 S2 S3...Sn) (B S1 S2) C. Os símbolos A e D são os símbolos iniciais para os números dos assinantes de chamada e encaminhamento, respectivamente, B é o símbolo inicial para a transmissão de parâmetros, Sn é o dígito do número, n é um número inteiro de 1 a 15. A transmissão de as informações sempre terminam com o símbolo C. A duração do tom de cada símbolo e a pausa entre eles 70 ms. Em qualquer uma destas fases é transmitida informação sobre a impossibilidade de disponibilização do número chamador, por exemplo, se o número estiver protegido (serviço CLIR). Neste caso, a sequência (B 1 0 C) é transmitida. O número de dígitos nos números transmitidos não pode ser superior a quinze. Os dois primeiros dígitos são o número da zona. Para que o assinante chamado receba o número do chamador, é necessário que o sistema de sinalização de toda a cadeia de estações suporte o protocolo de transferência de dados necessário. O uso do padrão DTMF para identificação de números tornou-se amplamente difundido principalmente em países europeus. Nas Américas e na Ásia, o padrão FSK (Frequency Shift Keying) é usado principalmente. Na minha opinião, este padrão é mais maduro que o DTMF, pelo menos nesta fase. Inicialmente, esse método foi desenvolvido especificamente para transmissão de dados por redes telefônicas entre modems. Aqui, o bit "0" é codificado em 2100 Hz e o bit "1" em 1300 Hz, a taxa de transmissão é de 1200 bps. Os bits são montados em bytes de oito bits e os bytes são combinados em mensagens. Assim, temos 256 caracteres à nossa disposição. Tornou-se possível transferir não apenas números, mas também caracteres alfabéticos. Agora está sendo produzido um grande número de identificadores de chamadas do padrão FSK, que permitem fornecer ao assinante não apenas o número, hora e data da chamada do chamador, mas também seu nome. Quanto ao nome do chamador, a possibilidade de sua transferência depende, antes de tudo, da operadora de telefonia, os demais parâmetros são transmitidos sem falhas. A central telefônica, antes de emitir um número, deve de alguma forma informar o aparelho assinante sobre suas "intenções". Aqui também existem várias opções: alterar a polaridade da linha telefônica, desligar a tensão da linha por um intervalo de tempo normalizado ou reduzir a tensão da linha para um determinado nível. A mensagem pode ser transmitida antes do primeiro sinal de toque ou entre o primeiro e o segundo. Neste artigo, veremos a construção do identificador de chamadas padrão DTMF. O dispositivo funciona como um set-top box, conectado em paralelo a qualquer aparelho telefônico em uma linha telefônica analógica com uma tensão de bateria linear de 54 ... O decodificador não interfere na operação de faxes, secretárias eletrônicas e outros dispositivos que operam no modo automático e atende aos requisitos dos padrões para conectar dispositivos de assinante. Estruturalmente, pode ser feito em uma caixa separada ou embutido no telefone. O set-top box é alimentado por uma bateria de três células galvânicas ou baterias de tamanho AA ou AAA. Fornece recarga constante de baterias com baixa corrente da linha telefônica. O consumo de corrente da linha telefônica com o monofone no modo de espera (em Upit = 4,5 V) não é superior a 0,1 mA e a corrente de recarga da fonte de alimentação não é inferior a 0,01 mA. Consumo atual da fonte de alimentação: no momento da discagem ou determinação do número - não mais que 5 mA, com o receptor fora do gancho ou visualizando a memória - não mais que 0,3 mA. A memória do console é composta por vinte e seis números recebidos, organizados de acordo com o primeiro a entrar, o primeiro a sair. Com dois botões, você pode "folhear" a memória na direção das chamadas anteriores e na direção das chamadas atrasadas. A zona, número, hora e data da chamada são gravados na memória. O uso econômico da memória é fornecido, ou seja, se o mesmo assinante ligar para você com uma frequência inferior a 10 minutos, o número dele será gravado na memória uma vez e a hora da última chamada será registrada. Quando a energia é desligada, as informações na memória e o funcionamento do relógio são retidos por pelo menos 3 minutos, o que é suficiente para substituir as pilhas. O número de novas chamadas gravadas na memória desde a última visualização é exibido no indicador. O contador de novas chamadas é zerado após a visualização da memória. Se o seu telefone funcionar no modo de tom, o número discado será duplicado no indicador, para que você possa controlar a discagem correta. O diagrama de fixação é mostrado na fig. 1. O dispositivo é montado em três microcircuitos. Como indicador, é usado um indicador de cristal líquido de telefones chineses PANAPHONE ou similares. Este é um indicador de 10 dígitos com um controlador Holtek integrado. O principal elemento de design é o microcontrolador PIC16F84A (DD2). Para decodificar sinais DTMF, um chip decodificador DTMF (DD1) é usado em uma inclusão típica. A decodificação de hardware oferece maior imunidade a ruídos e confiabilidade, em contraste com a descriptografia de software. Além disso, o programa é simplificado e minimizado.
