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DTMF 표준 번호 식별자. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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ANI(자동 번호 식별) 기능이 있는 전화기는 출시 이후 인기를 끌었습니다. 최근에는 자동 전화 교환기에 최신 장비가 설치되어 기존 발신자 ID 번호가 작동을 멈췄습니다. 이 기사에서 저자는 디지털 스테이션의 CLIP(Calling Line Identification Presentation) 서비스와 함께 작동하는 발신자 식별 장치 버전에 대해 설명합니다.

우리는 PBX에서 가입자 번호를 얻을 수 있는 장치를 조립하는 것을 처음으로 생각한 아마추어 라디오 애호가 덕분에 오랫동안 가입자 번호를 확인할 수 있는 기회를 사용해 왔습니다. 이 모든 것은 구 소련 전화 교환기에서 잘 작동했지만 외국 제조업체의 현대 전화 교환 시운전으로 오래된 발신자 ID는 단순히 음악 재생, 알람 시계 울리기, 유쾌한 여성 목소리로 대화하는 주크박스로 바뀌었지만 그렇지 않습니다. 주요 기능인 번호 식별을 수행합니다. 소련 PBX는 가입자에게 이러한 서비스를 전혀 제공할 수 없었기 때문에 이는 예상된 것이었습니다. 발신자 ID 장비는 주로 장거리 전화의 자동 충전을 위해 고안되었습니다. 우리의 발신자 ID는 단순히 자동 전화 교환을 "기만"했으며 장거리 방송국에서 번호를 요구한다고 "생각"하여 가입자에게 번호를 제공했습니다. 그러나이 트릭은 외국 방송국에서는 작동하지 않으며 이제 가입자에게 번호 발급을 차단하는 것이 가능합니다.

그러나 숫자를 결정하는 기존 방법에는 단점이 있으므로 너무 화내지 마십시오. XNUMX자리 이내의 숫자와 가입자 카테고리만 발급됩니다. 번호를 결정하려면 가입자와 전화 교환기 사이에 연결이 설정되어야 하는데, 이는 시간 기반 과금 방식으로 인해 발신 가입자에게 불편을 초래합니다. 우리 각자는 전화를 걸 때 상대방의 발신자 번호가 꺼지고 대화 할 사람이없는 상황을 한 번 이상 경험했습니다. 이는 요금이 특히 높은 장거리 전화의 경우 특히 불쾌합니다.

이제 현대 디지털 방송국 가입자는 다른 서비스와 마찬가지로 번호 식별 서비스(CLIP)를 돈으로 주문할 수 있습니다. 하지만 이제는 이것이 보장된 서비스이므로 돈을 지불하고 서비스를 받으세요. CLIP 서비스는 위에서 설명한 단점이 없으며 더 다양한 기능을 제공합니다. 당연히 이 서비스를 이용하려면 다른 서비스와 마찬가지로 먼저 전화 교환원에게 주문해야 합니다. 둘째, 전화 교환원의 장비와 호환되는 발신자 ID(일반적으로 발신자 ID라고 함)가 있어야 합니다.

지난 세기 90년대 초반부터 통신 장비 제조업체는 디지털 방송국 서비스 중 하나로 발신자 번호를 발급할 수 있는 가능성을 제공해 왔습니다. 두 가지 표준이 동시에 개발되었습니다.

DTMF(Dual Tone Multi-Frequency) 표준은 무선 채널을 통해 데이터를 전송하기 위해 Bell Labs 엔지니어가 처음 제안한 후 다른 전송 시스템에서 사용되기 시작했습니다. 여기서 전송된 각 기호는 두 개의 서로 다른 주파수의 합으로 표시됩니다. 0개 가능. 총 9개의 문자를 사용할 수 있습니다: XNUMX부터 XNUMX까지의 XNUMX개의 디지털 문자와 XNUMX개의 서비스 문자("*'*, "#", "A", "B", "C", "D")입니다. 레이아웃은 표에 나와 있습니다.

DTMF 표준 번호 식별자

이러한 기호를 결합하면 필요한 메시지를 얻을 수 있습니다. 이 표준의 장점은 DTMF의 신뢰성과 보급성, 번호 식별 장비의 단순성입니다. CUP 서비스와 관련하여 이 표준은 여러 단계로 개발되었으므로 모든 방송국이 이를 완전히 지원하지는 않습니다.

