Автору этой статьи потребовалось преобразовать подаваемые
на несколько входов логические сигналы в кодовые посылки
DTMF, соответствующие номеру входа. Выяснилось, что специализированные
микросхемы, способные это сделать без большого
числа дополнительных элементов, слишком дороги и дефи
цитны. Выход был найден в применении дешевой микросхемы
телефонного тонального номеронабирателя. К ней пришлось добавить
несколько логических микросхем.
Предлагаемое устройство разрабатывалось
для работы в системе
охранной сигнализации совместно с
описанным в [1] приемником-дешифратором.
Схема генератора-шифратора
показана на рисунке. Генератором
сигналов DTMF здесь служит микросхема
КР1008ВЖ27 (DA2), по основному
назначению — номеронабиратель
для электронного телефонного
аппарата, аналог импортных микросхем
UMC1214В и UMC1215B. Подробно
об устройстве и параметрах
этой микросхемы можно узнать в [2].
К сожалению, микросхема
КР1008ВЖ27 не содержит генератора
частоты 1633 Гц и по этой причине может
формировать только 12 из 16-ти
возможных двухчастотных комбинаций,
предусмотренных кодовой таблицей
DTMF. Это комбинации, соответствующие
цифрам 0—9, знакам "*" и "#".
Чтобы набрать телефонный номер,
этого вполне достаточно. Поэтому
в рассматриваемом устройстве пришлось
ограничиться передачей информации
о состоянии одиннадцати входов.
Знак "#" использован как признак
конца цикла опроса состояния входов
шифратора. Если такой признак не
требуется, число входов можно увеличить
до двенадцати.
На сдвоенном одновибраторе DD1
собран генератор импульсов переменной
скважности. Изменять ее необходимо,
чтобы сократить период опроса
входов, когда ни один из них не активен.
Длительность формируемых на
выходах одновибратора DD1.2 импульсов
зависит от состояния транзистора
VT4. Она равна 200 мс, когда
транзистор закрыт и 24 мс, когда он
открыт. Паузы длительностью 12 мс
между импульсами формирует одно-
вибратор DD1.1.
В исходном состоянии ток не течет
ни в одной из одиннадцати входных
цепей, в которые включены резисторы
R3—R13 и излучающие диоды
сдвоенных оптронов U1—U6.
При этом фототранзисторы оптронов
закрыты и на их коллекторах установлены
логически высокие уровни напряжения.
Диоды VD1—VD11 закрыты,
а транзистор VT2 открыт. На выходе
элемента DD2.2 установлен высокий
уровень, поэтому светодиод HL2
"Тревога" погашен.
Благодаря низкому уровню на входе
9 элемента DD2.1 погашен и светодиод
HL1 "Опрос", а открытый транзистор
VT1 запрещает работу описанного
ранее генератора импульсов. Кроме
того, высокий уровень на выходе
элемента DD2.1 устанавливает в исходное
нулевое состояние счетчик
DD4 и запрещает работу дешифратора
DD5 (на всех его выходах высокий
уровень). В результате транзисторы
VT5—VT16, имитирующие кнопки номеронабирателя,
закрыты, соединения
между выходами R1—R4 и входами
С1— С3 микросхемы DA2 отсутствуют
и она не генерирует сигнал
DTMF.
Сигналом тревоги служит появление
тока хотя бы в одной из входных
цепей. Номиналы резисторов R3—R13
выбирают такими, чтобы этого тока
было достаточно для открывания соответствующего
фототранзистора
и установки на его коллекторе низкого
уровня. Это приводит к открыванию
одного из диодов VD1— VD11, закрыванию
транзистора VT2 и включению
светодиода НL2 "Тревога".
Если контакты выключателя SA1 разомкнуты,
включается и светодиод
HL1 "Опрос", а также разрешается работа
генератора импульсов на одно-
вибраторах DD1.1 и DD1.2, счетчика
DD4 и дешифратора DD5. Счетчик
считает приходящие на его вход С1
импульсы. На адресные входы мультиплексора
DD3 и дешифратора DD5
с выходов счетчика поступают четырехразрядные
двоичные коды. Каждому
из них соответствует передача инверсного
значения сигнала с входа
мультиплексора, имеющего заданный
кодом номер, на его выход — вывод
10. Во время импульса, когда уровень
на инверсном выходе одновибратора
DD1.2 низкий, будет низким и уровень
на имеющем тот же номер выходе дешифратора
DD5.
Последнее означает, чего будет открыт
один из транзисторов VT5—
VT16, подготавливая микросхему DA2
к передаче сигнала DTMF, соответствующего
состоянию счетчика. Однако
его передача начнется только при условии,
что транзистор VT3 открыт,
а это произойдет, если уровень на выходе
мультиплексора DD3 в этом интервале
времени высокий — в опрашиваемом
в данный момент входном
канале зафиксирована тревога. Одновременно
будет закрыт транзистор
VT4, что увеличит до 200 мс длительность
генерируемого импульса —
продолжительность передачи DTMF
сигнала.
Такая сравнительно сложная логика
обеспечивает ускоренный опрос
всех каналов, тревожная сигнализация
в которых не сработала, и необходимые
для правильной работы микросхемы
КР1008ВЖ27 паузы между
''нажатиями на кнопки" при одновременном
срабатывании соседних каналов.
Нулевое состояние счетчика DD4
не используется, поскольку в телефонной
технике при наборе номера
вместо цифры 0 передается число 10.
Вход мультиплексора, соответствующий
состоянию 1100 (десятичное 12),
соединен с общим проводом, и при
его опросе всегда передается DTMF-
комбинация знака " # " , служащая признаком
завершения цикла.
По достижении счетчиком DD4 состояния
1101 (десятичное 13) элемент
DD2.3 формирует импульс, который
поступает через элемент DD2.1 на
входы начальной установки счетчика,
подготавливая его к новому циклу.
В налаживании устройство не нуждается
и начинает работать сразу. Напряжение
сигналов DTMF на выходе
генератора-шифратора можно регулировать
подстроечным резистором
R44. Если генерируемых микросхемой
DA2 0,5...0,7 В недостаточно, сигнал
можно усилить любым УЗЧ. Темп опроса
входов и продолжительность передачи
сигналов можно изменить, подбирая
времязадающие элементы —
конденсаторы С2 и С5, резисторы
R17, R31,R33.
Возможны следующие замены микросхем
логики импортными:
КР1533АГЗ — SN74ALS123N,
КР1533ЛА4 — SN74ALS10AN,
К155КП1 — SN74150N, КР1533ИЕ5 —
SN74ALS93N, КР1533ИД3 —
SN74ALS154N. Вместо импортного
стабилизатора напряжения 7805 подойдет
отечественный КР142ЕН5А.
Диоды КД522Б можно заменить любыми
маломощными кремниевыми,
а сдвоенные оптроны ADT101AC —
одиночными, например, АОТ128 или
4N38, увеличив их число до 11.
Рекомендуется установить параллельно
выводам питания каждой микросхемы
керамические конденсаторы
емкостью от 0,022 до 0,1 мкФ, не показанные
на схеме.
ЛИТЕРАТУРА
1. Федоров О. Приемник-дешифратор
DTMF сигналов. — Радио, 2000, № 2,
с. 42, 43.
2. Микросхемы для телефонии
и средств связи. Справочник. Изд. 3. —
М.: ДОДЭКА, 2001.
3. Потапенко О. Узкополосный
фильтр-детектор. — Радио, 2000, № 11,
с. 37—39.
|
