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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Interrupteur d'alimentation avec télécommande. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Téléphonie Le dispositif proposé est conçu pour fonctionner dans le réseau téléphonique public. Il permet d'allumer et d'éteindre à distance les appareils électriques du réseau de faible et moyenne puissance (jusqu'à 1 kW) à l'aide d'une ligne téléphonique. L'appareil dispose de quatre canaux (contrôle quatre charges). Le nombre de canaux peut être arbitrairement augmenté par extension. L'interrupteur est alimenté par un réseau AC 220 V. Vous pouvez connecter l'appareil sur le lieu de son installation à la ligne téléphonique sans respecter la polarité en parallèle avec le poste téléphonique local (LTA). En mode veille, l'appareil ne charge pas la ligne, ne répond pas aux signaux vocaux et aux signaux de numérotation impulsionnelle ou DTMF provenant du MTA ou de la ligne. Le contrôle à distance des charges de commutation (changement de leurs états) s'effectue uniquement en mode occupation de ligne. Le commutateur occupe la ligne après qu'un certain nombre de signaux d'appel entrants (colis) arrivent au MTA depuis le PBX. Pour contrôler les charges, on utilise des signaux DTMF standards, provenant du poste téléphonique distant (UTA) avec lequel le commutateur a établi une connexion. Si l'UTA ne dispose pas de fonction de numérotation DTMF, le contrôle peut être effectué à partir d'un bip sonore, que l'utilisateur amène au microphone du combiné UTA. Le commutateur fonctionne en mode interactif, c'est-à-dire non seulement reçoit des commandes de contrôle de la ligne, mais émet également des signaux dans la ligne, grâce auxquels l'utilisateur peut juger de l'exécution de ses commandes et de l'état actuel des charges. Chacune des charges a sa propre adresse - une combinaison à trois chiffres composée des chiffres 0 à 9, des symboles #, * et des lettres A, B, C, D. L'appareil accepte quatre commandes : allumer la charge avec un certaine adresse, éteignez la charge avec une certaine adresse, demandez l'état actuel de la charge avec une certaine adresse et relâchez la ligne. L'appareil émet trois types de signaux vers la ligne : « avertir l'utilisateur que la ligne est occupée » - un signal intermittent avec une tonalité principale de 1024 Hz d'une durée de 3,5 à 4 s ; signal continu « informant l'utilisateur de l'état de marche de la charge avec une certaine adresse » avec une tonalité principale de 1024 Hz d'une durée de 2 s ; informant l'utilisateur de l'état éteint de la charge avec une certaine adresse" - un signal intermittent avec une tonalité principale de 1024 Hz d'une durée de 2 s. Si, après que l'interrupteur a saisi la ligne, aucun signal DTMF n'en est reçu dans un délai de 1- 2 minutes, la ligne est automatiquement libérée et l'appareil revient en mode veille. Les paramètres électriques du commutateur concernant son interaction avec la ligne téléphonique ne dépassent pas les limites établies pour les postes téléphoniques de toute classe de complexité [1]. La fréquence des signaux propres et de commande de l'appareil se situe dans la bande passante du canal téléphonique (0,3 - 3 kHz). Sur la base du dispositif proposé, il est possible de créer un système de contrôle discret à distance de n'importe quel paramètre ou un système de notification individuel pour un grand nombre (théoriquement jusqu'à 163) d'abonnés sur une ligne téléphonique, par exemple au sein d'une institution. Le schéma fonctionnel du commutateur est illustré à la figure 1 et le schéma de circuit du bloc logique (numérique) de l'appareil est illustré à la figure 2.