첫 번째 단계에서는 발신 가입자 또는 마지막 전달자 번호만 전송되었습니다. 이 경우 통화가 전달되었는지 여부를 확인할 수 없습니다. 전송 형식: D S1 S2 S3 ...Sn C.

두 번째 단계에서는 발신 가입자 또는 마지막 전달 가입자의 번호만 전송되었지만 이 경우 수신된 번호, 즉 발신 가입자 번호 또는 전달 가입자 번호를 확인할 수 있습니다. 발신 가입자에 대한 전송 형식: A S1 S2 S3 ...Sn C. 전달 가입자에 대한 전송 형식 - DS1 S2 S3...SnC.

세 번째 단계에서는 발신 가입자 번호와 마지막 전달 가입자 번호가 모두 전송되었습니다. (A S1 S2 S3...Sn) (DS1 S2S3...Sn)C.

마지막 단계에서는 추가 매개변수를 전송하기 위해 프로토콜이 확장되었습니다. 이제 메시지 해석 방법을 나타내는 메시지에 최대 1개의 착신 번호와 추가 정보 코드를 포함할 수 있습니다. 전송 형식: (A S2 S3S1...Sn)(DS2 S3 S1...Sn).....(D S2 S3 S1...Sn) (B S2 SXNUMX) C.

문자 A와 D는 각각 발신 가입자와 전달 가입자 번호의 시작 문자이고, B는 매개변수 전송을 위한 시작 문자이며, Sn은 숫자의 숫자, n은 1에서 15까지의 정수입니다. 정보 전송 항상 문자 C로 끝납니다. 각 문자의 톤 지속 시간과 문자 사이의 일시 중지 시간은 70ms입니다.

이러한 단계에서는 발신 번호 제공이 불가능하다는 정보가 제공됩니다(예: 번호가 보호된 경우(CLIR 서비스)). 이 경우에는 시퀀스(B 1 0 C)가 전송된다. 전송되는 숫자의 자릿수는 XNUMX자리를 초과할 수 없습니다. 처음 두 자리는 구역 번호입니다. 수신된 가입자가 발신 번호를 수신하려면 전체 스테이션 체인의 신호 시스템이 필요한 데이터 전송 프로토콜을 지원해야 합니다. 번호 식별을 위해 DTMF 표준을 사용하는 것은 주로 유럽 국가에서 널리 보급되었습니다.

미주 대륙과 아시아에서는 주로 FSK(Frequency Shift Keying) 표준을 사용합니다. 내 생각에는 이 표준이 적어도 현 단계에서는 DTMF보다 더 성숙하다고 생각됩니다. 처음에 이 방법은 모뎀 간 전화 네트워크를 통해 데이터를 전송하기 위해 특별히 개발되었습니다. 여기서 비트 "0"은 2100Hz의 주파수로 인코딩되고 비트 "1"은 1300Hz의 주파수로 인코딩되며 전송 속도는 1200bps입니다. 비트는 각각 XNUMX비트 길이의 바이트로 결합되고, 바이트는 메시지로 결합됩니다.

따라서 우리는 256개의 문자를 사용할 수 있습니다. 숫자뿐만 아니라 알파벳 기호까지 전송이 가능해졌습니다. 현재 FSK 표준의 수많은 발신자 ID가 생성되고 있어 가입자에게 발신자의 통화 번호, 시간, 날짜뿐만 아니라 그의 이름도 제공될 수 있습니다. 발신자 이름의 경우 전송 가능성은 우선 전화 서비스 제공업체에 따라 다르며 전송하려면 다른 매개변수가 필요합니다.

번호를 발급하기 전에 전화 교환기는 어떻게든 가입자 장치에 "의도"를 알려야 합니다. 여기에도 전화선 극성 변경, 정규화된 시간 간격 동안 회선 전압 끄기, 회선 전압을 특정 수준으로 낮추는 등 여러 가지 옵션이 있습니다. 메시지는 첫 번째 벨이 울리기 전이나 첫 번째와 두 번째 벨 사이에 전송될 수 있습니다.

