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无线电电子与电气工程百科全书 DTMF 标准号码标识符。 无线电电子电气工程百科全书
具有自动号码识别 (CAL) 功能的电话自问世以来一直很受欢迎。 最近，由于自动电话交换机安装了现代化设备，旧的 AON 停止工作。 在本文中，作者讨论了与数字站的 CLIP（主叫线路识别显示，字面意思是“呼叫者识别”）服务配合使用的号码识别设备的变体。 长期以来，我们一直利用这个机会来确定用户号码，这要归功于一位热心的无线电爱好者，他第一个想到组装一种能够从自动电话交换机接收用户号码的设备。 所有这一切在旧的苏联 PBX 上运行良好，但随着外国制造商的现代电话交换机的调试，良好的旧 AON 变成了一个点唱机 - 音乐播放，闹钟响起，用悦耳的女声说话，但并没有实现其功能主要功能——号码识别。 这是可以预料到的，因为在苏联的自动电话交换机中，根本不应该向用户提供这样的服务——AON 设备主要用于长途电话的自动计费。 我们的 AON 只是“欺骗”了自动电话交换机，而她“认为”城际车站需要她提供号码，就把号码给了用户。 但这个技巧不适用于外国电台，它可以阻止向订户发放号码。 但不要太沮丧，因为确定数字的旧方法有其缺点。 仅发布不超过七位数字的号码和订户类别。 为了确定号码，用户必须与PBX建立连接，按时间计费，给主叫用户带来不便。 我们每个人都曾多次遇到这样的情况，当你拨打一个号码，另一端显示来电显示，却没有人可以通话。 这对于资费特别高的长途电话来说尤其令人不快。 现在，现代数字电台的用户可以像其他服务一样付费订购号码识别服务（CLIP）。 但现在这是一项有保障的服务，付钱——你就得到服务。 CLIP服务没有上述缺点并且具有更广泛的可能性。 当然，为了使用此服务，您必须像其他服务一样首先从您的电话运营商处订购。 其次，您需要有一个与您的电话运营商设备标准兼容的来电显示（俗称来电显示）。 自上世纪90年代初以来，电信设备制造商已经提供了发布主叫号码的可能性，作为数字站的服务之一。 同时制定了两项标准。 DTMF标准（Dual Tone Multi-Frequency - 双频编码）最初是由贝尔实验室的工程师提出的，用于无线信道上的数据传输，随后开始应用于其他传输系统中。这里，每个传输的符号用和来表示八个可能的频率中的两个不同的频率。 总共，我们有十六个字符可供使用：十个从 0 到 9 的数字和六个服务字符 - “*'*、“#”、“A”、“B”、“C”、“D”。频率布局如表所示。
组合这些字符，我们得到所需的消息。 该标准的优点是 DTMF 的可靠性和普及性以及号码识别设备的简单性。 对于CUP业务，该标准经历了几个阶段的演进，因此并非所有站点都完全支持。 在第一阶段，仅传输主叫用户或最后重定向器的号码。 在这种情况下，无法确定呼叫是否已被转移。 传输格式：D S1 S2 S3 ... Sn C。 在第二阶段，仅发送呼叫者的号码或最后的转发器的号码，但在这种情况下，可以确定接收到哪个号码：呼叫者的号码或转发器的号码。 主叫方的传输格式：A S1 S2 S3 ... Sn C。转发用户的传输格式-DS1 S2 S3 ... SnC。 在第三阶段，发送主叫号码和最后重定向器的号码：(A S1 S2 S3...Sn) (DS1 S2S3...Sn)C。 最近阶段，该协议已扩展为传递附加参数。 现在，一条消息中最多可以包含五个转接号码以及指示如何解释该消息的附加信息代码。 传输格式：(A S1 S2S3...Sn)(DS1 S2 S3...Sn)......(D S1 S2 S3...Sn) (B S1 S2) C. 符号A和D分别为主叫和前转用户号码的起始符号，B为传输参数的起始符号，Sn为号码位数，n为1～15的整数。