Monitor linii telefonicznej
P R O J E K T Y
Monitor linii telefonicznej
kit AVT-453
Nowoczesne telefony są
cz�sto wyposałone
w ciekłokrystaliczny
wyświetlacz wybieranego
numeru. W naszych domach
pracuje jednak nadal sporo
aparat�w telefonicznych
starszego typu, z tarczą
numerową lub klawiaturą.
Opis układu pojawia si� napi�cie. Przy rozwar-
Przy wybieraniu numeru
Schemat elektryczny przedsta- tej p�tli rezystor R1 wymusza niski
warto mieĘ mołliwośĘ
wiono na rys. 1. Układ monitora stan. WartośĘ rezystora dobrano
sprawdzenia chociałby
włącza si� szeregowo z aparatem tak, aby nie był wykrywany prąd
ostatniej cyfry. Opisany
telefonicznym. Zasilanie jest po- o wartości mniejszej nił 1mA. Dzi�-
poniłej monitor wyświetla
bierane z linii telefonicznej. Przy ki diodzie D1 napi�cie na D4 mołe
właśnie tylko jedną, ostatnio
podniesionym mikrotelefonie w li- si� obniłaĘ bez rozładowywania
wybraną cyfr�. Ma przy tym nii telefonicznej płynie prąd o na- kondensatora C5.
t�łeniu kilkudziesi�ciu miliam- Składowa zmienna prądu linii
nietypowy wyświetlacz
per�w. Prąd ten po przejściu przez abonenckiej, odseparowana przez
i poprawnie wsp�łpracuje
mostek prostowniczy MD1 i dła- dławik L1, jest podawana przez
z kałdym typem telefonu.
wik L1 płynie przez diod� Zenera kondensator C1 na wejście odbior-
D4. Mostek prostowniczy MD1 nika DTMF U2 (MT3170). Diody
uniezalełnia układ od aktualnej D2 i D3 zabezpieczają wejście od-
polaryzacji napi�cia z centrali te- biornika przed przepi�ciami mo-
lefonicznej. Napi�cie z diody D4 gącymi pojawiĘ si� w linii tele-
jest podawane przez diod� Schot- fonicznej.
tky'ego D1 na kondensatory C2 Układ odbiornika wymaga tak-
i C5. Kondensator C5 o znacznej towania sygnałem o cz�stotliwości
pojemności podtrzymuje zasila-
nie w czasie przerw przy im-
pulsowym wybieraniu numeru.
Napi�cie z diody D4 jest po-
dane na wejście P1.0 procesora
U1 (AT89C2051). Tym wejściem
procesor wczytuje informacj�
o stanie p�tli abonenckiej. Jeśli
w p�tli płynie prąd, na diodzie
Rys. 1. Schemat elektryczny układu.
Elektronika Praktyczna 7/98
63
Monitor linii telefonicznej
ka. Procesor odczytuje odbiornik
przez szeregową, tr�jprzewodową
magistral�. Wysoki stan logiczny
na wyjściu EST (ang. Early Ste-
ering Output) informuje procesor
o obecności sygnału DTMF na
wejściu odbiornika. Procesor od-
czytuje kod cyfry podając cztery
impulsy na wejście ACK (Ack-
nowledge Pulse Input). Po kał-
dym impulsie odczytuje z wyjścia
SD (ang. Serial Data Output)
kolejny bit cyfry DTMF. Obw�d
zerowania procesora: T1, R5, R6,
D5 i R7 powoduje uruchomienie
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów
procesora dopiero po osiągni�ciu
na płytce drukowanej.
przez napi�cie zasilające poziomu
4,19430MHz. Rezonator kwarcowy około 3,5V. Zapewnia to pewny
o takiej cz�stotliwości podłączono start procesora, pomimo stosunko- Rys. 3. Algorytm działania
do procesora, a wyjście XTAL2 wo wolnego narastania napi�cia programu sterującego pracą
mikrokontrolera.
taktuje wejście zegarowe odbiorni- zasilającego.
Listing 1.