이번 글에서는 DTMF 표준의 발신자 ID 디자인을 살펴보겠습니다. 이 장치는 54...60V의 선형 배터리 전압을 사용하여 아날로그 전화선의 모든 전화기에 병렬로 연결된 셋톱 박스로 작동합니다. 셋톱 박스는 작동 용이성, 안정적인 번호 식별, 전원과 전화선의 전력 소비가 매우 낮습니다. 셋톱 박스는 자동 모드에서 작동하는 팩스, 자동 응답기 및 기타 장치의 작동을 방해하지 않으며 가입자 장치 연결 표준 요구 사항을 충족합니다. 구조적으로 별도의 하우징으로 만들거나 전화기 세트에 내장할 수 있습니다.

셋톱박스는 갈바니 전지 4,5개 또는 AA 또는 AAA 배터리로 구성된 배터리로 전원을 공급받습니다. 배터리는 전화선의 낮은 전류로 지속적으로 재충전됩니다. 핸드셋이 대기 모드(Up = 0,1V)에서 끊어졌을 때 전화선에서 소비되는 전류는 0,01mA 이하이고 전원의 충전 전류는 5mA 이상입니다. 전원의 전류 소비: 전화를 걸거나 번호를 식별할 때 - 0,3mA 이하, 오프 후크 또는 메모리를 볼 때 - XNUMXmA 이하.

셋톱박스의 메모리는 "선입 선출" 원칙에 따라 구성된 10개의 수신 번호입니다. 두 개의 버튼을 사용하면 이전 통화와 이후 통화 방향으로 메모리를 "스크롤"할 수 있습니다. 통화 구역, 번호, 시간 및 날짜가 메모리에 기록됩니다. 경제적인 메모리 사용이 제공됩니다. 즉, 동일한 가입자가 3분 미만의 빈도로 전화를 걸면 해당 가입자의 번호가 메모리에 한 번 기록되고 마지막 통화 시간이 기록됩니다. 전원이 꺼지면 메모리의 정보와 시계 동작이 최소 XNUMX분 동안 유지되며 이는 배터리를 교체하기에 충분합니다. 마지막으로 본 이후 메모리에 기록된 새 통화 수가 표시기에 표시됩니다. 새로운 통화 카운터는 메모리를 확인한 후 재설정됩니다.

전화기가 톤 모드로 작동하는 경우 전화를 건 번호가 표시기에 중복되므로 전화 걸기가 정확한지 모니터링할 수 있습니다.

첨부 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 10. 장치는 세 개의 미세 회로로 조립됩니다. 사용된 표시기는 중국 PANAPHONE 휴대폰 또는 유사한 휴대폰의 액정 디스플레이입니다. Holtek 컨트롤러가 내장된 16자리 표시기입니다. 주요 설계 요소는 PIC84F2A(DD1) 마이크로컨트롤러입니다. DTMF 신호를 디코딩하기 위해 일반적인 구성에서는 DTMF 디코더 칩(DDXNUMX)이 사용됩니다. 하드웨어 디코딩은 소프트웨어 디코딩과 달리 더 높은 잡음 내성과 신뢰성을 제공합니다. 또한 프로그램이 단순화되고 최소화됩니다.

DTMF 표준 번호 식별자
(확대하려면 클릭하십시오)

DD3 칩은 시계, 타이머, 달력 및 식별된 숫자가 저장되는 정적 RAM을 결합합니다. l2C 인터페이스는 DD6 컨트롤러의 PB7 및 PB2 핀에서 소프트웨어로 에뮬레이트됩니다. 커패시터 C7의 커패시턴스가 클수록 전원이 꺼졌을 때 숫자 메모리와 시계가 더 오래 보존됩니다. 클록 정확도를 설정하려면 트리머 커패시터 C6이 필요합니다.

트랜지스터 VT1의 캐스케이드는 전화선 상태를 분석하는 가장 간단한 비교기입니다. DD0 컨트롤러의 RB2 핀은 외부 에지 인터럽트 소스로 구성됩니다. 제너 다이오드 VD4는 가능한 과전압으로부터 입력을 보호하는 역할을 합니다. 회선이 비어 있으면 트랜지스터 VT1이 열리고 전화선의 전압이 50V 아래로 떨어지면 닫힙니다. 이 캐스케이드를 설정할 때 특히 주의해야 합니다. 이에 대해서는 나중에 설명하겠습니다. PBX가 회선 극성을 변경하여 번호 전송 신호를 보내는 경우 극성이 변경되면 전면을 형성해야 하므로 이 노드를 수정해야 합니다.

