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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Identificador de número estándar DTMF. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Telefonia Los teléfonos con identificación automática de números (CAL) han sido populares desde sus inicios. Recientemente, en relación con la instalación de equipos modernos en la central telefónica automática, los antiguos AON dejan de funcionar. En este artículo, el autor habla sobre una variante de un dispositivo de identificación de números que funciona con el servicio CLIP (Calling Line Identification Presentation, que literalmente significa "identificación de llamadas") en estaciones digitales. Hemos estado aprovechando la oportunidad de determinar los números de abonado durante mucho tiempo gracias a un radioaficionado entusiasta que fue el primero en pensar en montar un dispositivo capaz de recibir un número de abonado de una central telefónica automática. Todo esto funcionó bien en los antiguos PBX soviéticos, pero con la puesta en servicio de las centrales telefónicas modernas de fabricantes extranjeros, el viejo AON se convirtió en solo una máquina de discos: suena música, suenan despertadores, habla con una agradable voz femenina, pero no cumple su función principal: identificación de números. Esto era de esperar porque en las centrales telefónicas automáticas soviéticas no se suponía que proporcionara dicho servicio al suscriptor: el equipo AON estaba destinado principalmente a la facturación automática de llamadas de larga distancia. Nuestros AON simplemente "engañaron" a la central telefónica automática, y ella, "pensando" que la estación interurbana le pedía el número, le dio el número al suscriptor. Pero este truco no funciona con estaciones extranjeras, se hizo posible bloquear la emisión de un número a un suscriptor. Pero no te enojes mucho, porque la forma antigua de determinar el número tiene sus inconvenientes. Solo se emite un número no mayor a siete dígitos y la categoría del suscriptor. Para determinar el número, se debe establecer una conexión entre el suscriptor y el PBX, lo que, con la facturación basada en el tiempo, genera inconvenientes para el suscriptor que llama. Cada uno de nosotros se ha encontrado repetidamente con una situación en la que marca un número, el identificador de llamadas funciona en el otro extremo y no hay nadie con quien hablar. Esto es especialmente desagradable para las llamadas de larga distancia, donde las tarifas son especialmente altas. Ahora los suscriptores de estaciones digitales modernas pueden solicitar el servicio de identificación de número (CLIP), como otros servicios, por dinero. Pero ahora este es un servicio garantizado, paga dinero, obtienes un servicio. El servicio CLIP está libre de las deficiencias descritas anteriormente y tiene posibilidades más amplias. Naturalmente, para utilizar este servicio, primero debe solicitarlo a su operador de telefonía de la misma manera que otros servicios. En segundo lugar, debe tener un identificador de llamadas (comúnmente llamado Caller ID) que sea compatible con el estándar del equipo de su operador telefónico. Desde principios de los años 90 del siglo pasado, los fabricantes de equipos de telecomunicaciones han previsto la posibilidad de emitir un número de llamada como uno de los servicios de las estaciones digitales. Paralelamente, se desarrollaron dos estándares. El estándar DTMF (Dual Tone Multi-Frequency - codificación de dos frecuencias) fue propuesto por primera vez por los ingenieros de Bell Labs para la transmisión de datos a través de canales de radio, y luego comenzó a usarse en otros sistemas de transmisión. Aquí, cada símbolo transmitido se representa por la suma de dos frecuencias diferentes de ocho posibles. En total, tenemos dieciséis caracteres a nuestra disposición: diez digitales del 0 al 9 y seis de servicio: "*'*, "#", "A", "B", "C", "D". El diseño de frecuencias se muestra en la tabla.
