电话微处理器开关 1x5。方案、说明

电话微处理器开关 1x5。无线电电子电气工程百科全书

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所提出的电话交换机（也称为微型 PBX）是一种设备，允许您将最多五个设备连接到一条电话线（它们不会相互影响），并且具有一组附加服务功能。如果没有合格证书，此交换机只能连接到不属于公共网络的电话线路（例如，部门 PBX）。要将交换机连接到公用电话网，您必须获得证书。

该器件的基础是 Microchip 的微控制器 PIC16F84-04/P，其程序决定开关所有其他组件的操作。该设备会阻止未参与通话的电话，指示电话繁忙，允许您随机设置呼叫号码并将带有音乐的来电转移到线路。还可以通过为每部电话单独设置三位数密码来限制对电话线的访问（“防盗版”功能）。对于设置为不响铃的电话，您可以设置未接来电响铃前的数量。

可以通过连接到交换机的任何电话对交换机进行重新编程，将所有设置保存在控制器的电可编程存储器 (EEPROM) 中。由电话线供电，电流消耗高达200μA。

装置框图如图所示。 1. 在初始状态下，即电话挂机并且没有来电信号时，处理器程序监视 R15R16 呼叫传感器和 R18VT16 电话电流传感器的状态。此时，由于电流开关VT9-VT13的栅极施加高电平，所以电话机已连接至线路。其余场效应晶体管的栅极较低。例如，电话机TA1的连接电路如下：电话线正极、对角开路晶体管VT18的二极管电桥VD21-VD8、电阻R11和发光二极管HL2、晶体管VT9、电阻R18和基极发射极VT16，公共线（负线）。

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电话微处理器开关 1x5

当您从其中一部电话拿起听筒时，电流开始流过晶体管 VT16 的基极-发射极结，并打开。 VT16集电极电压由高变低的变化由处理器程序记录。然后控制器逐个关闭电话，监控 VT16 采集器上的电平。一旦摘机电话断开，VT16集电极上的电压将再次由低变高，程序将能够识别该电话。然后他重新连接线路，其余电话均断开。

如果设备工作在“反盗版”模式（这取决于处理器 EEPROM 设置），则当拿起听筒时，会向 VT14 快门提供高电平。晶体管VT14打开，从而将齐纳二极管VD27连接至线路。在这种情况下，拨号变得不可能，因为在拨号脉冲期间，线路电流将流过VD27，并且电话交换机上的开关继电器将不工作。然而，控制器仍然能够从电话电流传感器（即 VT16 晶体管的集电极）读取拨打的号码。

这样，用户就有机会输入一个三位数的密码，控制器程序会将其与 EEPROM 中存储的值进行比较，如果匹配，VT14 门上的高电平将变为低电平。为了通知用户密码输入正确，设备会向线路发出确认声音信号（通过晶体管 VT15 和电阻器 R19）。如果输入的密码与所需的密码不匹配，则拨入线路将继续被阻止。处理器会一直等到手机挂断，并监控手机当前传感器的状态。

如果在取下听筒之前将 SA1 拨动开关切换到 DD3 控制器的输出 3 为高电平的位置，则可以切换到设置编程模式。其实，这与“反盗版”模式一模一样，只不过必须拨打相应的编程码，而不是线路接入密码。

来电传感器组装在电阻分压器 R15R16 上。当有呼叫出现时，电阻器 R16 上出现高电平，由处理器监控。然后，设置为不响铃的电话机（如果有）将被关闭，正在响铃的电话机将响起。在响铃之间的暂停期间，会监视电话电流传感器的状态。拿起听筒后，确定涉及的电话，其余设备均关闭。接下来，程序等待拨打一个数字，这是呼叫必须转接到的电话号码。

假设有一个来电是从TA2接听的，需要重定向到TA4。此时需要在TA2上拨打数字4，控制器读取到该数字后，向线路发出声音信号，断开TA2并连接TA4。然后TA4收到呼叫信号。