버튼을 누르고 번호판을 식별하기 위한 소리 반주를 제공하기 위해 작동 전압 1 또는 6V용 자체 발진기가 내장된 소리 방출기 HA12이 사용됩니다. 번호판 식별 모드에서는 디코딩된 각 DTMF 기호의 바이너리 코드 DD1 미세 회로의 핀 D4-D1에 나타나고 동일한 미세 회로의 DSO 출력에서 ​​높은 레벨이 수반됩니다. 이 경우 트랜지스터 VT2가 열리고 사운드 신호가 켜지고 RA4 핀에 낮은 논리 레벨이 제공됩니다. DD2 컨트롤러.

번호판 식별 모드에서 이 핀은 입력으로 구성되며 코드는 컨트롤러 입력 RA0-RA3에서 이를 사용하여 게이트됩니다. 디코더 DD1의 입력에 DTMF 신호가 없으면 출력 DSO에 로우 레벨이 나타나고 트랜지스터 VT2는 닫히고 DD4 컨트롤러의 RA2 입력은 내부 회로를 통해 전원 회로에 연결됩니다. 이미 터 HA1. 다른 모드에서는 DD1 디코더가 꺼지고 RA4 핀은 HA1에 대한 전원 공급 장치를 제어하는 ​​오픈 드레인 출력으로 구성됩니다.

온훅 시 R10 및 VD5 요소는 대기 모드에서 소비되는 전류를 보상하고 배터리를 재충전하기에 충분한 전류를 전원 회로에 공급합니다. 제너 다이오드 VD6은 가능한 과전압으로부터 전원 회로를 보호하는 역할을 합니다. 특성이 급격히 변화하는 제너 다이오드를 사용하는 것이 좋습니다. 총 소비량은 이에 따라 달라집니다.

1,2...1,7V의 전압으로 표시기에 전원을 공급하기 위해 저항 R19가 사용됩니다. 작은 한계 내에서 선택하면 표시기의 대비를 제어할 수 있습니다. 표시기는 출력 RB2 및 RB3에서 로드됩니다. 전압 분배기 R13R14 및 R15R18은 출력 RB2 및 RB3(DD2)과 표시기의 입력 DI 및 CLK 사이의 신호 레벨을 일치시키는 데 사용됩니다.

전원이 켜지면 컨트롤러 레지스터 DD2와 클럭 DD3이 초기화됩니다. RB1 DD1 출력의 로우 레벨로 인해 DD2 칩의 전원이 꺼지고 DD3 타이머는 7초 간격으로 설정됩니다. 그 후 장치는 대기 모드로 전환되고 컨트롤러는 SLEER 명령을 실행하며 다음 이벤트 중 하나에 의해 활성화될 수 있습니다: 입력 RB0의 에지(수신 또는 발신 통화), 입력 RB4, RB5의 상태 변경 (핀 INT DD3에서 버튼이나 펄스를 누르는 것).

7초마다 DD3 칩의 INT 핀에 펄스가 나타나고 컨트롤러는 DD3 칩에서 분 및 시간 레지스터를 읽고 이 값을 HG1 표시기에 로드합니다. 이렇게 하면 표시기가 자동으로 스톱워치 모드로 전환되는 것을 방지할 수 있습니다. 대기 모드에서는 컨트롤러가 활성 상태인 시간과 SLEEP 상태인 시간의 비율이 1:7입니다.

전화가 오면 첫 번째 신호음이 울리기 전에 PBX가 회선을 점유하고 전압을 43...45V로 줄입니다. 트랜지스터 VT1이 닫히고 컨트롤러 DD2가 활성화되고 DD1 칩의 전원이 켜지고 폴링됩니다. 디코더는 D1 - D3 및 DSO를 출력합니다. 수신된 코드는 버퍼 메모리에 기록되고 분석되어 첫 번째 문자가 A 또는 D이면 전송 중인 번호의 수신 전화로 판단됩니다. 통화 횟수, 시간 및 날짜에 대한 정보가 패키지되어 메모리에 기록되고 표시기에 표시됩니다. 정지 문자 C를 수신하면 DD1 칩의 전원이 꺼집니다.

