Alors, est-il possible de protéger l’identification de l’appelant contre les pannes ? Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Nous avons déjà parlé à plusieurs reprises des méthodes permettant d'augmenter la fiabilité des téléphones dotés d'une identification automatique du numéro de l'appelant (CID) alimentés par le courant alternatif. Certains périphériques de redémarrage peuvent ne pas fonctionner avec toutes les versions du logiciel. Il y avait d'autres restrictions. Cet article traite des options de dispositifs anti-panne qui peuvent être utilisées non seulement dans les téléphones basés sur le processeur Z80, mais également dans d'autres identifications d'appelant.

Considérez les principales raisons du fonctionnement instable des AON.

1. Pannes dues au bruit impulsionnel dans le réseau électrique. De fortes interférences sont provoquées par les appareils électroménagers contenant des transformateurs de puissance ou des moteurs électriques, notamment les réfrigérateurs. D’après l’expérience de l’auteur, la meilleure mesure de protection consiste à prévoir une prise séparée pour alimenter l’identification de l’appelant, connectée au câblage électrique aussi loin que possible de ces appareils.

2. La qualité de fabrication de l’appareil lui-même. Je tiens à souligner que j'ai effectué des tests uniquement sur des identifications d'appelant assemblées sur des circuits imprimés de haute qualité avec une bonne soudure (sinon, cela vaut-il la peine de consacrer du temps et des efforts à la modernisation ?). Les prises dans lesquelles sont installés les microcircuits doivent assurer un contact fiable. Au moindre soupçon de mauvaise qualité des panneaux, ceux-ci doivent être remplacés.

3. Les transitoires lors des pannes de courant sont à l’origine de la grande majorité des pannes. Les conséquences les plus courantes pour l'identification des appelants sur le Z80 sont les suivantes :

Les échecs des deux dernières catégories et similaires ont des conséquences très tristes, car ils sont associés à une distorsion des variables système du programme d'identification de l'appelant qui sont inaccessibles à l'utilisateur. Cela entraîne un gel du processeur et un redémarrage ultérieur avec perte totale des informations stockées dans la RAM. Souvent, un tel échec ne provoque pas immédiatement un blocage, mais reste dans la mémoire et se manifeste plus tard comme un virus informatique, créant l'illusion que l'appareil fonctionne correctement. Pour cette raison, les dispositifs de sécurité qui surveillent l’analyse des indicateurs ne sont pas toujours efficaces. La désactivation des bus processeur avec le signal BUSRQ (pour Z80) ne résout pas non plus le problème.

Malheureusement, des défauts similaires sont également inhérents aux identifications d'appelants réalisées sur une base d'éléments différente, en particulier sur le micro-ordinateur 80s31. Les appareils qui utilisent la mémoire FLASH sont mieux protégés contre les pannes.

Une analyse du fonctionnement de Caller ID montre que la raison de ces phénomènes est un développement insuffisant de la partie numérique de l'appareil. En particulier, lorsque la tension d'alimentation passe de +5 V à zéro (panne de courant), les signaux WR et RD aux entrées de la puce RAM ont des valeurs indéfinies pendant un certain temps, car la tension sur ces lignes chute de manière synchrone avec le fournir. Le niveau prohibitif de tels signaux pour la RAM est élevé. De plus, la possibilité d'une fausse sélection de RAM par le signal CS ne peut être exclue. La combinaison de ces deux facteurs peut conduire à un fonctionnement parasite de la RAM, l'écriture d'informations dans lesquelles elles n'étaient pas destinées crée les effets décrits ci-dessus. Une fausse sélection de RAM en mode lecture est également néfaste : dans ce cas, le bus de données commence à être alimenté par le condensateur de support de la RAM. En conséquence, en 2...3 s, il est déchargé de plus de la moitié. Naturellement, il n'est pas nécessaire de parler de stockage à long terme des données dans la RAM.

Le moyen le plus efficace de se protéger contre de telles pannes consiste à surveiller la tension d'alimentation et à verrouiller la RAM lorsque la tension descend en dessous d'un certain niveau. Dans ce cas, le signal d'interdiction généré à l'entrée CS de la puce RAM la désactive pendant toute la durée du processus transitoire. Grâce à cela, la distorsion des informations en mémoire et la décharge rapide du condensateur de support sont éliminées.