L'unité d'interface de ligne, réalisée sur VD1, DA1, VT1, VT2, assure l'occupation de la ligne, la réception des signaux DTMF qui forment des messages de commande d'adresse (ACP) et l'entrée des propres signaux de l'appareil dans la ligne. L'unité de génération de signal de sonnerie, réalisée sur VD2, U1, DD14.1, génère des impulsions de niveau numérique à partir des colis appelant PBX. Le nœud de contrôle de mode (DD9DD11, DD15.1, DD13.3, DD13.4, DD17.1) compte les impulsions de sonnerie et génère un signal de prise de ligne après l'arrivée d'un nombre spécifié d'entre elles. Le récepteur de signal DTMF (DD1), ainsi que les registres de stockage de transmission automatique (DD4-DD7), forment en parallèle les codes d'adresses et de commandes reçues de la ligne. Les décodeurs d'adresses de canal (VD3VD50, DD15.2-DD15.5, DD16) génèrent des signaux à leurs sorties qui donnent accès aux déclencheurs d'état de canal (DD21). La modification des états de ces déclencheurs s'effectue par les signaux de l'unité de génération de commandes et les signaux linéaires (DD8, DD18-DD20, DD14.2-DD14.4, DD17.3, DD17.4). Le même nœud interroge les déclencheurs et émet les signaux correspondants à la ligne. Le synchroniseur, réalisé sur la puce DD12, est une source de séquences d'impulsions de 1, 2, 1024 et 1/60 Hz, nécessaires au fonctionnement de l'appareil. Toutes ces fréquences sont stabilisées par le résonateur à quartz ZQ2. En mode veille, il y a un niveau haut sur la broche 6 du compteur DD10.1, qui bloque le comptage des impulsions DD10.1 arrivant de la broche 4 du DD12 1 Hz. Le compteur DD9 est réinitialisé, son comptage est également interdit par le niveau haut de la broche 6 du DD10.1. Le déclencheur DD11.1 est à l'état bas, le transistor VT1 est ouvert à l'état haut sur la broche 2 de DD11.1 et le commutateur à transistor DA1 est ouvert. La ligne n'est pas chargée. Sur la broche 5 du compteur DD21 se trouve un niveau haut qui bloque le comptage des impulsions DD2.1 à 6 Hz arrivant de la broche 12 du DD2. Le même niveau interdit au compteur DD2.2 de compter et aux registres DD4-DD7 de recevoir des données. Lorsque les messages d'appel de la ligne du central téléphonique arrivent sur la broche 2 du DD15.1, des impulsions positives apparaissent, en phase avec l'enveloppe des messages. Chacune de ces impulsions réinitialise DD10.1. Le niveau bas sur la broche 6 du DD10.1 après la mise à zéro est maintenu pendant environ 7 s, donc avec une pause entre les impulsions d'environ 4 s [1], le compteur DD9 est autorisé à les compter. L'une des sorties DD9 (broche 9 de DD9) est reliée à l'entrée « S » (broche 6) du trigger DD11.1. A la fin de la huitième impulsion, un niveau haut apparaît sur la broche 9 du DD9, transformant le DD11.1 en un état haut. Un niveau bas de la broche 2 de DD11.1 verrouille le transistor VT1, l'interrupteur DA1 se ferme et la ligne est chargée avec la résistance des résistances R15 et R17 connectées en parallèle (le transistor VT2 est ouvert). En utilisant un cavalier entre l'une des sorties du DD9 et l'entrée « S » du DD11.1, vous pouvez définir le nombre d'appels après lequel le commutateur occupera la ligne (de un à neuf). Une fois la ligne occupée, après environ 7 secondes, le compte DD9 est remis à zéro et le niveau haut de la broche 6 du DD10.1 est interdit, mais cela n'affecte pas l'état du déclencheur DD11.1. Si le combiné est décroché avant que le nombre d'appels spécifié ne soit reçu au MTA, le compte DD9 est réinitialisé et désactivé 7 secondes après le dernier appel reçu, et l'appareil reste en mode veille. Au moment où la ligne est occupée par un différentiel positif de la broche 1 du DD11.1, le one-shot DD11.2 est démarré et le compteur DD10.2 est remis à zéro. Le niveau haut avec la broche 13 du DD11.2 permet à un signal intermittent avec une tonalité fondamentale de 3,5 Hz de traverser le DD4 pendant 14.2 à 1024 s. Grâce à VT2, ce signal entre dans la ligne et informe