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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Interruptor de encendido con mando a distancia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Telefonia El dispositivo propuesto está diseñado para funcionar en la red telefónica pública. Permite encender y apagar de forma remota, a través de una línea telefónica, aparatos eléctricos de red de baja y media potencia (hasta 1 kW). El dispositivo tiene cuatro canales, (controla cuatro cargas). El número de canales se puede aumentar arbitrariamente por extensión. El interruptor se alimenta de la red de 220 V CA Es posible conectar el dispositivo en su lugar de instalación a la línea telefónica sin observar la polaridad en paralelo con el teléfono local (MTA). En modo de espera, el dispositivo no carga la línea, no responde a las señales de voz y de marcación por pulsos o DTMF provenientes del MTA o de la línea. El control remoto de las cargas de los interruptores (cambiando sus estados) se realiza solo en el modo de ocupación de línea. El conmutador ocupa la línea después de que un determinado número de señales de llamada entrantes (mensajes) lleguen al MTA desde la PBX. Para gestionar las cargas se utilizan señales DTMF estándar, provenientes de un aparato telefónico remoto (UTA), con el que el conmutador ha establecido una conexión. Si la UTA no tiene una función de marcación DTMF, se puede controlar desde un bíper, que el usuario acerca al micrófono del teléfono de la UTA. El interruptor funciona en modo interactivo, es decir, no solo recibe comandos de control de la línea, sino que también envía señales a la línea, mediante las cuales el usuario puede juzgar la ejecución de sus comandos y el estado actual de las cargas. Cada una de las cargas tiene su propia dirección: una combinación de tres dígitos que consta de números 0 - 9, símbolos #, * y letras A, B, C, D. El dispositivo acepta cuatro comandos: encender la carga con una dirección determinada, apagar la carga con una dirección determinada, solicitar el estado actual de la carga con una dirección determinada y liberar la línea. El dispositivo emite tres tipos de señales a la línea: "notificación del usuario sobre la ocupación de la línea" - una señal intermitente con un tono fundamental de 1024 Hz con una duración de 3,5 - 4 s; "Notificación al usuario sobre el estado de encendido de la carga con una determinada dirección" señal continua con un tono fundamental de 1024 Hz con una duración de 2 s; notificación al usuario sobre el estado de apagado de la carga con una dirección determinada": una señal intermitente con un tono básico de 1024 Hz con una duración de 2 s. Si, después de que el interruptor ha ocupado la línea, no se reciben señales DTMF durante 1-2 minutos, la línea se libera automáticamente y el dispositivo vuelve al modo de espera. Los parámetros eléctricos del conmutador, en cuanto a su interacción con la línea telefónica, no van más allá de los límites establecidos para aparatos telefónicos de cualquier clase de complejidad [1]. Las señales propias y de control del dispositivo en frecuencia se encuentran dentro del ancho de banda del canal telefónico (0,3 - 3 kHz). Sobre la base del dispositivo propuesto, es posible crear un sistema para el control remoto discreto de cualquier parámetro o un sistema de notificación individual para un gran número (teóricamente hasta 163) de suscriptores a través de una línea telefónica, por ejemplo, dentro de una institución. El diagrama de bloques del interruptor se muestra en la Fig. 1, y el diagrama esquemático de la unidad lógica (digital) del dispositivo se muestra en la Fig. 2.