有多种方法可以在保持连接的同时形成振铃电压。其中最简单的如下。被叫电话连接到线路，线路本身使用频率为 50 Hz 的电流开关对小负载（约 25 欧姆）进行闭合和打开。在这种情况下，在断开期间会出现电压浪涌，其幅度取决于 ATS 继电器的电感和所连接电话的电抗。这样，在线路电压为60V时，可以产生幅度为60…80V的振铃信号，但并不是所有电话机都会在该振铃电压下振铃。例如，带有电子响铃电路的电话可能根本不响铃或者可能安静地响铃。如果将振铃信号的频率增加到 70 ... 80 Hz，则大多数电子电话都会响铃，但带有机械铃声的电话将停止响铃。而且，这种方法还有两个较大的缺点：首先，线路另一端的用户会听到非常强烈且令人不愉快的声音，另一个缺点是在通话过程中会发出很大的干扰。如果通过限幅和去耦电路将电感器与线路串联，则可以增加振铃电压。在这种情况下，所有电话都会响铃，但这种方法也不是没有这两个缺点。

在所提出的设计中，使用简单的单周期转换器来生成呼叫电压，通过对角线中带有晶体管的二极管电桥进行切换。该变换器由元件DD1.1、DD1.2上的主振荡器、关键晶体管VT2、线圈L1、二极管VD6、存储电容器C7和限流稳压二极管VD9-VD12组成。当控制器向晶体管VT3的栅极施加高电平时，转换器连接至线路。 DD1.1、DD1.2 上的发生器开始以约 25 kHz 的频率运行。关键晶体管VT2对线圈L1进行开关控制，存储电容C7上出现120V的电压，并受到稳压二极管VD9-VD12的限流。

如果我们考虑将来电从 TA2 转发到 TA4 的示例，则控制器操作算法将如下。当TA4通过开路晶体管VT12连接到公共线后，高电平施加到VT7栅极。晶体管VT7打开，VT8关闭。因此，TA4与电话线的正极端子断开，并通过二极管电桥VD7-VD14和晶体管VT17保持与转换器C6的存储电容器连接。同时，通过向VT3栅极施加高电平来开启转换器。

然后控制器向晶体管VT25和VT5的栅极产生两个频率为15Hz的共模曲折。当它们的电平为低电平时，TA4 连接至转换器；当为高电平时，TA19 与转换器断开，并通过电阻 R1 分流，对响铃电路电容器进行放电。这将创建一个持续时间为 15 秒的呼叫。当前的对话由流经转换器的电流保持。线路中电压为4V左右，不允许有干扰通过。在通话之间的暂停期间对电话电流进行监控。一旦 TA30 摘机，振铃信号将停止，转换器将关闭。如果未拿起听筒，则约 XNUMX 秒后呼叫将转回。

转发过程中没有干扰，可以为线路提供音乐伴奏。为此，DD2 微电路（旋律形成器）与转换器连接在一起。音乐通过元件 VT4、R6 进入线路。

处理器通过电流稳定器VT1供电。其上的电压约为 5 V。HL1 LED 用于指示连接的极性。正确连接后，它不应发光。

该开关组装在由双面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上（图 2）。线圈L1用直径18毫米的PETV-2线绕在B0,1铠装铁芯上，匝数为100匝。

电话微处理器开关 1x5

组装好的设备应立即开始工作，无需任何设置。

重新编程如下进行。对于所有电话上的听筒，SA1 拨动开关必须设置到高电平将应用于 DD3 处理器的引脚 3 的位置。然后您需要从任何电话上拿起听筒并拨打密码才能进入编程模式。在提供的固件中，该密码为 21534。如果输入正确，将会听到确认蜂鸣声。接下来，拨打表中给出的代码之一。 1、您可以更改任何功能，并在听到确认蜂鸣声后挂断电话。 “xxx”表示任意三位数。可以设置响铃次数，之后即使不响铃的电话也会响铃。为此，您需要在重新编程模式下拨打 43x，其中 x 是未接来电的数量。如果x=0，非响铃电话将不会响铃。

表1

功能	TA1	TA2	TA3	TA4	TA5
设置城际线路密码	21+xxx	22+xxx	23+xxx	24+xxx	25+xxx
使用密码访问线路	31	33	35	37	39
无需密码的线路访问	32	34	36	38	40
来电时电话响铃	51	53	55	57	59
来电时电话不响	52	54	56	58	60

该交换机可在电压为 48 ... 60 V 的自动电话交换机、大多数双绞线、电子自动电话交换机（使用脉冲拨号器时）上操作。

PIC 控制器固件

作者：V.Kulakov，顿河畔罗斯托夫

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