O chip DD3 combina um relógio, um cronômetro, um calendário e uma RAM estática na qual os números definidos são armazenados. A interface l2C é emulada em software nos pinos PB6 e PB7 do controlador DD2. Quanto maior a capacitância do capacitor C7, mais tempo a memória dos números e o curso do relógio são retidos quando a energia é desligada. O capacitor trimmer C6 é necessário para definir a precisão do relógio. A cascata de transistor VT1 é o comparador mais simples para analisar o estado de uma linha telefônica. O pino RB0 do controlador DD2 é configurado como uma fonte de interrupção de borda externa. O diodo Zener VD4 serve para proteger a entrada de possíveis sobretensões. Com uma linha livre, o transistor VT1 está aberto e, quando a tensão na linha telefônica cai abaixo de 50 V, ele fecha. O ajuste dessa cascata deve ser feito com muito cuidado, o que será discutido mais adiante. Se o seu PABX sinalizar a transferência de um número alterando a polaridade da linha, esse nó precisará ser aprimorado, pois é necessário formar uma frente ao alterar a polaridade. Para o acompanhamento sonoro de pressionar botões e identificar o número, é utilizado um emissor de som HA1 com auto-oscilador embutido para uma tensão operacional de 6 ou 12 V. microcircuito Isso abre o transistor VT1, que liga o sinal sonoro e fornece um nível lógico baixo na saída RA4 do controlador DD1. No modo de identificação numérica, esta saída é configurada como entrada e o código é stroblado através dela nas entradas RA0-RA3 do controlador. Na ausência de um sinal DTMF na entrada do decodificador DD1, um nível baixo está presente em sua saída DSO, o transistor VT2 é fechado e a entrada RA4 do controlador DD2 é conectada ao circuito de energia através dos circuitos internos de o emissor HA1. Em outros modos, o decodificador DD1 é desativado, o pino RA4 é configurado como uma saída de dreno aberto que controla a fonte de alimentação para HA1. Quando o fone está ligado, os elementos R10, VD5 fornecem a corrente que flui para o circuito de potência, suficiente para compensar o consumo de corrente no modo de espera e recarregar as baterias. O diodo zener VD6 é usado para proteger os circuitos de energia de possíveis sobretensões. É aconselhável usar um diodo zener com uma queda acentuada na característica, o consumo total depende disso. O resistor R1,2 é usado para alimentar o indicador com uma tensão de 1,7 ... 19 V. Selecionando-o dentro de uma pequena faixa, você pode controlar o contraste do indicador. O indicador é carregado das saídas RB2 e RB3. Os divisores de tensão R13R14 e R15R18 são usados para igualar os níveis de sinal entre as saídas RB2 e RB3 (DD2) e as entradas DI e CLK do indicador. Ao ligar a energia, os registradores do controlador DD2 e o clock DD3 são inicializados. A fonte de alimentação do chip DD1 é desligada devido ao nível baixo na saída do RB1 DD2, o temporizador DD3 é ajustado para um intervalo de 7 s. Em seguida, o dispositivo entra em modo de espera, o controlador executa o comando SLEER, que pode ser acionado por um dos seguintes eventos: uma frente na entrada RB0 (chamada recebida ou efetuada), uma alteração no estado do RB4, Entradas RB5 (pressionando botões ou um pulso na saída INT DD3). A cada 7 s, um pulso aparece no pino INT do chip DD3, pelo qual o controlador lê os registros de minutos e horas do chip DD3 e carrega o indicador HG1 com esses valores. Isso evita que o indicador mude automaticamente para o modo cronômetro. No modo de espera, a relação entre o tempo ativo do controlador e o tempo SLEEP é de 1:7. Com uma chamada recebida, antes de emitir o primeiro sinal de toque, o PBX ocupa a linha e reduz a tensão para 43 ... 45 V. O transistor VT1 fecha, o controlador DD2 é ativado, liga o chip DD1 e pesquisa as saídas do decodificador D1 - D3 e DSO. O código recebido é gravado no buffer de memória, analisado e, se o primeiro caractere for A ou D, decide-se que se trata de uma chamada de entrada com transmissão de número. As informações sobre o número, hora e data da chamada são compactadas, armazenadas na memória e exibidas no indicador. Ao receber o caractere de parada C, a fonte de alimentação do chip DD1 é desligada. Se o primeiro caractere for diferente do acima, é considerada uma chamada de saída. Nesse caso, cada código recebido estende o tempo de inicialização de DD1 em mais 7 s. Assim, ao fazer uma chamada de saída, os códigos de tecla do dispositivo conectado em paralelo são exibidos no indicador. Naturalmente, o dispositivo deve funcionar no modo de tom (ou seja, DTMF). No modo de visualização da memória das chamadas recebidas, o pressionamento dos botões ativa o controlador, as informações sobre o número, hora e data da chamada são selecionadas na memória, descompactadas e exibidas no indicador. O número é exibido por dois segundos, a data e a hora da chamada são exibidas pelos próximos dois segundos. Este ciclo é repetido três vezes, então o dispositivo entra em modo de espera. Os modos de chamada recebida e efetuada têm precedência sobre o modo de navegação na memória. O dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso (Fig. 2). Antes de instalar os componentes, você precisa soldar seis jumpers. Resistores, diodos e a ponte VD3 são instalados verticalmente. A distância entre os centros dos furos para resistores e diodos é de 2,5 mm. A ponte VD3 pode ser substituída por uma RB157 importada, e os transistores KP501 por KR1014KT1. Você pode usar componentes SMD soldados a pads. O chip DD1 pode ser substituído por KT3170, KT9170, KT9270, KT8870 (as primeiras letras podem ser diferentes) ou o KR1008VZh18 doméstico.
Para configurar o dispositivo, você precisa de um multímetro convencional (de preferência digital), um osciloscópio com impedância de entrada de 10 MΩ, uma fonte de tensão CC ajustável de até 60 V, que substituirá a linha telefônica e uma bateria de células ou baterias com uma tensão de 4,5 ... 4,8 V para dispositivos de alimentação. Você também precisará de uma chave de fenda fina com cabo isolado para ajustar os aparadores. Quando montado corretamente a partir de componentes úteis, o dispositivo começa a funcionar imediatamente, e você só precisa definir a frequência de clock do controlador DD2 com o resistor R5, ajustar o comparador de entrada com o resistor R8 e verificar o consumo de corrente. Antes de ajustar, você precisa definir os controles deslizantes dos resistores sintonizados na posição intermediária. NÃO conecte o set-top box à linha telefônica sem primeiro instalar as baterias! Ligamos a fonte de alimentação 4,5 ... 4,8 V através de um miliamperímetro definido para um limite de medição de 5 mA DC. Após cerca de 5 segundos, o decodificador entrará no modo de espera (o tempo e o contador de chamadas aparecerão no indicador), o consumo de corrente não deve exceder 30 μA. Se a corrente for maior ou o decodificador não entrar em modo de espera, é necessário verificar o diodo zener VD6, a qualidade da instalação e o firmware do controlador. No modo de espera, o controlador regenera o indicador a cada 7 segundos, então a corrente aumenta brevemente para 100 µA. Ligamos a energia diretamente (sem um miliamperímetro). Conectamos a ponta de prova do osciloscópio à saída 15 do controlador DD2 e, segurando um dos botões, configuramos o período de pulso para 15 μs