信息始终以符号 C 结尾。每个符号的音调持续时间以及它们之间的暂停 70 毫秒。 在这些阶段的任何一个阶段，都会传输有关无法提供主叫号码的信息，例如，如果该号码受到保护（CLIR 服务）。 在这种情况下，发送序列(B 1 0 C)。 传输号码的位数不能超过 XNUMX 位。 前两位数字是防区编号。 为了让被叫用户接收主叫号码，整个站链的信令系统必须支持所需的数据传输协议。 主要在欧洲国家广泛使用 DTMF 标准进行号码识别。 在美洲和亚洲，主要使用FSK（频移键控）标准。 在我看来，这个标准比DTMF更加成熟，至少在现阶段是这样。 最初，该方法是专门为调制解调器之间电话网络上的数据传输而开发的。 这里，位“0”以2100Hz编码，位“1”以1300Hz编码，传输速率为1200bps。 这些位被组装成八位字节，并且这些字节被组合成消息。 因此，我们有 256 个字符可供使用。 不仅可以传输数字，还可以传输字母字符。 现在正在生产大量 FSK 标准的来电显示，它使您不仅可以向订户提供呼叫者的号码、时间和日期，还可以提供他的姓名。 至于呼叫者的姓名，其传输的可能性首先取决于电话服务提供商，其余参数均会传输。 电话交换机在发出号码之前，必须以某种方式告知订户设备其“意图”。 这里也有几种选择：改变电话线的极性，在标准化的时间间隔内关闭线路电压，或者将线路电压降低到一定水平。 该消息可以在第一振铃信号之前或者在第一振铃信号与第二振铃信号之间发送。 在本文中，我们将了解 DTMF 标准来电显示的构造。 该设备用作机顶盒，并联连接到模拟电话线上的任何电话机，线性电池电压为 54 ... 机顶盒不会干扰传真机、答录机和其他以自动模式运行的设备的操作，并且满足连接用户设备的标准要求。 从结构上讲，它可以制作在单独的外壳中或内置于电话中。 机顶盒由三节原电池或 AA 或 AAA 尺寸的电池供电。 通过电话线以低电流为电池持续充电。 听筒待机状态下（Upit=4,5V）电话线消耗的电流不大于0,1mA，对电源充电的电流不小于0,01mA。 电源电流消耗：拨号或确定号码时 - 不超过 5 mA，听筒摘机或查看内存时 - 不超过 0,3 mA。 控制台的内存是二十六个传入号码，按先进先出的原则组织。 通过两个按钮，您可以按照较早呼叫的方向和较晚呼叫的方向“翻阅”内存。 呼叫的区域、号码、时间和日期都记录在存储器中。 提供了对内存的经济使用，即如果同一用户呼叫您的频率少于 10 分钟，那么他的号码将被记录在内存中一次，并记录最后一次呼叫的时间。 当电源关闭时，存储器中的信息和时钟的运行至少保留3分钟，这足以更换电池。 指示器上显示自上次查看以来内存中记录的新呼叫数。 查看内存后，新呼叫计数器会重置。 如果您的话机工作在音频模式，则拨打的号码会在指示灯上重复显示，以便您控制正确的拨号。 附件图如图所示。 1. 该装置组装在三个微电路上。 作为指示器，使用国产PANAPHONE电话等的液晶指示器。 这是一个内置 Holtek 控制器的 10 位指示器。 主要设计元件是 PIC16F84A (DD2) 微控制器。 为了解码 DTMF 信号，典型的包含使用 DTMF 解码器芯片 (DD1)。 与软件解密相比，硬件解码提供更高的抗噪性和可靠性。 此外，程序被简化和最小化。