El nodo de interfaz de línea, realizado en VD1, DA1, VT1, VT2, asegura la ocupación de la línea, la recepción de señales DTMF desde ella, que forman paquetes de dirección-comando (ACP), y la entrada de señales propias del dispositivo en la línea. La unidad de generación de señales de llamada, fabricada en VD2, U1, DD14.1, genera pulsos de nivel digital a partir de los mensajes de llamada de la central. El nodo de control de modo (DD9DD11, DD15.1, DD13.3, DD13.4, DD17.1) cuenta los pulsos de llamada y genera una señal de toma de línea después de que llega un número predeterminado de ellos. El receptor de señales DTMF (DD1), junto con los registros de almacenamiento de la transmisión automática (DD4-DD7), forman en paralelo los códigos de las direcciones y comandos recibidos de la línea. Los decodificadores de dirección de canal (VD3VD50, DD15.2-DD15.5, DD16) generan señales en sus salidas que abren el acceso a los activadores de estado del canal (DD21). El cambio de estado de estos disparadores se realiza mediante las señales de la unidad de generación de comandos y las señales lineales (DD8, DD18-DD20, DD14.2-DD14.4, DD17.3, DD17.4). El mismo nodo sondea los disparadores y envía las señales correspondientes a la línea. El sincronizador, realizado en el chip DD12, es la fuente de secuencias de pulsos de 1, 2, 1024 y 1/60 Hz, que son necesarios para el funcionamiento del dispositivo. Todas estas frecuencias están estabilizadas por un resonador de cuarzo ZQ2. En modo de espera, el pin 6 del contador DD10.1 tiene un nivel alto, lo que bloquea el conteo de DD10.1 proveniente del pin 4 DD12 de pulsos de 1 Hz. El contador DD9 se reinicia, su cuenta también está prohibida por un nivel alto con el pin 6 DD10.1. El disparador DD11.1 está en un estado bajo, el transistor VT1 está abierto alto en el pin 2 de DD11.1 y el interruptor del transistor DA1 está abierto. La línea no está cargada. El pin 5 del contador DD21 tiene un nivel alto, lo que bloquea el conteo de DD2.1 proveniente del pin 6 DD12 de pulsos de 2 Hz. El mismo nivel prohíbe el contador de conteo DD2.2 y la recepción de registros de datos DD4-DD7. Al recibir mensajes de la línea de llamada de la centralita, aparecen pulsos positivos en el pin 2 de DD15.1, en fase con el sobre de los paquetes. Cada uno de estos pulsos reinicia DD10.1. El nivel bajo en el pin 6 de DD10.1 después de la puesta a cero se mantiene durante aproximadamente 7 s, por lo tanto, con una pausa entre pulsos de aproximadamente 4 s [1], el contador DD9 puede contarlos. Una de las salidas DD9 (vyv.9 DD9) está conectada a la entrada "S" (vyv.6) disparador DD11.1. Al final del octavo pulso, aparece un nivel alto en el pin 9 de DD9, lo que convierte a DD11.1 en un estado alto. Un nivel bajo con el pin 2 DD11.1 bloquea el transistor VT1, la tecla DA1 se cierra y la línea se carga con la resistencia de las resistencias R15 y R17 conectadas en paralelo (el transistor VT2 está abierto). Puente entre una de las salidas DD9 y la entrada "S" DD11.1, puede configurar el número de llamadas, después de lo cual el interruptor ocupará la línea (de uno a nueve). Después de que la línea está ocupada, después de aproximadamente 7 s, se produce la puesta a cero y el conteo de DD9 está prohibido por un nivel alto con el pin 6 DD10.1, pero esto no afecta el estado del disparador DD11.1. Si se descuelga el teléfono antes de que llegue el número especificado de llamadas al MTA, la cuenta DD9 se restablece y se desactiva 7 segundos después de la última llamada entrante y el dispositivo permanece en modo de espera. En el momento en que la línea está ocupada por una caída positiva del pin 1 DD11.1, se inicia el vibrador único DD11.2 y el contador DD10.2 se reinicia. El nivel alto del pin 13 de DD11.2 permite durante 3,5 - 4 s el paso por DD14.2 de una señal intermitente con un tono fundamental de 1024 Hz. A través de VT2, esta señal ingresa a la línea y