l'utilisateur qu'elle est occupée par le commutateur. Après cela, l'appareil attend l'arrivée de la ligne de transmission automatique. La transmission automatique est alimentée à l'entrée du préamplificateur sur l'élément DD13.1, depuis sa sortie via le limiteur de diodes R18, HL1, HL2, elle est alimentée à l'entrée du récepteur-décodeur de signal DTMF DD1. Les transmissions automatiques ont le format - XXXY, où XXX sont trois signaux d'adresse DTMF (le chiffre le plus significatif à gauche, le chiffre le moins significatif à droite) ; Y - Signal de commande DTMF. La transmission automatique est composée par l'utilisateur à partir du bip ou du clavier UTA sans pause entre l'envoi de l'adresse et de la commande. Avant l'arrivée du premier signal DTMF de la transmission automatique, le compteur DD2.2 et les registres DD4-DD7 sont réinitialisés, le multiplexeur DD3 a un niveau haut sur la broche 1, et des niveaux bas sur les broches 5, 2, 4. Lorsque le premier signal DTMF est reconnu, un niveau haut apparaît à la sortie « détection précoce » de l'ESO (broche 16) du DD1, ce qui réinitialise le compteur DD2.1. Le code du signal DTMF déchiffré apparaît sur les broches 11-14 de DD1, après quoi un niveau haut apparaît à la sortie « détection tardive » du DSO (broche 15) de DD1, au bord de laquelle le compteur DD2.2 bascule. Un niveau haut apparaît sur la broche 5 de DD3 ; à son bord, le code du signal DTMF est écrit dans le registre DD5. Le deuxième signal DTMF est écrit de la même manière dans DD6, le troisième - dans DD7, le quatrième signal DTMF (commande) est écrit dans DD4. Le niveau bas sur la broche 5 de DD2.1 est maintenu après la mise à zéro de DD2.1 pendant environ 2 s. Si la pause entre les signaux DTMF lors de la numérotation dépasse cet intervalle, alors le compteur DD2.2 et les registres DD4DD7 seront remis à zéro avant la fin de la numérotation. A partir des sorties du registre DD4 (broche 1, 15, 14, 13), le code du signal de commande DTMF est envoyé au décodeur de commande DD8. Le code un correspond à la commande « allumer », le code deux correspond à « éteindre », le code trois correspond à « état de la requête », le quatre correspond à « ligne de libération ». Les codes de commande restants (et les sorties DD8) ne sont pas utilisés dans l'appareil, mais vous pouvez les utiliser à la place de ceux indiqués dans le schéma, en les réaffectant en conséquence. Les adresses des canaux de commutation sont définies en câblant les bandes de diodes dans les décodeurs d'adresses H1-H4. L'idée du décryptage d'adresse est tirée de [2]. Par exemple, le schéma de la figure 2 montre le décodeur H1 de l'adresse « 265 ». Lorsque le code de cette adresse apparaît sur le bus de sortie des registres DD5-DD7, un niveau haut sera fixé à la sortie H1 (broche 3 de DD16.1). Toutes les sorties du registre qui, conformément au code d'adresse, doivent avoir un niveau haut, sont connectées aux entrées de l'élément de résistance à diode ET (VD4, VD8, VD9, VD11, VD13, R20) et aux sorties, qui doivent ont un niveau bas, sont connectés aux entrées de diodes - élément de résistance OU (VD3, VD5-VD7, VD10, VD12, VD14, R21). Après décodage de la commande, c'est-à-dire l'apparition d'un niveau haut sur l'une des sorties DD8, on accède aux déclencheurs d'état des quatre canaux. Si une commande « allumer » est reçue, les niveaux logiques des sorties du décodeur d'adresse H1-H4 sont fournis via les vannes du multiplexeur DD20 aux entrées « S » des déclencheurs DD21 (broche 4, 6, 12, 14). Le trigger correspondant au canal dont l'adresse est fixée dans les registres passera à l'état haut au moment du déchiffrement de la commande. Lorsqu'une commande « d'arrêt » est reçue, les sorties H1-H4 sont connectées via les vannes DD19 aux entrées « R » DD21 (broche 3, 7, 11, 15), et le déclencheur correspondant au canal sélectionné passe à l'état bas à au moment où la commande est décodée. L'interrogation des déclencheurs DD21 est