Combinando estos caracteres, obtenemos el mensaje requerido. Las ventajas de este estándar son la fiabilidad y prevalencia de DTMF y la sencillez de los equipos de identificación de números. Con respecto al servicio CUP, este estándar ha evolucionado en varias etapas, por lo que no todas las estaciones lo soportan en su totalidad. En la primera etapa, sólo se transmitía el número del abonado llamante o del último redireccionador. En este caso, no es posible determinar si la llamada ha sido desviada. Formato de transmisión: D S1 S2 S3 ... Sn C. En la segunda etapa, también se transmitía solo el número de la persona que llama o el último reenviador, pero en este caso es posible determinar qué número se recibió: el número de la persona que llama o el número del reenviador. Formato de transmisión sobre la persona que llama: A S1 S2 S3 ... Sn C. Formato de transmisión sobre el suscriptor de reenvío-DS1 S2 S3 ... SnC. En la tercera etapa, se transmitieron tanto el número del llamante como el número del último redireccionador: (A S1 S2 S3...Sn) (DS1 S2S3...Sn)C. En etapas recientes, el protocolo se ha ampliado para pasar parámetros adicionales. Ahora es posible incluir hasta cinco números de desvío en un mensaje y códigos de información adicional que indican cómo interpretar el mensaje. Formato de transmisión: (A S1 S2S3...Sn)(DS1 S2 S3...Sn)......(D S1 S2 S3...Sn) (B S1 S2) C. Los símbolos A y D son los símbolos iniciales para los números de los abonados que llaman y desvían, respectivamente, B es el símbolo inicial para transmitir parámetros, Sn es el dígito del número, n es un número entero de 1 a 15. La transmisión de información siempre termina con el símbolo C. La duración del tono de cada símbolo y la pausa entre ellos es de 70 ms. En cualquiera de estas etapas, se transmite información sobre la imposibilidad de proporcionar el número que llama, por ejemplo, si el número está protegido (servicio CLIR). En este caso, se transmite la secuencia (B 1 0 C). El número de dígitos en los números transmitidos no puede ser más de quince. Los dos primeros dígitos son el número de zona. Para que el suscriptor llamado reciba el número de la persona que llama, es necesario que el sistema de señalización de toda la cadena de estaciones admita el protocolo de transferencia de datos requerido. El uso del estándar DTMF para la identificación de números se ha generalizado principalmente en países europeos. En América y Asia, se utiliza principalmente el estándar FSK (Frequency Shift Keying). En mi opinión, este estándar es más maduro que DTMF, al menos en esta etapa. Inicialmente, este método se desarrolló específicamente para la transmisión de datos a través de redes telefónicas entre módems. Aquí, el bit "0" se codifica a 2100 Hz y el bit "1" a 1300 Hz, la velocidad de transmisión es de 1200 bps. Los bits se ensamblan en bytes de ocho bits y los bytes se combinan en mensajes. Así, tenemos 256 caracteres a nuestra disposición. Se hizo posible transferir no solo números, sino también caracteres alfabéticos. Ahora se está produciendo una gran cantidad de identificadores de llamadas del estándar FSK, que le permiten proporcionar al suscriptor no solo el número, la hora y la fecha de la llamada de la persona que llama, sino también su nombre. En cuanto al nombre de la persona que llama, la posibilidad de su transferencia depende, en primer lugar, del proveedor del servicio telefónico, el resto de parámetros se transmiten sin falta. La central telefónica, antes de emitir un número, debe informar de alguna manera al dispositivo del suscriptor sobre sus "intenciones". Aquí también hay varias opciones: cambiar la polaridad de la línea telefónica, apagar el voltaje de la línea durante un intervalo de tiempo normalizado o reducir el voltaje de la línea a un cierto nivel. El mensaje puede transmitirse antes de la primera señal de llamada o entre la primera y la segunda. En este artículo, veremos la construcción del identificador de llamadas estándar DTMF. El dispositivo funciona como un decodificador, conectado en paralelo a cualquier aparato telefónico en una línea telefónica analógica con un voltaje de batería lineal de 54 ... El decodificador no interfiere con el funcionamiento de faxes, contestadores automáticos y otros dispositivos que funcionan en modo automático y cumple con los requisitos de las normas para conectar dispositivos de suscriptores. Estructuralmente, se puede hacer en una carcasa separada o integrarse en el teléfono. El decodificador funciona con una batería de tres celdas galvánicas o baterías de tamaño AA o AAA. Proporciona recarga constante