notifica al usuario que está ocupada por el interruptor. Después de eso, el dispositivo espera la llegada de la línea de transmisión automática. Las transmisiones automáticas se alimentan a la entrada del preamplificador en el elemento DD13.1, desde su salida a través del limitador de diodo R18, HL1, HL2 se alimentan a la entrada del receptor-decodificador de señales DTMF DD1. Las transmisiones automáticas tienen el formato - XXXY, donde XXX - tres señales DTMF de la dirección (a la izquierda el bit más significativo, a la derecha - el menor); Y - señal DTMF de comando. El ACP desde el teclado del beeper o UTA es tecleado por el usuario sin pausas entre el envío de la dirección y el comando. Antes de la llegada de la primera señal DTMF de la transmisión automática, el contador DD2.2 y los registros DD4-DD7 se reinician, el multiplexor DD3 tiene un nivel alto en el pin 1 y bajo en los pines 5, 2, 4. Cuando se reconoce la primera señal DTMF, aparece un nivel alto en la salida "detección temprana" ESO (vyv.16) DD1, reiniciando el contador DD2.1. El código de la señal DTMF descifrada aparece en los pines 11-14 de DD1, después de lo cual aparece un nivel alto en la salida de "detección tardía" de DSO (vyv.15) DD1, en cuyo borde cambia el contador DD2.2. Aparece un nivel alto en el pin 5 de DD3, a lo largo de su borde se escribe el código de señal DTMF para registrar DD5. La segunda señal DTMF se graba de la misma manera en DD6, la tercera, en DD7, la cuarta señal DTMF (comando) se graba en DD4. El nivel bajo en el pin 5 de DD2.1 se mantiene después de reiniciar DD2.1 durante aproximadamente 2 s. Si la pausa entre las señales DTMF durante la marcación supera este intervalo, el contador DD2.2 y los registros DD4DD7 se restablecerán a cero antes del final de la marcación. Desde las salidas del registro DD4 (vyv.1, 15, 14, 13) el código de la señal DTMF de comando se alimenta al decodificador de comando DD8. El código uno corresponde al comando "encender", el código dos - "apagar", los triples - "solicitar estado", los cuatro - "liberar la línea". Los códigos de comando restantes (y las salidas DD8) no se usan en el dispositivo, sin embargo, puede usarlos en lugar de los que se muestran en el diagrama, reasignándolos en consecuencia. Las direcciones de los canales de conmutación se establecen soldando líneas de diodos en los decodificadores de direcciones H1-H4. La idea de decodificación de direcciones está tomada de [2]. Por ejemplo, el diagrama de la Fig. 2 muestra el decodificador H1 de la dirección "265". Cuando el código de esta dirección aparece en el bus de salida de los registros DD5-DD7, se establecerá un nivel alto en la salida H1 (pin 3 DD16.1). Todas las salidas de registro que, de acuerdo con el código de dirección, deben ser altas, se conectan a las entradas del elemento diodo-resistencia AND (VD4, VD8, VD9, VD11, VD13, R20), y las salidas, que deben ser bajas, a las entradas del elemento diodo-resistencia OR (VD3, VD5-VD7, VD10, VD12, VD14, R21). Después de decodificar el comando, es decir, la aparición de un nivel alto en una de las salidas del DD8, se accede a los activadores de estado de los cuatro canales. En caso de recibir el comando "habilitar", los niveles lógicos de las salidas de los decodificadores de dirección H1-H4 se alimentan a través de las puertas del multiplexor DD20 a las entradas "S" de los activadores DD21 (pin 4, 6, 12, 14). El disparador correspondiente al canal, cuya dirección está fijada en los registros, pasará al estado alto en el momento en que se decodifique el comando. Cuando se recibe un comando de "apagar", las salidas H1-H4 se conectan a través de las válvulas DD19 a las entradas "R" DD21 (pin 3, 7, 11, 15), y el disparador correspondiente al canal seleccionado, en el momento en que se decodifica el comando, pasa a un estado bajo. La interrogación de los disparadores DD21 la realiza el microcircuito DD18 con un