monitor linii telefonicznej.pdf

Monitor linii telefonicznej

kit AVT−453

Nowoczesne telefony s¹

czÍsto wyposaøone

w†ciek³okrystaliczny

wyúwietlacz wybieranego

numeru. W†naszych domach

pracuje jednak nadal sporo

aparatÛw telefonicznych

starszego typu, z†tarcz¹

numerow¹ lub klawiatur¹.

Przy wybieraniu numeru

warto mieÊ moøliwoúÊ

sprawdzenia chociaøby

ostatniej cyfry. Opisany

poniøej monitor wyúwietla

w³aúnie tylko jedn¹, ostatnio

wybran¹ cyfrÍ. Ma przy tym

nietypowy wyúwietlacz

i†poprawnie wspÛ³pracuje

z†kaødym typem telefonu.

Opis uk³adu

Schemat elektryczny przedsta-

wiono na rys. 1 . Uk³ad monitora

w³¹cza siÍ szeregowo z†aparatem

telefonicznym. Zasilanie jest po-

bierane z†linii telefonicznej. Przy

podniesionym mikrotelefonie w†li-

nii telefonicznej p³ynie pr¹d o†na-

tÍøeniu kilkudziesiÍciu miliam-

perÛw. Pr¹d ten po przejúciu przez

mostek prostowniczy MD1 i†d³a-

wik L1 p³ynie przez diodÍ Zenera

D4. Mostek prostowniczy MD1

uniezaleønia uk³ad od aktualnej

polaryzacji napiÍcia z†centrali te-

lefonicznej. NapiÍcie z†diody D4

jest podawane przez diodÍ Schot-

tky'ego D1 na kondensatory C2

i†C5. Kondensator C5 o†znacznej

pojemnoúci podtrzymuje zasila-

nie w†czasie przerw przy im-

pulsowym wybieraniu numeru.

NapiÍcie z†diody D4 jest po-

dane na wejúcie P1.0 procesora

U1 (AT89C2051). Tym wejúciem

procesor wczytuje informacjÍ

o†stanie pÍtli abonenckiej. Jeúli

w†pÍtli p³ynie pr¹d, na diodzie

pojawia siÍ napiÍcie. Przy rozwar-

tej pÍtli rezystor R1 wymusza niski

stan. WartoúÊ rezystora dobrano

tak, aby nie by³ wykrywany pr¹d

o†wartoúci mniejszej niø 1mA. DziÍ-

ki diodzie D1 napiÍcie na D4 moøe

siÍ obniøaÊ bez roz³adowywania

kondensatora C5.

Sk³adowa zmienna pr¹du linii

abonenckiej, odseparowana przez

d³awik L1, jest podawana przez

kondensator C1 na wejúcie odbior-

nika DTMF U2 (MT3170). Diody

D2 i†D3 zabezpieczaj¹ wejúcie od-

biornika przed przepiÍciami mo-

g¹cymi pojawiÊ siÍ w†linii tele-

fonicznej.

Uk³ad odbiornika wymaga tak-

towania sygna³em o†czÍstotliwoúci

Rys. 1. Schemat elektryczny układu.

Elektronika Praktyczna 7/98

P R O J E K T Y

Monitor linii telefonicznej

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów

na płytce drukowanej.

ka. Procesor odczytuje odbiornik

przez szeregow¹, trÛjprzewodow¹

magistralÍ. Wysoki stan logiczny

na wyjúciu EST (ang. Early Ste-

ering Output) informuje procesor

o†obecnoúci sygna³u DTMF na

wejúciu odbiornika. Procesor od-

czytuje kod cyfry podaj¹c cztery

impulsy na wejúcie ACK (Ack-

nowledge Pulse Input). Po kaø-

dym impulsie odczytuje z†wyjúcia

SD (ang. Serial Data Output)

kolejny bit cyfry DTMF. ObwÛd

zerowania procesora: T1, R5, R6,

D5 i R7 powoduje uruchomienie

procesora dopiero po osi¹gniÍciu

przez napiÍcie zasilaj¹ce poziomu

oko³o 3,5V. Zapewnia to pewny

start procesora, pomimo stosunko-

wo wolnego narastania napiÍcia

zasilaj¹cego.

4,19430MHz. Rezonator kwarcowy

o†takiej czÍstotliwoúci pod³¹czono

do procesora, a†wyjúcie XTAL2

taktuje wejúcie zegarowe odbiorni-

Rys. 3. Algorytm działania

programu sterującego pracą

mikrokontrolera.

Listing 1.