de baterías con baja corriente de la línea telefónica. El consumo de corriente de la línea telefónica con el teléfono en modo de espera (en Upit = 4,5 V) no es superior a 0,1 mA, y la corriente para recargar la fuente de alimentación no es inferior a 0,01 mA. Consumo de corriente de la fuente de alimentación: al momento de marcar o determinar el número - no más de 5 mA, con el receptor descolgado o viendo la memoria - no más de 0,3 mA. La memoria de la consola es de veintiséis números entrantes, organizados por orden de entrada. Con dos botones, puede "voltear" la memoria en la dirección de llamadas anteriores y en la dirección de llamadas tardías. La zona, el número, la hora y la fecha de la llamada quedan registrados en la memoria. Se proporciona un uso económico de la memoria, es decir, si el mismo suscriptor lo llama con una frecuencia de menos de 10 minutos, su número se registra en la memoria una vez y se registra la hora de la última llamada. Cuando se corta la alimentación, la información en la memoria y el funcionamiento del reloj se conservan durante al menos 3 minutos, lo que es suficiente para reemplazar las pilas. En el indicador se muestra el número de llamadas nuevas registradas en la memoria desde la última vez que se visualizó. El contador de llamadas nuevas se pone a cero tras visualizar la memoria. Si su teléfono funciona en modo de tono, el número marcado se duplica en el indicador, para que pueda controlar la marcación correcta. El diagrama de fijación se muestra en la fig. 1. El dispositivo se ensambla en tres microcircuitos. Como indicador se utiliza un indicador de cristal líquido de teléfonos PANAPHONE chinos o similar. Este es un indicador de 10 dígitos con un controlador Holtek incorporado. El elemento de diseño principal es el microcontrolador PIC16F84A (DD2). Para decodificar señales DTMF, se utiliza un chip decodificador DTMF (DD1) en una inclusión típica. La decodificación por hardware proporciona mayor inmunidad al ruido y confiabilidad, en contraste con el descifrado por software. Además, el programa se simplifica y minimiza.
El chip DD3 combina un reloj, un temporizador, un calendario y una RAM estática en la que se almacenan los números definidos. La interfaz l2C se emula en software en los pines PB6 y PB7 del controlador DD2. Cuanto mayor sea la capacitancia del condensador C7, más tiempo se conservan la memoria de los números y el curso del reloj cuando se corta la alimentación. Se necesita el condensador de ajuste C6 para establecer la precisión del reloj. La cascada de transistores VT1 es el comparador más simple para analizar el estado de una línea telefónica. El pin RB0 del controlador DD2 está configurado como una fuente de interrupción de borde externa. El diodo Zener VD4 sirve para proteger la entrada de posibles sobretensiones. Con una línea libre, el transistor VT1 está abierto y cuando el voltaje en la línea telefónica cae por debajo de 50 V, se cierra. La sintonización de esta cascada debe tomarse con especial cuidado, lo cual se discutirá más adelante. Si su PBX señala la transferencia de un número cambiando la polaridad de la línea, entonces este nodo deberá mejorarse, ya que es necesario formar un frente al cambiar la polaridad. Para el acompañamiento sonoro de la pulsación de botones y la identificación del número, se utiliza un emisor de sonido HA1 con autooscilador incorporado para una tensión de funcionamiento de 6 o 12 V. microcircuito Este abre el transistor VT1, que enciende la señal sonora y proporciona un nivel lógico bajo en la salida RA4 del controlador DD1. En el modo de identificación de número, esta salida se configura como una entrada y el código se transmite a través de ella en las entradas RA0-RA3 del controlador. En ausencia de una señal DTMF en la entrada del decodificador DD1, hay un nivel bajo en su salida DSO, el transistor VT2 está cerrado y la entrada RA4 del controlador DD2 está conectada al circuito de alimentación a través de los circuitos internos de el emisor HA1. En otros modos, el decodificador DD1 está deshabilitado, el pin RA4 está configurado como una salida de drenaje abierto que controla la fuente de alimentación a HA1. Cuando el teléfono está encendido, los elementos R10, VD5 proporcionan la corriente que fluye al circuito de alimentación, suficiente para compensar el consumo de corriente en modo de espera y recargar las baterías. El diodo zener VD6 se utiliza para proteger los circuitos de potencia de posibles sobretensiones. Es recomendable utilizar un diodo zener con una fuerte caída en la característica, el consumo total depende de esto. La resistencia R1,2 se utiliza para alimentar el indicador con un voltaje de 1,7 ... 