DD3 芯片结合了时钟、定时器、日历和存储定义数字的静态 RAM。 l2C 接口通过软件在 DD6 控制器的引脚 PB7 和 PB2 处进行仿真。 电容C7的电容越大，断电时数字记忆和时钟进程的保留时间越长。 需要微调电容器 C6 来设置时钟的精度。 VT1晶体管级联是用于分析电话线状态的最简单的比较器。 DD0 控制器的 RB2 引脚配置为外部边沿中断源。 齐纳二极管 VD4 用于保护输入免受可能的过压影响。 当线路空闲时，晶体管 VT1 打开，当电话线路中的电压降至 50 V 以下时，晶体管 VTXNUMX 关闭。 该级联的调整应特别小心，这将进一步讨论。 如果您的 PBX 通过更改线路极性来发出号码传输信号，则需要改进此节点，因为更改极性时需要形成前端。 对于按下按钮和识别数字的声音伴奏，使用工作电压为 1 或 6 V 的内置自振荡器的声音发射器 HA12。在控制器DD1的输出RA4处提供低逻辑电平。 在数字识别模式下，该输出被配置为输入，并且通过它在控制器的输入 RA0-RA3 处选通代码。 当解码器DD1的输入端无DTMF信号时，其输出端DSO为低电平，晶体管VT2截止，控制器DD4的输入端RA2通过内部电路与电源电路相连。发射器HA1。 在其他模式下，DD1 解码器被禁用，RA4 引脚配置为开漏输出，控制 HA1 的电源。 当手机开机时，元件R10、VD5提供流入电源电路的电流，足以补偿待机模式下的电流消耗并对电池充电。 VD6 齐纳二极管用于保护电源电路免受可能的过压影响。 建议使用特性急剧下降的齐纳二极管，总功耗取决于此。 电阻器 R1,2 用于为指示器供电，电压为 1,7 ... 19 V。 在小范围内选择，可以控制指示器对比度，指示器从输出RB2和RB3加载。 分压器 R13R14 和 R15R18 用于匹配输出 RB2 和 RB3 (DD2) 以及指示器的输入 DI 和 CLK 之间的信号电平。 当电源接通时，控制器DD2和时钟DD3的寄存器被初始化。 由于RB1 DD1 输出低电平，DD2 芯片电源关闭，DD3 定时器设置为7 s 的间隔。 之后，设备进入待机模式，控制器执行 SLEER 命令。它可以由以下事件之一激活：RB0 输入前端（呼入或呼出呼叫）、RB4 状态发生变化、 RB5 输入（按下按钮或 INT DD3 输出处的脉冲）。 每 7 秒，DD3 芯片的 INT 引脚出现一个脉冲，控制器通过该脉冲从 DD3 芯片读取分钟和小时寄存器，并将这些值加载到 HG1 指示器。 这可以防止指示器自动切换到秒表模式。 在待机模式下，控制器活动时间与 SLEEP 时间之比为 1:7。 有来电时，在发出第一个振铃信号之前，集团电话占用线路，并将电压降低到43…45V。晶体管VT1截止，控制器DD2被激活，打开DD1芯片的电源并轮询解码器D1-D3和DSO的输出。 将接收到的代码写入缓冲存储器并进行分析，如果第一个字符是A或D，则判定这是带有号码传输的来电。 有关呼叫号码、时间和日期的信息被打包、存储在内存中并显示在指示器上。 当接收到停止字符C时，DD1芯片的电源被关闭。 如果第一个字符与上面不同，则认为是去电。 在这种情况下，每个接收到的代码都会将 DD1 的上电时间再延长 7 s。 这样，当拨打电话时，并联设备的按键代码就会显示在指示器上。 当然，设备必须工作在音频（即 DTMF）模式。 在查看来电内存模式下，按下按钮激活控制器，从内存中选择有关来电的号码、时间和日期信息，解包并显示在指示灯上。 号码显示两秒钟，接下来的两秒钟显示呼叫的日期和时间。 该循环重复XNUMX次，然后设备进入待机模式。 来电和去电模式优先于内存浏览模式。 该器件组装在印刷电路板上（图 2）。 在安装组件之前，您需要焊接六个跳线。 电阻、二极管和VD3电桥垂直安装。 电阻器和二极管的孔中心之间的距离为 2,5 mm。 VD3桥可更换为进口RB157，KP501晶体管可更换为KR1014KT1。 您可以使用焊接到焊盘的 SMD 元件。 DD1芯片可以更换为KT3170、KT9170、KT9270、KT8870（首字母可能不同）或国产的KR1008VZh18。