elemento de diodo-resistencia AND (VD55-VD58, R34) conectado a sus salidas mediante los comandos "on", "off" y "solicitar estado". Una entrada de cada uno de los cuatro elementos lógicos DD18 está conectada a la salida del decodificador H1-H4, respectivamente, la otra entrada está conectada a la salida del disparador correspondiente DD21 (vyv.2, 9, 10, 1 DD21). Después de decodificar el comando, se presenta un nivel alto en una de las salidas del DD8 durante aproximadamente 2 s, y durante este tiempo, una señal continua con un tono fundamental de 14.2 Hz ingresa a la línea a través del elemento abierto DD1024 si el disparador en el canal seleccionado está en estado alto, o una señal intermitente con el mismo tono fundamental si el disparador está en estado bajo. También entra una señal intermitente en la línea si se fija en los registros una dirección inexistente (no asignada a ninguno de los canales). 2 s después de decodificar el comando, aparece un nivel alto en el pin 5 de DD2.1 y se restablecen los registros DD4-DD7. Cuando las propias señales del interruptor ingresan a la línea, el microcircuito DD1 se establece en un nivel alto en la entrada PDH (vyv.6 DD1) en un modo de baja potencia con la imposibilidad de decodificar las señales de entrada. También puede cambiar el estado de cada uno de los disparadores DD21 manualmente usando los botones SB1 "Channel 1" - SB4 "Channel 4", SB5 "On", SB6 "Off". Para hacer esto, presione simultáneamente el botón del canal deseado y el botón de la acción deseada. Cada señal DTMF decodificada por el chip DD1 hace que el contador DD10.2 se reinicie a alto con un nivel alto desde la salida de "identificación tardía" DSO (vyv.15 DD1), prolongando así el tiempo de ocupación del dispositivo de línea. En el caso de que las señales DTMF no se reciban en la entrada DD1 durante un intervalo de tiempo de 1 a 2 minutos, se escribe un registro "11.1" en el disparador DD0 a lo largo del borde del nivel alto recibido en su entrada de reloj desde el pin 12 de DD10.2, y el dispositivo libera la línea. La liberación de la línea por el interruptor por comando del usuario se produce después de marcar el AKP, que consiste en una dirección arbitraria y el comando "línea libre" (número "4"). El nivel alto que apareció como resultado de la decodificación de este comando en el pin 1 de DD8 pone a DD11.1 en un estado bajo. Una vez liberada la línea, el dispositivo vuelve al modo de espera. El consumo de corriente del bloque lógico del interruptor de la fuente de +5 V depende del número de cargas incluidas. Cuando todas las cargas están apagadas, no supera los 7 mA, cuando todas están encendidas: 30 mA. El diagrama esquemático del bloque de relés electrónicos se muestra en la Fig.3.
Los niveles que vienen a lo largo de las líneas "Cadena 1" - "Cadena 4" de las salidas de los disparadores de canal del bloque lógico se registran en el registro DD1 a lo largo de los frentes de pulsos rectangulares generados a partir de la tensión alterna de red de 220 V por el circuito VD2, R18, R17, VD1. Las salidas DD1 (vyv.1, 15, 14, 13) determinan el estado de los interruptores triac VS1-VS4. Por lo tanto, el encendido y apagado de las cargas del canal se produce en los momentos en que la tensión de red pasa por cero (en una media onda creciente (sinusoides). Los elementos VD3-VD6, R19, R20, C1-C4 forman una fuente de alimentación sin transformador para optoacopladores U1-U8, LED HL1-HL4 y el microcircuito DD1. El filtro en los elementos C5, C6, L1, L2 suprime las sobretensiones de conmutación de la tensión de red. en estado de la carga correspondiente Debido al uso de los optoacopladores U1-U4, se asegura el aislamiento galvánico completo de la línea telefónica y la red de 1 V, lo que elimina la entrada de tensión de red en la línea. Una de las posibles opciones para el diagrama esquemático de un beeper para control remoto se muestra en la Fig.4.