La méthode proposée a une efficacité très élevée (plus de 99 %), puisque non seulement les conséquences, mais aussi la cause des pannes sont éliminées. Une telle protection est applicable dans les appareils dotés de n'importe quelle version du programme ROM, avec différents types de processeurs (à la fois Z80 et micro-ordinateurs monopuce) et de RAM (à la fois de deux et huit kilo-octets), c'est-à-dire dans presque toutes les identifications d'appelant utilisant l'alimentation électrique. réseaux. Inconvénient : manque de protection contre les bruits impulsifs. Si ce problème persiste, vous pouvez éventuellement utiliser un périphérique de réinitialisation pour le Z80, tel que celui mentionné dans [1]. Dans les identifications d'appelant sur micro-ordinateur, un dispositif de redémarrage automatique est généralement inclus dans le dispositif.

En figue. La figure 1 montre la version de base du dispositif de protection et sa connexion à un circuit d'identification de l'appelant typique sur le Z80, en utilisant 2 Ko de RAM. La désignation des éléments sur la carte AON correspond à [2]. Le comparateur DA1 est utilisé comme déclencheur de Schmitt dont les niveaux de réponse dépendent du rapport des valeurs des résistances R3 - R5 (en pratique, seule la valeur du seuil inférieur est importante).

Lorsque la tension d'alimentation (et donc la tension sur la broche 4 de DA1) chute jusqu'à une certaine valeur, un niveau haut apparaît sur la broche 9 de DA1. Les transistors VT1 et VT2 s'ouvrent, tandis que le transistor qui contrôle l'échantillonnage de la RAM d'identification de l'appelant se ferme. Le condensateur du circuit de réinitialisation du processeur se décharge rapidement via le transistor ouvert VT1, qui protège le processeur du gel lors de courtes interruptions (moins de 2 s) de l'alimentation électrique. L'alimentation électrique du comparateur lui-même pendant le processus transitoire est assurée par le condensateur C1.

L'appareil utilise des résistances MLT et un condensateur C1 - K50-35. Le dessin du circuit imprimé est présenté sur la Fig. 2.

Pour configurer l'appareil, vous avez besoin d'un voltmètre numérique avec une résistance d'entrée d'au moins 1 MOhm et une résolution non pire que 0,01 V. Tout d'abord, la résistance R4 doit être remplacée par un circuit d'une résistance constante connectée en série avec une résistance de 2 kOhm et une résistance alternative de 4,7 kOhm, et le curseur de cette dernière doit être réglé sur la résistance de position minimale. Mesurez ensuite la tension à la broche 4 du microcircuit DA1 et, en tournant lentement le curseur de la résistance variable, réglez la tension à la broche 3 de DA1 à 0,04...0,08 V en dessous de celle mesurée.

Il faut tenir compte du fait qu'une différence de potentiel supérieure à 0,1 V peut réduire l'efficacité de la protection ; si la différence est trop faible, de fausses alarmes peuvent se produire, par exemple en raison de l'instabilité de température des éléments. Lors de la mesure, vous devez vous assurer que le comparateur ne passe pas à un état de niveau haut au niveau de la broche 9.

Après cela, la résistance du circuit de deux résistances est mesurée et remplacée par une résistance constante, sélectionnée aussi précisément que possible. La carte configurée est placée dans le boîtier d'identification de l'appelant et les fils de connexion doivent être aussi courts que possible.

Pour vérifier les propriétés de sécurité, vous devez connecter Caller ID au réseau et redémarrer le programme (notamment, pour les versions « Rus », appuyer sur les touches : « &№42; », « &№42; », « 3 », « 5 », « 1 ») . Effectuez ensuite un cycle d'alimentation à plusieurs reprises (30 à 40 fois) à l'aide d'une rallonge électrique avec interrupteur intégré. Après cela, vous devez visualiser le contenu des zones mémoire d'identification de l'appelant disponibles pour l'utilisateur : archives des appels entrants et sortants, carnet d'adresses, réveils. Le manque d'informations qu'ils contiennent indique la fiabilité de la protection. Il est également utile de revoir les constantes utilisateur en les comparant avec les valeurs qui étaient en mémoire après le redémarrage. Si des défauts de mémoire sont toujours détectés, le réglage doit être répété (voir ci-dessus), en installant la résistance R4 avec une résistance légèrement supérieure.