첫 번째 문자가 위와 다를 경우 발신전화로 간주됩니다. 이 경우 허용된 각 코드는 DD1의 전원 켜기 시간을 7초 더 연장합니다. 따라서 발신 통화 중에 병렬 연결된 장치의 키 코드가 표시기에 표시됩니다. 당연히 장치는 톤(즉, DTMF) 모드에서 작동해야 합니다.

수신 전화의 메모리를 보는 모드에서 버튼을 누르면 컨트롤러가 활성화되고 통화 번호, 시간 및 날짜에 대한 정보가 메모리에서 선택되어 포장이 풀려 표시기에 표시됩니다. 번호는 XNUMX초 동안 표시되고 다음 XNUMX초 동안 통화 날짜와 시간이 표시됩니다. 이 주기가 세 번 반복된 후 장치는 대기 모드로 전환됩니다. 수신 및 발신 통화 모드는 메모리 검색 모드보다 우선합니다.

장치는 인쇄 회로 기판에 조립됩니다(그림 2). 구성 요소를 설치하기 전에 점퍼 3개를 납땜해야 합니다. 저항기, 다이오드 및 브리지 VD2,5은 수직으로 설치됩니다. 저항과 다이오드의 구멍 중심 사이의 거리는 3mm입니다. VD157 브리지는 수입 RB501로 교체할 수 있고, KP1014 트랜지스터는 KR1KT1로 교체할 수 있습니다. 접촉 패드에 납땜된 SMD 구성 요소를 사용할 수 있습니다. DD3170 칩은 KT9170, KT9270, KT8870, KT1008(첫 글자는 다를 수 있음) 또는 국내 KR18VZhXNUMX로 교체할 수 있습니다.

DTMF 표준 번호 식별자

장치를 설정하려면 일반 멀티미터(디지털 권장), 입력 저항이 10MΩ인 오실로스코프, 전화선을 대체할 최대 60V의 조정 가능한 정전압 소스, 셀 또는 배터리로 구성된 배터리가 필요합니다. 전원 공급 장치용 4,5...4,8V 전압. 또한 트리밍 저항기를 조정하려면 절연 손잡이가 있는 얇은 드라이버가 필요합니다.

서비스 가능한 구성 요소로 올바르게 조립하면 장치가 즉시 작동하기 시작하며 저항 R2를 사용하여 DD5 컨트롤러의 클록 주파수를 설정하고 저항 R8을 사용하여 입력 비교기를 구성하고 전류 소비를 확인하기만 하면 됩니다. 설정하기 전에 조정된 저항기의 슬라이더를 중간 위치로 설정해야 합니다.

먼저 배터리를 설치하지 않은 상태에서 셋톱박스를 전화선에 연결하지 마십시오!

4,5mA DC의 측정 한계로 설정된 밀리암미터를 통해 4,8...5V의 전원을 켭니다. 약 5초 후 셋톱박스가 대기 모드로 들어가고(시간 및 통화 카운터가 표시기에 나타남) 전류 소비는 30μA를 초과해서는 안 됩니다. 전류가 더 높거나 셋톱박스가 대기 모드로 전환되지 않는 경우 VD6 제너 다이오드, 설치 품질 및 컨트롤러 펌웨어를 확인해야 합니다. 대기 모드에서는 컨트롤러가 7초마다 표시기를 재생성하므로 전류가 잠시 100μA로 증가합니다.

밀리암미터 없이 직접 전원을 켜십시오. 오실로스코프 프로브를 DD15 컨트롤러의 핀 2에 연결하고 버튼 중 하나를 누른 상태에서 트리밍 저항 R15를 사용하여 펄스 주기를 5μs로 설정합니다. 버튼을 놓아보자. 클록 주파수는 중요하지 않으며 오실로스코프의 스위프에 의해 결정된 오류로 설정될 수 있습니다.