#include <io51.h>

#define PRAD P1.0 /* wejście detektora pętli 1-p ynie prąd */

#define SD P1.2 /* wejście danych szeregowych */

#define ACK P1.3 /* wyjście taktujące dane szeregowe */

#define EST P1.4 /* wejście wskazujące na obecność tonu DTMF */

#define WYSWIETLACZ P3 /* wyjście na wyświetlacz LED */

else /* jeśli jest cisza */

{

ton = TON_MIN + 1; /* zablokuj odliczanie czasu tonu */

if( cisza < CISZA_MIN )

cisza++; /* zwiększaj czas ciszy */

else

ton = 0;/* jeśli dostatecznie długa cisza - odblokuj liczenie tonu */

}

#define ZWAR_MIN 2 /* min. czas zwarcia w cyfrze *10ms */

#define PRZER_MIN 4 /* min. czas przerwy w cyfrze *10ms */

#define CYFRA_MIN 10 /* min. odstęp między cyframi *10ms */

#define SPOCZ_MIN 10

#define TON_MIN 3 /* min. czas tonu DTMF *10ms + 13 ms */

#define CISZA_MIN 4 /* min. czas ciszy DTMF *10ms + 3 ms */

#define KWARC 4194304 /* częstotliwość kwarcu */

#define CZAS_10MS (int)(-KWARC/12 * 10/1000)

/********************* O D B I O R N I K D E K A D O W Y *******************/

if( PRAD ) /* jeśli płynie prąd */

{

WYSWIETLACZ = LED[cyfra]; /* wyświetl odebraną cyfrę */

if( zwarcie < CYFRA_MIN )

zwarcie++;

else

if( impulsy != 0 ) /* koniec cyfry */

{

cyfra = (impulsy < 11)? impulsy: 0x0f; /* zapamiętaj poprawną */

impulsy = 0; /* cyfrę lub 0x0f */

}

if( (przerwa > PRZER_MIN) && zezwol )

{

zezwol = 0;

impulsy++;

}

przerwa = 0;

}

else

{

WYSWIETLACZ = 0xff; /* wygaś wyświetlacz */

if( przerwa < SPOCZ_MIN )

przerwa++;

else

{

impulsy = 0;

zezwol = 0;

}

if( zwarcie > ZWAR_MIN )

zezwol = 1;

zwarcie = 0;

}

/***************************************************************************/

/* P R O G R A M G L O W N Y */

/***************************************************************************/

void main(void)

{

ACK = 0;

zezwol = 0;

cyfra = 10;

impulsy = 0;

zwarcie = 0;

przerwa = 0;

ton = TON_MIN + 1;

cisza = 0;

#define LOW( liczba ) ( (char)( (int)(liczba) ) )

#define HIGH( liczba ) ( (char)( ( (int)(liczba) ) >> 8 ) )

/****************************************************************************/

/* S T A L E G L O B A L N E */

/****************************************************************************/

const char LED[] =

{

0xff, 0xce, 0x6e, 0x5e,

0xcd, 0x6d, 0x5d, 0xcb,

0x6b, 0x5b, 0x67, 0xc7,

0x57, 0xff, 0xff, 0xff

};

/****************************************************************************/

/* Z M I E N N E G L O B A L N E */

/****************************************************************************/

char cyfra; /* cyfra odebrana jako ostatnia */

char impulsy; /* licznik impulsów wybierczych */

char dtmf; /* cyfra odebrana w DTMF */

char przerwa, zwarcie; /* liczniki czasu przerwy, zwarcia pętli */

char ton, cisza; /* liczniki czasu tonu, ciszy DTMF */

bit zezwol; /* zezwolenie na doliczenie impulsu do cyfry dekadowej */

/****************************************************************************/

/* O B S ť U G A P R Z E R W A N I A */

/****************************************************************************/

interrupt [0x0B] void odb_imp(void) /* obsługa przerwania od T0 */

{

TR0 = 0; /* przeładuj timer */

TF0 = 0;

TL0 = LOW( CZAS_10MS );

TH0 = HIGH( CZAS_10MS );

TR0 = 1;

/********************* O D B I O R N I K D T M F ***************************/

if( EST ) /* jeśli jest ton DTMF */

{

cisza = 0; /* kasuj czas ciszy */

if( ton < TON_MIN ) ton++; /* zwiększaj czas tonu */

if( ton == TON_MIN ) /* jeśli dostatecznie długi ton */

{

ton = TON_MIN + 1; /* czekaj na ciszę */

dtmf = 0;

ACK = 1; if( SD ) dtmf += 1; ACK = 0; /* odczytaj cyfrę DTMF */

ACK = 1; if( SD ) dtmf += 2; ACK = 0;

ACK = 1; if( SD ) dtmf += 4; ACK = 0;

ACK = 1; if( SD ) dtmf += 8; ACK = 0;

cyfra = dtmf; /* zapamiętaj odebraną cyfrę */

}

TMOD &= 0xf1; /* ustawienie i uruchomienie T0 */

TMOD |= 0x01;

TR0 = 0;

TF0 = 0;

TL0 = 0xff;

TH0 = 0xff;

PT0 = 0;

IE |= 0x82;

TR0 = 1;

for(;;) /* główna pętla programu */

PCON |= 0x01;