#include else /* jeśli jest cisza */
{
#define PRAD P1.0 /* wejście detektora pętli 1-p ynie prąd */ ton = TON_MIN + 1; /* zablokuj odliczanie czasu tonu */
#define SD P1.2 /* wejście danych szeregowych */ if( cisza < CISZA_MIN )
#define ACK P1.3 /* wyjście taktujące dane szeregowe */ cisza++; /* zwiększaj czas ciszy */
#define EST P1.4 /* wejście wskazujące na obecność tonu DTMF */ else
#define WYSWIETLACZ P3 /* wyjście na wyświetlacz LED */ 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 */ /********************* O D B I O R N I K D E K A D O W Y *******************/
#define CYFRA_MIN 10 /* min. odstęp między cyframi *10ms */ if( PRAD ) /* jeśli płynie prąd */
#define SPOCZ_MIN 10 {
WYSWIETLACZ = LED[cyfra]; /* wyświetl odebraną cyfrę */
#define TON_MIN 3 /* min. czas tonu DTMF *10ms + 13 ms */ if( zwarcie < CYFRA_MIN )
#define CISZA_MIN 4 /* min. czas ciszy DTMF *10ms + 3 ms */ zwarcie++;
else
#define KWARC 4194304 /* częstotliwość kwarcu */ if( impulsy != 0 ) /* koniec cyfry */
{
#define CZAS_10MS (int)(-KWARC/12 * 10/1000) cyfra = (impulsy < 11)? impulsy: 0x0f; /* zapamiętaj poprawną */
impulsy = 0; /* cyfrę lub 0x0f */
#define LOW( liczba ) ( (char)( (int)(liczba) ) ) }
#define HIGH( liczba ) ( (char)( ( (int)(liczba) ) >> 8 ) ) if( (przerwa > PRZER_MIN) && zezwol )
/****************************************************************************/ {
/* S T A L E G L O B A L N E */ zezwol = 0;
/****************************************************************************/ impulsy++;
}
const char LED[] = przerwa = 0;
{ }
0xff, 0xce, 0x6e, 0x5e, else
0xcd, 0x6d, 0x5d, 0xcb, {
0x6b, 0x5b, 0x67, 0xc7, WYSWIETLACZ = 0xff; /* wygaś wyświetlacz */
0x57, 0xff, 0xff, 0xff if( przerwa < SPOCZ_MIN )
}; przerwa++;
else
/****************************************************************************/ {
/* Z M I E N N E G L O B A L N E */ impulsy = 0;
/****************************************************************************/ zezwol = 0;
}
char cyfra; /* cyfra odebrana jako ostatnia */ if( zwarcie > ZWAR_MIN )
char impulsy; /* licznik impulsów wybierczych */ zezwol = 1;
char dtmf; /* cyfra odebrana w DTMF */ zwarcie = 0;
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 */ /***************************************************************************/
/* P R O G R A M G L O W N Y */
/****************************************************************************/ /***************************************************************************/
/* O B S e
U G A P R Z E R W A N I A */
/****************************************************************************/ void main(void)
{
interrupt [0x0B] void odb_imp(void) /* obsługa przerwania od T0 */ ACK = 0;
{ zezwol = 0;
TR0 = 0; /* przeładuj timer */ cyfra = 10;
TF0 = 0; impulsy = 0;
TL0 = LOW( CZAS_10MS ); zwarcie = 0;
TH0 = HIGH( CZAS_10MS ); przerwa = 0;
TR0 = 1; ton = TON_MIN + 1;
cisza = 0;
/********************* O D B I O R N I K D T M F ***************************/
if( EST ) /* jeśli jest ton DTMF */ TMOD &= 0xf1; /* ustawienie i uruchomienie T0 */
{ TMOD |= 0x01;
cisza = 0; /* kasuj czas ciszy */ TR0 = 0;
if( ton < TON_MIN ) ton++; /* zwiększaj czas tonu */ TF0 = 0;
if( ton == TON_MIN ) /* jeśli dostatecznie długi ton */ TL0 = 0xff;
{ TH0 = 0xff;
ton = TON_MIN + 1; /* czekaj na ciszę */ PT0 = 0;
dtmf = 0; IE |= 0x82;
ACK = 1; if( SD ) dtmf += 1; ACK = 0; /* odczytaj cyfrę DTMF */ TR0 = 1;
ACK = 1; if( SD ) dtmf += 2; ACK = 0;
ACK = 1; if( SD ) dtmf += 4; ACK = 0; for(;;) /* główna pętla programu */
ACK = 1; if( SD ) dtmf += 8; ACK = 0; PCON |= 0x01;
cyfra = dtmf; /* zapamiętaj odebraną cyfrę */ }
}
}
Elektronika Praktyczna 7/98
64
Monitor linii telefonicznej
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1, R7: 1k&!