19 V. Seleccionándolo dentro de un rango pequeño, puede controlar el contraste del indicador.El indicador se carga desde las salidas RB2 y RB3. Los divisores de voltaje R13R14 y R15R18 se utilizan para igualar los niveles de señal entre las salidas RB2 y RB3 (DD2) y las entradas DI y CLK del indicador. Cuando se enciende la alimentación, los registros del controlador DD2 y el reloj DD3 se inicializan. La fuente de alimentación del chip DD1 se apaga debido al bajo nivel en la salida de RB1 DD2, el temporizador DD3 se establece en un intervalo de 7 s. Después de eso, el dispositivo entra en modo de espera, el controlador ejecuta el comando SLEER.Puede ser activado por uno de los siguientes eventos: un frente en la entrada RB0 (llamada entrante o saliente), un cambio en el estado del RB4, Entradas RB5 (presionando botones o un pulso en la salida INT DD3). Cada 7 s, aparece un pulso en el pin INT del chip DD3, mediante el cual el controlador lee los registros de minutos y horas del chip DD3 y carga el indicador HG1 con estos valores. Esto evita que el indicador cambie automáticamente al modo de cronómetro. En el modo de espera, la relación entre el tiempo activo del controlador y el tiempo de DORMIR es de 1:7. Con una llamada entrante, antes de emitir la primera señal de llamada, el PBX ocupa la línea y reduce el voltaje a 43 ... 45 V. El transistor VT1 se cierra, el controlador DD2 se activa, enciende el chip DD1 y sondea las salidas del decodificador D1 - D3 y DSO. El código recibido se escribe en la memoria intermedia, se analiza y, si el primer carácter es A o D, se decide que se trata de una llamada entrante con una transmisión de número. La información sobre el número, la hora y la fecha de la llamada se empaqueta, se almacena en la memoria y se muestra en el indicador. Al recibir el carácter de parada C, la fuente de alimentación del chip DD1 se apaga. Si el primer carácter es diferente al anterior, se considera que es una llamada saliente. En este caso, cada código recibido prolonga el tiempo de encendido de DD1 en otros 7 s. Por lo tanto, al realizar una llamada saliente, los códigos clave del dispositivo conectado en paralelo se muestran en el indicador. Naturalmente, el dispositivo debe funcionar en modo de tono (es decir, DTMF). En el modo de visualización de la memoria de llamadas entrantes, al presionar los botones se activa el controlador, la información sobre el número, la hora y la fecha de la llamada se selecciona de la memoria, se desempaqueta y se muestra en el indicador. El número se muestra durante dos segundos, la fecha y la hora de la llamada se muestran durante los siguientes dos segundos. Este ciclo se repite tres veces, luego el dispositivo entra en modo de espera. Los modos de llamadas entrantes y salientes tienen prioridad sobre el modo de exploración de memoria. El dispositivo está ensamblado en una placa de circuito impreso (Fig. 2). Antes de instalar los componentes, debe soldar seis puentes. Las resistencias, los diodos y el puente VD3 se instalan verticalmente. La distancia entre los centros de los agujeros para resistencias y diodos es de 2,5 mm. El puente VD3 se puede reemplazar con un RB157 importado y los transistores KP501 con KR1014KT1. Puede usar componentes SMD que están soldados a las almohadillas. El chip DD1 se puede reemplazar con KT3170, KT9170, KT9270, KT8870 (las primeras letras pueden ser diferentes) o el KR1008VZh18 doméstico.
Para configurar el dispositivo, necesita un multímetro convencional (preferiblemente digital), un osciloscopio con una impedancia de entrada de 10 MΩ, una fuente de voltaje de CC ajustable de hasta 60 V, que reemplazará la línea telefónica, y una batería de celdas o baterías con un voltaje de 4,5 ... 4,8 V para alimentar el dispositivo. También necesitará un destornillador delgado con un mango aislado para ajustar los recortadores. Cuando se ensambla correctamente a partir de componentes reparables, el dispositivo comienza a funcionar de inmediato y solo necesita configurar la frecuencia de reloj del controlador DD2 con la resistencia R5, ajustar el comparador de entrada con la resistencia R8 y verificar el consumo de corriente. Antes de ajustar, debe configurar los controles deslizantes de las resistencias sintonizadas en la posición media. ¡NO conecte el decodificador a la línea telefónica sin antes instalar las baterías! Encendemos la fuente de alimentación 4,5 ... 4,8 V a través de un miliamperímetro ajustado a un límite de medición de 5 mA CC. Después de unos 5 segundos, el decodificador entrará en modo de espera (el tiempo y el contador de llamadas aparecerán en el indicador), el consumo de corriente no debe exceder los 30 μA. Si la corriente es mayor o el decodificador no entra en modo de espera, es necesario verificar el diodo zener VD6, la calidad de la instalación y el firmware del controlador. En el modo de espera, el controlador regenera el indicador cada 7 segundos, por lo que la corriente aumenta brevemente a 100 µA. Encendemos la energía directamente (sin un miliamperímetro). Conectamos la sonda del osciloscopio a la salida 15 del controlador DD2 y, manteniendo presionado uno de los botones, establecemos el período del pulso en 15 μs con una resistencia de sintonización R5. Soltamos el botón. La frecuencia del reloj no es crítica y se puede configurar con un error determinado por el barrido del osciloscopio Sin desconectar la alimentación, conectamos las salidas del puente de diodos VD3 (destinado a la línea telefónica) a una fuente regulable de 60 V, y la sonda del osciloscopio a la salida 6 del controlador DD2. Con un voltaje de 50 V, ajustamos el nivel de voltaje en el pin 8 a no más de 6 V con una resistencia de corte R0,3. Reducimos el voltaje a 46 V, mientras que el nivel en el pin 6 debe ser de al menos 3 V. De lo contrario, debe verificar el diodo zener VD4 y el transistor VT1. Configuramos el voltaje a 60 V y encendemos el miliamperímetro en el espacio de uno de los cables. El prefijo debe estar en modo de espera, mientras que la corriente en el circuito medido no debe exceder los 100 μA. Ahora el decodificador se puede conectar a una línea telefónica real y verificar el funcionamiento del decodificador DD1. Descuelgue el auricular del teléfono configurado en modo tono. La pantalla se borrará, tiene 7 segundos para marcar una secuencia aleatoria de números. Deben mostrarse en la pantalla y cada pulsación debe ir acompañada de una señal sonora. Si no hay indicación, es necesario verificar la instalación correcta, la capacidad de servicio del decodificador y el resonador de cuarzo ZQ1. Tenga en cuenta que el decodificador permanece encendido durante un máximo de 7 segundos después de la última señal DTMF recibida. Es posible que algunos números no se muestren. Esto suele ocurrir con los teléfonos fabricados en China y otros dispositivos que cargan mucho la línea telefónica. En este caso, mida el voltaje en la línea telefónica mientras está descolgado. Si es inferior a 8 V, conecte resistencias de 100 ohmios con una potencia de al menos 0,5 W en serie con los terminales del aparato telefónico. Esto no afectará la calidad de la conexión, pero ayudará a solucionar el problema. La configuración correcta del comparador y la visualización de números al marcar desde un dispositivo paralelo es una garantía de identificación del número durante una llamada entrante. La última etapa de ajuste es ajustar la precisión del reloj con un condensador de sintonización C6. Haga esto durante la operación. Si el reloj "funciona", gire ligeramente el rotor C6. Repita esta operación hasta lograr un reloj exacto. Use un destornillador dieléctrico, ya que agregar capacitancia al circuito del oscilador del microcircuito DD3 puede provocar su mal funcionamiento. Los microcircuitos utilizados son sensibles a la electricidad estática, por lo tanto, utilice un soldador "puesto a tierra" con una potencia de no más de 40 vatios aislado de la red eléctrica. Realice todas las operaciones de instalación con la alimentación apagada. Algunas palabras sobre cómo administrar la consola. Todo es extremadamente simple. El botón SB1 "ANTERIOR" se desplaza a través de la memoria hacia las llamadas anteriores y el botón SB2 "SIGUIENTE" hacia las posteriores. Para entrar en el modo de vista de memoria, la primera pulsación debe ser de al menos 0,5 s. El prefijo mostrará el número, la fecha y la hora de la llamada, y luego cambiará automáticamente al modo de espera. Para ingresar al modo de configuración del reloj, presione ambos botones simultáneamente durante al menos 0,5 s. La pantalla mostrará la fecha, el mes, la hora y los minutos de izquierda a derecha. Para seleccionar un valor, use el botón SB2, para configurar - SB1. Para salir del modo de configuración, presione el botón SB2 y manténgalo presionado durante al menos 0,5 s y suéltelo en la señal horaria exacta. No se requieren otras configuraciones En la fig. 3 muestra el dispositivo ensamblado.
Modo de programación: con el perro guardián WDT apagado, el temporizador PWRT encendido y el oscilador RC. Autor: V.Bachul, Chisinau, Moldavia
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