effectuée par le microcircuit DD18 avec un élément diode-résistance ET connecté à ses sorties (VD55-VD58, R34) à l'aide des commandes « allumer », « éteindre » et « état de requête ». Une entrée de chacun des quatre éléments logiques DD18 est connectée à la sortie du décodeur H1-H4, respectivement, l'autre entrée est connectée à la sortie du déclencheur correspondant DD21 (broche 2, 9, 10, 1 de DD21). Après décodage de la commande, un niveau haut est présent sur l'une des sorties DD8 pendant environ 2 s, et pendant ce temps un signal continu avec une tonalité fondamentale de 14.2 Hz est fourni à la ligne via l'élément ouvert DD1024, si le le déclencheur dans le canal sélectionné est dans un état haut, ou un signal intermittent avec la même tonalité fondamentale si le déclencheur est bas. Un signal intermittent entre également dans la ligne si une adresse inexistante (non attribuée à aucun canal) est enregistrée dans les registres. 2 s après décodage de la commande, un niveau haut apparaît sur la broche 5 de DD2.1 et les registres DD4-DD7 sont réinitialisés. Lorsque les propres signaux du commutateur entrent dans la ligne, le microcircuit DD1 passe en mode basse consommation avec un niveau élevé à l'entrée PDH (broche 6 de DD1), rendant impossible le déchiffrement des signaux d'entrée. Vous pouvez également modifier manuellement l'état de chacun des déclencheurs DD21 à l'aide des boutons SB1 "Channel 1" - SB4 "Channel 4", SB5 "On", SB6 "Off". Pour ce faire, vous devez appuyer simultanément sur le bouton de la chaîne souhaitée et sur le bouton de l'action souhaitée. Chaque signal DTMF déchiffré par le microcircuit DD1 provoque la remise à zéro du compteur DD10.2 à un niveau haut à partir de la sortie « reconnaissance tardive » du DSO (broche 15 du DD1), prolongeant ainsi le temps d'occupation de la ligne par l'appareil. Si les signaux DTMF n'arrivent pas à l'entrée DD1 pendant un intervalle de temps d'une durée de 1 à 2 minutes, un journal « 11.1 » est écrit pour déclencher DD0 au bord du niveau haut reçu sur son entrée d'horloge depuis la broche 12 de DD10.2. , et l'appareil libère la ligne. Le commutateur libère la ligne sur commande de l'utilisateur après avoir composé l'AKP, composé d'une adresse arbitraire et de la commande « libérer la ligne » (numéro « 4 »). Le niveau haut qui apparaît suite au décodage de cette commande sur la broche 1 du DD8 met le DD11.1 dans un état bas. Une fois la ligne libérée, l'appareil revient en mode veille. La consommation de courant du bloc logique du commutateur à partir d'une source +5 V dépend du nombre de charges connectées. Lorsque toutes les charges sont éteintes, elle ne dépasse pas 7 mA, lorsqu'elles sont toutes allumées - 30 mA. Le schéma de principe du bloc de relais électroniques est illustré à la Fig.3.
Les niveaux arrivant le long des lignes "Circuit 1" - "Circuit 4" des sorties des déclencheurs de canal du bloc logique sont enregistrés dans le registre DD1 le long des bords d'impulsions rectangulaires générées à partir de la tension secteur 220 V AC par le circuit VD2 , R18, R17, VD1. Les sorties DD1 (broches 1, 15, 14, 13) déterminent les états des commutateurs triac VS1-VS4. Ainsi, l'allumage et l'extinction des charges des canaux se produisent aux moments où la tension du secteur franchit zéro (sur une demi-onde croissante (sinusoïde). Les éléments VD3-VD6, R19, R20, C1-C4 forment une alimentation sans transformateur pour les optocoupleurs U1. -U8, microcircuits LED HL1-HL4 et DD1. Le filtre sur les éléments C5, C6, L1, L2 supprime les surtensions de commutation de la tension secteur. Les LED HL1-HL4 indiquent l'état activé de la charge correspondante. Grâce à l'utilisation d'optocoupleurs U1- U4, une isolation galvanique complète de la ligne téléphonique et du réseau 220 V est assurée, ce qui élimine dans la ligne de tension secteur. L'une des versions possibles du schéma de circuit du bip pour la télécommande est illustrée à la Fig. 4.
La base de l'appareil est la puce de numérotation électronique DD1 HM9102D. À partir de la sortie TONE (broche 12) de DD1, les signaux DTNF du numéro saisi à partir du clavier sont envoyés via le diviseur R8, R9 à l'entrée de la puce DA1 A283D, qui est utilisée dans l'appareil comme amplificateur audio. La tension d'alimentation vers DD1 et DA1 est fournie via le commutateur à transistor VT1, qui s'ouvre avec un niveau bas sur la broche 4 de DD2.2 lorsque vous appuyez sur le bouton SB16 « ON » et se ferme avec un niveau haut sur la broche 4 de DD2.2. lorsque vous appuyez sur SB17 « OFF ». A la mise sous tension avec le bouton "ON", l'impulsion négative générée par la chaîne C1, R6 réinitialise le compteur DD3. S'il n'y a pas d'appui sur les boutons du clavier SB1-SB15, après environ 100 s un niveau haut est réglé sur la broche 2 de DD3, au bord duquel la chaîne C8, R13 génère une impulsion positive. Le transistor VT2 s'ouvre pendant la durée de cette impulsion et connecte la broche 6 du DD2.2 au fil commun, ce qui équivaut à appuyer sur le bouton « OFF ». Lorsque des signaux DTMF sont reçus de DD1 avant l'expiration de l'intervalle de temps spécifié, le compteur DD3 est remis à zéro à chaque fois par des impulsions de la sortie NSA (broche 13) de DD1, prolongeant ainsi l'état passant du circuit. La consommation de courant du bip avec la clé VTI fermée ne dépasse pas 25 µA, avec la clé ouverte en mode silencieux 7,5 mA, en mode génération de signal DTMF 20 mA. Le temps d'arrêt automatique peut être modifié en sélectionnant la sortie DD3 souhaitée avec un cavalier ou en sélectionnant les éléments R10, C3 du générateur d'impulsions sur l'élément DD2.4. Détails de l'appareil. L'interrupteur et le bip utilisent des résistances de type MLT, des condensateurs apolaires KM, à l'exception de C2 (voir Fig. 2) type K73-16, C3-C6 (voir Fig. 3) type K73-17, condensateurs polaires K50 -35, varistance RU1 (Fig. 2) CH1-2-1. Au lieu du microcircuit DD2 KT1 indiqué dans le schéma (Fig. 3170), vous pouvez utiliser ses analogues : MV8870 [3], MT8870, NM9270, ainsi que l'analogue domestique KR1008VZh18 [1]. Au lieu du microcircuit DD4 HM1D indiqué dans le schéma (Fig. 9102), vous pouvez utiliser ses analogues KS58C20N, KS58006, UM91260C et l'analogue domestique KR1008VZh16 [1]. Au lieu du sondeur à ultrasons DA1 A283D, vous pouvez utiliser son analogue russe K174ХА10. Tête dynamique BA1 type 0,5 GDSh-2. Les bobines L1, L2 du parasurtenseur (Fig. 3) sont enroulées simultanément avec deux fils sur un anneau de 20x10x4 mm en ferrite M2000NM-1 avec du fil MGTF 0,5 jusqu'à remplissage. Les résonateurs à quartz ZQ1 (Fig. 2) et ZQ1 (Fig. 4) à une fréquence de 3,579545 MHz peuvent être remplacés par des résonateurs à quartz ou en céramique à une fréquence de 3,58 MHz. Boutons SB1-SB6 (Fig. 2) - KM1-1, boutons SB1-SB17 (Fig. 4) - matrice de clavier de la télécommande du téléviseur. L'interrupteur est monté dans un boîtier mesurant 150x220x100 mm. Les prises réseau XS1-XS4, les LED HL1-HL4 (Fig. 3) et les boutons SB1-SB4 (Fig. 2) sont placés sur le panneau supérieur. Les Triacs VS1-VS4 (Fig. 3) sont installés sur des radiateurs d'une superficie de 150 cm2 chacun. La configuration du commutateur revient à régler le gain requis DD13.1 (Fig. 2) en sélectionnant R16 jusqu'à ce que la puce DD1 obtienne une reconnaissance fiable des signaux DTMF. Le niveau des signaux propres au commutateur peut être modifié si nécessaire en sélectionnant R17. En cas de fonctionnement instable de l'unité de contrôle de mode, une résistance d'une résistance de 4-12 kOhm doit être installée entre la broche 100 du DD150 et le fil commun. Pour éviter que le contenu des déclencheurs d'état ne soit réinitialisé lors d'une panne de courant, il est fortement conseillé d'utiliser une batterie de secours. Il peut être installé, par exemple, à l'entrée d'un stabilisateur de tension +5 V (non représenté sur la Fig. 3). Si elle est présente, la résistance R4 (Fig. 2) peut être exclue du circuit. La figure 2 montre qu'en augmentant le nombre de registres DD4-DD7 à huit et en utilisant la puce K3KP561 comme DD2, vous pouvez créer des adresses de canal à sept chiffres. Lors de la configuration du bip, il est nécessaire de régler l'amplitude maximale du signal de sortie ultrasonore en l'absence de sa limitation en réglant R9 (Fig. 4). La présence des boutons « H », « P » et « R » sur le clavier est facultative. Trois piles AA sont utilisées comme piles. Littérature
Auteur : P. P. Redkin
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