R2, R3, R4: 1,8k&!
R5: 10k&!
R6: 100k&!
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_*,
Rys. 4. Algorytm pracy odbiornika DTMF.
LED_0, LED_#: LED Ć3
Wyświetlacz zrealizowano jako pojawiĘ si� napi�cie około 5,5V
Różne
matryc� diod świecących o trzech oraz powinna zapaliĘ si� dioda
Kwarc Q1: 4,194304MHz
kolumnach i 4 wierszach, w ukła- odpowiadająca cyfrze �0�. Wybra-
Złącze Z1: ARK2
dzie klawiatury telefonicznej. nie dowolnej cyfry impulsowo
Dławik D1: 10mH/100mA
W wyświetlaczu zastosowano nis- powinno spowodowaĘ gaśni�cie
koprądowe diody LED, kt�re osią- i zapalanie ostatnio świecącej dio-
gają pełną jasnośĘ świecenia przy
2mA. Rezystory: R2, R3 i R4
zwi�kszają prąd zasilający diody
LED, gdył prąd, jaki mołe dostar-
czyĘ wyjście procesora w stanie
wysokim jest zbyt mały.
Montał i uruchomienie
Monitor zmontowano na dwu-
stronnej płytce drukowanej, kt�rej
widok przedstawiono na wkładce
wewnątrz numeru. Rozmieszcze-
nie element�w przedstawia rys. 2.
Pod procesor (U1) i odbiornik
(U2) naleły zamontowaĘ podstaw-
ki. Uruchomienie naleły rozpocząĘ
od dokładnego sprawdzenia popra-
wności montału. Nast�pnym kro-
kiem jest włączenie 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:
Q' zbyt dużą liczbę impulsów (uszkodzona tar-
cza numerowa);
Q' 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 z
ródła zasilania.
Rys. 5. Algorytm pracy odbiornika impulsowego.
Elektronika Praktyczna 7/98
65
Monitor linii telefonicznej
dy, a po zako�czeniu impulsowa- pilowaniu program zajmuje około Odbiornik impulsowy (sygnali-
nia zaświecenie diody odpowiada- 500 bajt�w pami�ci programu zacji dekadowej) jest bardziej roz-
jącej tej cyfrze. Przy wybieraniu i kilkadziesiąt bajt�w wewn�trznej budowany. Wynika to z faktu, łe
tonowym, wyświetlacz jest aktu- pami�ci danych. Algorytm działa- musi zliczaĘ i analizowaĘ czasy
alizowany niemal natychmiast. nia programu monitora przedsta- wielu zdarze�, takich jak: podnie-
wiono na rys. 3. Prosty odbiornik sienie mikrotelefonu, przerwa
Oprogramowanie sygnalizacji DTMF zapewnia igno- i zwarcie podczas wybierania i
Program monitora napisano rowanie sygnał�w zbyt kr�tkich odst�p mi�dzy cyframi. Spos�b
w j�zyku C (IAR Systems). Łr�d- i nie poprzedzonych ciszą. Algo- działania tego odbiornika mołna
łowa wersja programu przedsta- rytm pracy odbiornika tonowego prześledziĘ na rys. 5.
wiona jest na list. 1. Po skom- ilustruje rys. 4. Tomasz Gumny, AVT
Elektronika Praktyczna 7/98
66