com um resistor de ajuste R5. Soltamos o botão. A frequência do relógio não é crítica e pode ser definida com um erro determinado pela varredura do osciloscópio Sem desligar a energia, conectamos as saídas da ponte de diodos VD3 (destinada à linha telefônica) a uma fonte ajustável de 60 V e a ponta de prova do osciloscópio à saída 6 do controlador DD2. Com uma tensão de 50 V, ajustamos o nível de tensão no pino 8 para não mais que 6 V com um resistor trimmer R0,3. Reduzimos a tensão para 46 V, enquanto o nível no pino 6 deve ser de pelo menos 3 V. Caso contrário, você precisa verificar o diodo zener VD4 e o transistor VT1. Ajustamos a tensão para 60 V e ligamos o miliamperímetro no vão de um dos fios. O prefixo deve estar em modo de espera, enquanto a corrente no circuito medido não deve exceder 100 μA. Agora o set-top box pode ser conectado a uma linha telefônica real e verificar o funcionamento do decodificador DD1. Pegue o monofone no telefone configurado para o modo de tom. O display ficará limpo, você tem 7 segundos para discar uma sequência aleatória de números. Eles devem ser exibidos no visor e cada pressionamento deve ser acompanhado por um sinal sonoro. Se não houver indicação, é necessário verificar a instalação correta, a manutenção do decodificador e do ressonador de quartzo ZQ1. Observe que o decodificador permanece ligado por no máximo 7 segundos após o último sinal DTMF recebido. Alguns números podem não ser exibidos. Isso geralmente acontece com telefones fabricados na China e outros dispositivos que sobrecarregam a linha telefônica. Nesse caso, meça a tensão na linha telefônica enquanto estiver fora do gancho. Se estiver abaixo de 8 V, conecte resistores de 100 ohm com potência de pelo menos 0,5 W em série com os terminais do aparelho telefônico. Isso não afetará a qualidade da conexão, mas ajudará a eliminar o problema. A configuração correta do comparador e a exibição dos números ao discar de um dispositivo paralelo é uma garantia de identificação do número durante uma chamada recebida. O último estágio de ajuste é ajustar a precisão do relógio com um capacitor de ajuste C6. Faça isso durante a operação. Se o relógio "correr", gire levemente o rotor C6. Repita esta operação até obter um relógio preciso. Use uma chave de fenda dielétrica, pois adicionar capacitância ao circuito oscilador do microcircuito DD3 pode causar seu mau funcionamento. Os microcircuitos utilizados são sensíveis à eletricidade estática, portanto, use um ferro de solda "aterrado" com potência não superior a 40 watts isolado da rede elétrica. Realize todas as operações de instalação com a energia desligada. Algumas palavras sobre como gerenciar o console. Tudo é extremamente simples. O botão SB1 "PREV" percorre a memória para as chamadas anteriores e o botão SB2 "NEXT" - para as posteriores. Para entrar no modo de exibição de memória, o primeiro pressionamento deve ser de pelo menos 0,5 s. O prefixo mostrará o número, a data e a hora da chamada e, em seguida, mudará automaticamente para o modo de espera. Para entrar no modo de ajuste do relógio, pressione os dois botões simultaneamente por pelo menos 0,5 s. O visor mostrará a data, mês, hora e minuto da esquerda para a direita. Para selecionar um valor, use o botão SB2 para definir - SB1. Para sair do modo de configuração, pressione o botão SB2 e segure-o por pelo menos 0,5 s e solte-o no sinal de tempo exato. Nenhuma outra configuração necessária Na fig. 3 mostra o dispositivo montado.
Modo de programação - com o watchdog WDT desligado, o timer PWRT ligado e o oscilador RC. Autor: V.Bachul, Chisinau, Moldávia
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