전원을 끄지 않고 다이오드 브리지 VD3(전화선용)의 단자를 조정된 60V 소스에 연결하고 오실로스코프 프로브를 DD6 컨트롤러의 핀 2에 연결합니다. 50V의 전압에서 트리머 저항 R8을 사용하여 핀 6의 전압 레벨을 0,3V 이하로 설정합니다. 전압을 46V로 낮추고 핀 6의 레벨은 3V 이상이어야 합니다. 그렇지 않으면 다음이 필요합니다. 제너 다이오드 VD4와 트랜지스터 VT1을 확인합니다.

전압을 60V로 설정하고 와이어 중 하나의 간격에 밀리암미터를 연결합니다. 셋톱박스는 대기 모드에 있어야 하며 측정된 회로의 전류는 100μA를 초과해서는 안 됩니다.

이제 셋톱박스를 실제 전화선에 연결하고 DD1 디코더의 작동을 확인할 수 있습니다. 톤 모드로 설정된 전화기의 수화기를 듭니다. 디스플레이가 사라지고 7초 안에 임의의 숫자를 입력해야 합니다. 이는 디스플레이에 표시되어야 하며, 누를 때마다 소리 신호가 동반되어야 합니다.

표시가 없으면 디코더 및 수정 공진기 ZQ1의 올바른 설치, 서비스 가능성을 확인해야 합니다. 마지막으로 수신된 DTMF 신호 이후 7초 동안만 디코더 전원이 켜져 있다는 점을 기억하십시오. 일부 숫자는 표시되지 않을 수 있습니다. 이는 일반적으로 전화선에 과부하가 걸리는 중국산 전화기 및 기타 장치에서 발생합니다. 이 경우 전화기가 오프 후크 상태인 동안 전화선의 전압을 측정하십시오. 8V 미만인 경우 전화기 세트의 단자와 직렬로 최소 100W의 전력을 갖는 0,5Ω 저항을 연결하십시오. 이는 어떤 식으로든 연결 품질에 영향을 미치지 않지만 문제를 제거하는 데 도움이 됩니다.

병렬 장치에서 전화를 걸 때 비교기 및 숫자 표시를 올바르게 설정하면 수신 통화에 대해 해당 번호를 식별할 수 있습니다.

조정의 마지막 단계는 튜닝 커패시터 C6을 사용하여 클록의 정확도를 조정하는 것입니다. 작동 중에 이 작업을 수행하십시오. 시계가 "사라지면" 로터 C6을 약간 돌립니다. 정확한 시계 이동이 이루어질 때까지 이 작업을 반복하십시오. DD3 마이크로 회로의 자체 발진기 회로에 정전 용량을 도입하면 오작동이 발생할 수 있으므로 유전체 드라이버를 사용하십시오.

사용된 미세 회로는 정전기에 민감하므로 전원에서 분리된 40W 이하의 전력을 가진 "접지된" 납땜 인두를 사용하십시오. 전원을 끈 상태에서 모든 설치 작업을 수행하십시오.

콘솔을 제어하는 ​​방법에 대한 몇 마디. 모든 것이 매우 간단합니다. SB1 "PREV" 버튼은 이전 통화 방향으로 메모리를 스크롤하고, SB2 "NEXT" 버튼은 이후 통화 방향으로 스크롤합니다. 메모리 보기 모드로 들어가려면 첫 번째 누르기가 0,5초 이상이어야 합니다. 셋톱박스에 통화 번호, 날짜, 시간이 표시된 후 자동으로 대기 모드로 전환됩니다.

시계 설정 모드로 들어가려면 두 버튼을 동시에 0,5초 이상 누르세요. 날짜, 월, 시간, 분은 왼쪽에서 오른쪽으로 표시기에 나타납니다. 값을 선택하려면 SB2 버튼을 사용하여 SB1로 설정합니다. 설치 모드를 종료하려면 SB2 버튼을 0,5초 이상 누르고 정확한 시간 신호가 나타나면 버튼을 놓습니다.

다른 설정이 필요하지 않음

무화과에. 3은 조립된 장치를 보여줍니다.

DTMF 표준 번호 식별자

컨트롤러 코드.

프로그래밍 모드 - WDT 감시 타이머가 꺼진 상태에서 PWRT 타이머와 RC 발진기가 켜집니다.

저자: V.Bachul, 키시나우, 몰도바

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