Maintenant, quelques mots sur le condensateur d'alimentation RAM dans Caller ID. Une capacité de 220...470 microfarads peut être considérée comme optimale. Le rôle principal n'est pas joué par la valeur de la capacité, mais par la qualité de l'isolation, c'est-à-dire le courant de fuite. Le type de condensateur est sélectionné expérimentalement. Ainsi, les condensateurs bon marché de fabrication chinoise et les K50-35 domestiques sont capables, en règle générale, de maintenir l'alimentation de la RAM pendant 3 à 4 heures. Pour les condensateurs avec un courant de fuite inférieur, la durée de stockage peut être de plusieurs jours et même dépasser une semaine (l'auteur a utilisé des condensateurs NITSUKO) . La meilleure option est d’utiliser un ionistor ou une batterie de 2-3 éléments « doigts » connectés via une diode ; cela rend la mémoire de l’appareil pratiquement non volatile. Pour placer les éléments, il est pratique d'utiliser le compartiment à piles disponible dans de nombreux appareils, notamment Technica.

Une autre remarque concerne le bloc d'alimentation (PSU) du Caller ID : en raison de sa haute sensibilité, le dispositif de protection lui impose des exigences accrues. La présence de pulsations notables est extrêmement indésirable et, dans certains cas, totalement inacceptable (surtout si une très petite différence de potentiel est définie entre les entrées du comparateur, voir ci-dessus). Par conséquent, vous devez vérifier le fonctionnement de l'alimentation en charge : la tension instantanée minimale à l'entrée du stabilisateur KR142EN5A ne doit pas être inférieure à 8,5 V. Il est utile de tester la source à tension réduite dans le réseau, en utilisant LATR pour ça. Si des pulsations apparaissent en sortie, vous devez remplacer l'alimentation ou prendre des mesures pour la modifier : augmenter le nombre de tours de l'enroulement secondaire, remplacer le redresseur par un point milieu sur le pont, alimenté par l'ensemble de l'enroulement, etc.

La deuxième version du dispositif de protection est illustrée à la Fig. 3. Il est basé sur le temporisateur intégré DA1, qui est connecté de manière atypique : l'entrée UR (broche 5) est utilisée pour fournir la tension de travail et l'entrée R (broche 6) est utilisée pour la tension de référence. Le diviseur R1 R2 permet de régler une tension de plusieurs centièmes de volt entre les broches 5 et 6 de DA1, ce qui détermine la sensibilité de l'appareil.

Le principe de fonctionnement est le même que dans la première option : lorsque l'alimentation est coupée, la tension à la broche 5 de DA1 chute beaucoup plus rapidement qu'à la broche 6, de ce fait, le comparateur de haut niveau, qui fait partie du Le temporisateur DA1 se déclenche et un niveau bas apparaît aux sorties DA1. Lors de la mise sous tension ultérieure, les sorties du microcircuit DA1 sont maintenues à un niveau haut grâce à l'action d'un comparateur de bas niveau dont l'entrée (broche 2 de DA1) est connectée au fil commun [3] .

La sortie DA1, qui possède un étage de sortie push-pull (broche 3), est utilisée pour bloquer la RAM de l'appareil. En fonction du processeur et de la RAM utilisés dans l'identification de l'appelant, l'une des trois options d'activation est possible.

1. L'appareil utilise la RAM KR537RU17 ou similaire, quel que soit le type de processeur. Dans ce cas, nous utilisons l'entrée non inverseuse CS (broche 26) de la puce RAM, qui n'est généralement pas utilisée et est connectée à la borne positive de l'alimentation. Il est nécessaire de déconnecter la broche spécifiée du circuit d'alimentation et de lui appliquer un signal directement à partir de la broche 3 de la puce DA1. La résistance R', qui maintient un niveau inactif à l'entrée CS en mode stockage, doit être montée sur la carte d'identification de l'appelant (Fig. 3).

2. On a utilisé la RAM KR537RU10 (RU8), dont le circuit d'échantillonnage contient un transistor [4]. Cette conception du nœud est utilisée dans presque tous les appareils du Z80 et assez rarement dans d'autres identifications d'appelant. Dans ce cas, vous devez installer une diode VD3 et connecter son anode avec un conducteur à la base du transistor ci-dessus, comme le montre la Fig. 4.

3. La RAM KR537RU10 (RU8) a été utilisée, dont le circuit d'échantillonnage ne possède pas de transistor. Cette connexion est typique de la plupart des identifiants d'appelant sur micro-ordinateur (par exemple, 80c31) et est extrêmement rare dans les appareils basés sur Z80. Le blocage s'effectue à l'entrée CS (broche 18) de la puce RAM, pour laquelle un transistor VT et une résistance R&#39 sont installés sur la carte AON ; (Fig.5). Il est nécessaire de couper le conducteur imprimé allant à la broche spécifiée du microcircuit dans un endroit pratique et d'y souder soigneusement le transistor avec les fils de l'émetteur et du collecteur. À la sortie de la base VT&№39; connectez le conducteur du dispositif de protection et installez la résistance R3 à la place de la diode VD3. Résistance R&№39; installé sur la carte Caller ID entre les broches 18 et 24 de la puce RAM.