要设置该设备，您需要一个传统的万用表（最好是数字万用表）、一个输入阻抗为 10 MΩ 的示波器、一个高达 60 V 的可调直流电压源（将取代电话线）以及一个电池组或电池组电源设备的电压为 4,5 ... 4,8 V。 您还需要一把带有绝缘手柄的细螺丝刀来调整修剪器。 当使用可维修的组件正确组装后，设备立即开始工作，您只需使用电阻器 R2 设置 DD5 控制器的时钟频率，使用电阻器 R8 调整输入比较器并检查电流消耗。 调整前，需要将被调电阻的滑块置于中间位置。 在未先安装电池的情况下，请勿将机顶盒连接至电话线！ 我们通过毫安表打开电源 4,5 ... 4,8 V，测量限值设置为 5 mA DC。 约5秒后，机顶盒将进入待机模式（指示灯上将出现时间和呼叫计数器），电流消耗不应超过30μA。 如果电流较大或机顶盒无法进入待机模式，则需要检查VD6稳压二极管、安装质量和控制器固件。 在待机模式下，控制器每 7 秒重新生成一次指示器，因此电流短暂增加至 100 µA。 我们直接打开电源（不用毫安表）。 我们将示波器探头连接到 DD15 控制器的输出 2，并按住其中一个按钮，使用调谐电阻器 R15 将脉冲周期设置为 5 μs。 我们松开按钮。 时钟频率并不重要，可以根据示波器的扫描确定的误差进行设置 在不关闭电源的情况下，我们将二极管电桥 VD3（用于电话线）的输出连接到 60 V 的可调电源，并将示波器探头连接到 DD6 控制器的输出 2。 在电压为 50 V 时，我们通过微调电阻 R8 将引脚 6 的电压电平设置为不超过 0,3 V。我们将电压降低至 46 V，而引脚 6 的电平必须至少为 3 V。否则，您需要检查稳压二极管VD4和晶体管VT1。 我们将电压设置为 60 V，然后打开其中一根电线间隙中的毫安表。 前缀必须处于待机模式，同时被测电路中的电流不得超过100μA。 现在机顶盒可以连接到真实的电话线并检查DD1解码器的运行情况。 拿起设置为音频模式的电话听筒。 显示将清除，您有 7 秒的时间拨打随机号码序列。 它们应该显示在显示屏上，并且每次按下都应该伴有声音信号。 如果没有指示，则需要检查解码器和石英谐振器ZQ1的安装是否正确、是否可维护。 请注意，解码器在最后接收到 DTMF 信号后最多保持开机状态 7 秒。 有些数字可能无法显示。 这种情况通常发生在中国制造的电话和其他对电话线路负荷很大的设备上。 在这种情况下，请在摘机时测量电话线上的电压。 如果低于8V，则在电话机端子上串接100欧姆、功率至少0,5W的电阻。 这不会影响连接质量，但有助于解决问题。 并行设备拨号时比较器的正确设置和号码的显示是来电时识别号码的保证。 调整的最后阶段是通过调谐电容器C6来调整时钟的精度。 在操作期间执行此操作。 如果时钟“运行”，则稍微转动转子 C6。 重复此操作，直到获得准确的时钟。 使用介电螺丝刀，因为在 DD3 微电路的振荡器电路中添加电容可能会导致其故障。 所使用的微电路对静电敏感，因此请使用与电源隔离、功率不超过 40 瓦的“接地”烙铁。 所有安装操作均在断电的情况下进行。 关于如何管理控制台的几句话。 一切都极其简单。 SB1“PREV”按钮可在内存中滚动到较早的呼叫，SB2“NEXT”按钮可滚动到较晚的呼叫。 要进入内存查看模式，第一次按下必须至少 0,5 秒。 前缀将显示呼叫的号码、日期和时间，之后将自动切换到待机模式。 要进入时钟设置模式，请同时按下两个按钮至少 0,5 秒。 显示屏将从左到右显示日期、月份、小时和分钟。 要选择一个值，请使用 SB2 按钮来设置 - SB1。 要退出设置模式，请按住 SB2 按钮至少 0,5 秒，并在准确的时间信号出现时松开。 无需其他设置 图上。 图 3 显示了组装好的装置。
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