La base del dispositivo es el chip marcador electrónico DD1 HM9102D. Desde la salida TONE (vyv.12) DD1, las señales DTNF del número ingresado desde el teclado se alimentan a través del divisor R8, R9 a la entrada del microcircuito DA1 A283D, que se utiliza en el dispositivo como amplificador de frecuencia de audio. El voltaje de suministro a DD1 y DA1 se suministra a través de un interruptor de transistor VT1, que se abre bajo en el pin 4 de DD2.2 cuando se presiona el botón SB16 "ON" y se cierra en un nivel alto en el pin 4 de DD2.2 cuando se presiona SB17 "OFF". Cuando se enciende la alimentación con el botón "ON", el pulso negativo generado por la cadena C1, R6 reinicia el contador DD3. En ausencia de presionar los botones del teclado SB1-SB15 después de aproximadamente 100 s, se establece un nivel alto en el pin 2 de DD3, a lo largo del borde del cual la cadena C8, R13 genera un pulso positivo. El transistor VT2 durante la duración de este pulso se abre y conecta el pin 6 DD2.2 al cable común, lo que equivale a presionar el botón "APAGAR". Cuando se reciben señales DTMF de DD1 antes de que expire el intervalo de tiempo especificado, el contador DD3 se restablece cada vez mediante pulsos de la salida NSA (vyv.13) DD1, lo que prolonga el estado activado del circuito. El consumo de corriente del beeper con llave VTI cerrada no supera los 25 μA, con llave abierta en modo silencioso 7,5 mA, en el modo de generación de señales DTMF 20 mA. El tiempo de apagado automático se puede variar seleccionando la salida DD3 deseada con un puente o seleccionando los elementos R10, C3 del generador de pulsos en el elemento DD2.4. Detalles del dispositivo. El interruptor y el zumbador utilizaron resistencias del tipo MLT, condensadores no polares KM, con la excepción de C2 (ver Fig. 2) del tipo K73-16, C3-C6 (ver Fig. 3) del tipo K73-17, condensadores polares K50-35, varistor RU1 (Fig. 2) CH1-2-1. En lugar del chip DD2 KT1 indicado en el diagrama (Fig. 3170), puede usar sus análogos: MV8870 [3], MT8870, NM9270, así como el análogo doméstico KR1008VZh18 [1]. En lugar del microcircuito DD4 HM1D indicado en el diagrama (Fig. 9102), puede usar sus análogos KS58C20N, KS58006, UM91260C, el análogo doméstico de KR1008VZh16 [1]. En lugar de UZCH DA1 A283D, puede usar su contraparte rusa K174XA10. Cabezal dinámico VA1 tipo 0,5 GDSH-2. Las bobinas L1, L2 del filtro de potencia (Fig. 3) se enrollan simultáneamente con dos hilos en un anillo de 20x10x4 mm de ferrita M2000NM-1 con hilo MGTF 0,5 hasta que se llenan. Los resonadores de cuarzo ZQ1 (Fig. 2) y ZQ1 (Fig. 4) a una frecuencia de 3,579545 MHz se pueden reemplazar por resonadores de cuarzo o cerámicos a una frecuencia de 3,58 MHz. Botones SB1-SB6 (Fig. 2) - KM1-1, botones SB1-SB17 (Fig. 4) - matriz de teclado desde el control remoto del televisor. El interruptor está montado en una carcasa con dimensiones de 150x220x100 mm. Los enchufes de red XS1-XS4, los LED HL1-HL4 (Fig. 3) y los botones SB1-SB4 (Fig. 2) se encuentran en el panel superior. Los triacs VS1-VS4 (Fig. 3) se instalan en radiadores con un área de 150 cm2 cada uno. La configuración del interruptor se reduce a configurar la amplificación requerida DD13.1 (Fig. 2) seleccionando R16 hasta que se logre un reconocimiento seguro de las señales DTMF por parte del chip DD1. El nivel de las señales propias del interruptor se puede cambiar, si es necesario, seleccionando R17. En caso de funcionamiento inestable de la unidad de control de modo, se debe instalar una resistencia con una resistencia de 4-12 kOhm entre el pin 100 de DD150 y el cable común. Es muy recomendable utilizar una batería de respaldo para evitar que el contenido de los activadores de estado se restablezca cuando falla la alimentación de red. Se puede instalar, por ejemplo, en la entrada de un regulador de voltaje de +5 V (no se muestra en la Fig. 3). Si está presente, la resistencia R4 (Fig. 2) puede excluirse del circuito. Puede verse en la Fig. 2 que al aumentar el número de registros DD4-DD7 a ocho y usar el chip K3KP561 como DD2, es posible hacer que las direcciones de los canales sean de siete dígitos. Al configurar el zumbador, se requiere establecer la amplitud máxima de la señal de salida del convertidor de frecuencia ultrasónico en ausencia de su limitación ajustando R9 (Fig. 4). La presencia de los botones "H", "P" y "R" en el teclado es opcional. Tres pilas AA se utilizan como pilas. Literatura:
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