Il convient de noter que toute la variété de types de puces RAM étrangères utilisées dans les identifications d'appelants se résume en pratique à seulement deux types de puces, de capacité différente : 2 Ko et 8 Ko. En particulier, les microcircuits à 24 broches sont analogues aux appareils domestiques KR537RU10 (RU8) tant en termes de fonctionnalité que d'emplacement des broches. De même, les microcircuits étrangers, fabriqués dans des boîtiers à 28 broches, sont interchangeables avec le KR537RU17 national. Séparément, on peut citer les puces mémoire FLASH (généralement fabriquées en boîtiers à 8 broches) ; ils sont relativement rarement utilisés dans les identifications d'appelants et ne nécessitent aucune protection contre les interférences en raison d'un principe de fonctionnement physique différent.

La sortie de minuterie à collecteur ouvert DA1 (broche 7) est utilisée pour redémarrer le processeur. Dans le cas du Z80, il suffit de trouver le condensateur du circuit de démarrage initial sur la carte d'identification de l'appelant, à la borne positive de laquelle le conducteur de la sortie spécifiée DA1 est connecté.

Dans les systèmes d'identification de l'appelant réalisés sur micro-ordinateurs monopuce, le dispositif de protection complète le système de redémarrage automatique standard, rendant son fonctionnement plus correct. Pour mettre en œuvre la protection, vous devez d'abord trouver le conducteur allant à l'entrée de réinitialisation du micro-ordinateur (par exemple, pour 80c31 dans un boîtier DIP, il s'agit de la broche 9 [4]). Ensuite, les éléments logiques impliqués dans le fonctionnement du système de redémarrage sont identifiés (il est généralement effectué sur des microcircuits K561LN2 ou K561LE5) et, enfin, le condensateur de démarrage initial. En règle générale, la borne négative de ce condensateur est connectée au fil commun, tandis que la borne positive doit être connectée au conducteur de la broche 7 du microcircuit DA1.

Pour configurer l'appareil, la résistance R2 (Fig. 3) doit être temporairement remplacée par un circuit composé d'une résistance constante connectée en série avec une résistance de 10 kOhm et une résistance alternative de 47 kOhm. Ensuite, ils allument l'identification de l'appelant dans l'alimentation électrique et, en augmentant lentement la résistance de la résistance variable à partir de zéro, obtiennent un dysfonctionnement de l'appareil (disparition des lectures sur l'écran). Après cela, mesurez la résistance du circuit de deux résistances et remplacez-la par une résistance constante ayant une résistance de 4...5 kOhm inférieure à celle mesurée.

Vous pouvez vérifier le fonctionnement de la protection de la même manière que dans la première version de l'appareil, et si nécessaire répéter les réglages. L'utilisation d'une résistance R2 avec une résistance inférieure entraîne une diminution de l'efficacité de la protection, et une résistance trop élevée peut provoquer des dysfonctionnements de l'appareil.

Les exigences relatives à la qualité de l'alimentation de l'identification de l'appelant et les recommandations pour le choix d'un condensateur de support RAM restent les mêmes que pour la première option. J'ajouterai seulement que les puces RAM d'une capacité de 8 Ko (KR537RU17 ou similaire) ont une consommation de courant nettement plus élevée en mode statique que celles de deux kilo-octets. Pour cette raison, même avec un condensateur de haute qualité, il est rarement possible d'atteindre une durée de stockage supérieure à une heure ; il est conseillé d'utiliser un ionistor ou une batterie de cellules galvaniques pour la recharge.

Sur la fig. 6 montre un schéma d'une carte de circuit imprimé.

littérature

1. Turchinsky D. Achèvement d'AON sur Z80. - Radio, 1998, n°8, p.50.
2. Schéma de principe d'AON. - M. : Centre SCS, 1993.
3. Pukhalsky G., Novoseltseva T. Conception de dispositifs discrets sur circuits intégrés. Annuaire. - M. : Radio et communication, 1990.
4. Poste téléphonique multifonction "Telink". - Radio, 1996, n° 6, p. 43-46.

Auteur : D. Nikishin, Kalouga

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