}

Elektronika Praktyczna 7/98

Monitor linii telefonicznej

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R7: 1k

Ω

R6: 100k

Ω

Kondensatory

C1, C2: 100nF

C3, C4: 33pF

C5: 2200

F/16V

Półprzewodniki

U1: AT89C2051, zaprogramowany

U2: MT3170BE

T1: BC547

MD1: mostek 1A/100V

D1, D2, D3: 1N5817

D4: C5V6 1,3W

D5: C3V3 0,4W

LED_1, LED_2, LED_3, LED_4, LED_5,

LED_6, LED_7, LED_8, LED_9, LED_*,

LED_0, LED_#: LED

Rys. 4. Algorytm pracy odbiornika DTMF.

Wyúwietlacz zrealizowano jako

matrycÍ diod úwiec¹cych o†trzech

kolumnach i†4†wierszach, w†uk³a-

dzie klawiatury telefonicznej.

W†wyúwietlaczu zastosowano nis-

kopr¹dowe diody LED, ktÛre osi¹-

gaj¹ pe³n¹ jasnoúÊ úwiecenia przy

2mA. Rezystory: R2, R3 i R4

zwiÍkszaj¹ pr¹d zasilaj¹cy diody

LED, gdyø pr¹d, jaki moøe dostar-

czyÊ wyjúcie procesora w†stanie

wysokim jest zbyt ma³y.

pojawiÊ siÍ napiÍcie oko³o 5,5V

oraz powinna zapaliÊ siÍ dioda

odpowiadaj¹ca cyfrze ì0î. Wybra-

nie dowolnej cyfry impulsowo

powinno spowodowaÊ gaúniÍcie

i†zapalanie ostatnio úwiec¹cej dio-

Różne

Kwarc Q1: 4,194304MHz

Złącze Z1: ARK2

Dławik D1: 10mH/100mA

Montaø i†uruchomienie

Monitor zmontowano na dwu-

stronnej p³ytce drukowanej, ktÛrej

widok przedstawiono na wk³adce

wewn¹trz numeru. Rozmieszcze-

nie elementÛw przedstawia rys. 2 .

Pod procesor (U1) i†odbiornik

(U2) naleøy zamontowaÊ podstaw-

ki. Uruchomienie naleøy rozpocz¹Ê

od dok³adnego sprawdzenia popra-

wnoúci montaøu. NastÍpnym kro-

kiem jest w³¹czenie monitora sze-

regowo z†aparatem telefonicznym.

Po podniesieniu mikrotelefonu

na kondensatorze C5 powinno

Podstawowe cechy i właściwości

monitora

współpracuje z telefonami z wybieraniem im−

pulsowym i tonowym;

sygnalizuje stan pętli abonenckiej (zwarcie/

przerwa);

sygnalizuje wygaszeniem wszystkich diod:

zbyt dużą liczbę impulsów (uszkodzona tar−

cza numerowa);

odebranie normalnie nie używanych cyfr A,

B, C, D w DTMF;

jest wyposażony w wyświetlacz matrycowy

z 12 diod LED w standardowym układzie kla−

wiatury telefonicznej;

nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania.

Rys. 5. Algorytm pracy odbiornika impulsowego.

Elektronika Praktyczna 7/98

Ω

R2, R3, R4: 1,8k

R5: 10k

Monitor linii telefonicznej

dy, a†po zakoÒczeniu impulsowa-

nia zaúwiecenie diody odpowiada-

j¹cej tej cyfrze. Przy wybieraniu

tonowym, wyúwietlacz jest aktu-

alizowany niemal natychmiast.

pilowaniu program zajmuje oko³o

500 bajtÛw pamiÍci programu

i†kilkadziesi¹t bajtÛw wewnÍtrznej

pamiÍci danych. Algorytm dzia³a-

nia programu monitora przedsta-

wiono na rys. 3 . Prosty odbiornik

sygnalizacji DTMF zapewnia igno-

rowanie sygna³Ûw zbyt krÛtkich

i†nie poprzedzonych cisz¹. Algo-

rytm pracy odbiornika tonowego

ilustruje rys. 4 .

Odbiornik impulsowy (sygnali-

zacji dekadowej) jest bardziej roz-

budowany. Wynika to z†faktu, øe

musi zliczaÊ i†analizowaÊ czasy

wielu zdarzeÒ, takich jak: podnie-

sienie mikrotelefonu, przerwa

i†zwarcie podczas wybierania i

odstÍp miÍdzy cyframi. SposÛb

dzia³ania tego odbiornika moøna

przeúledziÊ na rys. 5 .

Tomasz Gumny, AVT

Oprogramowanie

Program monitora napisano

w†jÍzyku C†(IAR Systems). èrÛd-

³owa wersja programu przedsta-

wiona jest na list. 1 . Po skom-

Elektronika Praktyczna 7/98

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: