| Таймер телефонного разговора |
Есть люди, которые буквально помешаны на телефонных разговорах. Они могут говорить и говорить часами. Но если они при этом получают удовольствие, что же в этом плохого?
Плохо то, что, если вы воспитанный человек, то до телефона вам уже не добраться, даже если вам это позарез необходимо. Пока длится эта болтовня, никто не сможет вам дозвониться — телефон занят. На работе не слишком радивые сотрудники используют телефонные разговоры как повод для бездельничания.
В таких случаях имеет смысл ограничивать длительность телефонного разговора. Для этого нужно постоянно поглядывать на часы, но, увлекшись разговором, вы вполне можете забыть об этом. Кроме того, вы можете ручаться за себя, что не будете забывать засекать время начала разговора каждый раз, когда отвечаете на телефонный звонок или звоните сами?
Схема таймера, предназначенного для этих целей, показана на рисунке:
 Схема таймера телефонных разговоров
| Dl, D2 | Таймер NE7555 или NE555 | | HL1 | Зеленый светодиод |
| HL2 | Красный светодиод | | С1 | Конденсатор 0,47 мкФ | | С2 | смотри текст | | СЗ, С5 | Конденсатор 0,01 мкФ | | С4 | смотри текст |
| R1 | Резистор 240 кОм, 0,5 Вт, 5% | | R2 | Резистор 2,2 МОм, 0,5 Вт, 5% | | R3 | смотри текст |
| R4, R6 | Резистор 330- Ом, 0,25 Вт, 5% | | R5 | смотри текст |
Эта схема состоит из двух ждущих мультивибраторов на микросхемах NE7555 или NE555.. Эти микросхемы имеют одинаковое назначение выводов. Вы можете использовать любую из них, не внося никаких изменений в схему устройства. Характеристики таймера NE7555 несколько лучше, чем у NE555 (с точки зрения потребляемой мощности и точности установки интервалов времени).
Вместо двух NE555 или NE7555, показанных на рисунке, можно использовать сдвоенную микросхему NE556. Это несколько уменьшит габариты конструкции и, возможно, ее стоимость. При этом придется изменить соответствующим образом нумерацию выводов. Вариант схемы с использованием NE556 показан ниже
Схема таймера телефонных разговоров на основе NE556
В этом устройстве используется дополнительный внешний источник питания. Не пытайтесь использовать для этой цели напряжение телефонной линии, поскольку это может привести к ее перегрузке и нарушению нормального функционирования, а это чревато большим штрафом.
К источнику питания не предъявляются особые требования. Таймер NE555 (и его модификации) работоспособны при напряжениях питания от 5 до 15 В. Я рекомендовал бы использовать стандартные напряжения 9 или 12 В.
Подобно большинству устройств, описанных в книге, эта схема подключается к линии как дополнительный телефон. Переменные составляющие телефонного сигнала (в том числе и сигнал вызова) фильтруются цепью C1,R1,R2. Напряжение на входе запуска (вывод 2) таймера D1 определяется только постоянной составляющей сигнала в линии.
Таймер NE555 запускается спадом входного импульса. В исходном состоянии, когда трубка телефона лежит на рычагах аппарата, постоялое напряжение в линии равно примерно +48 В. Напряжение на входе запуска D1 при этом около +5 В, и оно воспринимается таймером как сигнал высокого уровня. Ждущий мультивибратор не запускается, и его выходное напряжение остается низким. Ни один из светодиодов (HL1, HL2) не светится.
При поднятии трубки (для ответа на телефонный звонок или для набора номера) напряжение на выводе 2 микросхемы D1 падает до величины порядка 1 В, что эквивалентно низкому логическому уровню. Ждущий мультивибратор запускается. Для обеспечения надежного запуска, возможно, придется подобрать резистор R1.
После запуска выход таймера переходит в состояние высокого уровня, при этом загорается светодиод HL1. Его ток ограничивается резистором R4. Напряжение на выходе таймера останется высоким в течение интервала времени, определяемого соотношением:
T=l,lxRxC,
где Т — время в секундах, R — сопротивление резистора R3 в омах, С — емкость конденсатора Q2 в фарадах. Длительность этого интервала мы рассчитаем позже.
Сигнал с выхода микросхемы D1 (вывод 3) не только управляет светодиодом HL1, но подается также на вход запуска второго ждущего мультивибратора (вывод 2 микросхемы D2), полностью идентичного первому (за исключением номиналов времязадающих компонентов — резистора R5 и конденсатора С4).
Когда после окончания импульса первый таймер (D1) переключается в исходное состояние, на его выходе возникает перепад напряжения (с высокого уровня на низкий), который запускает второй таймер D2. Светодиод HL1 гаснет, загорается второй светодиод HL2, который будет светиться в течение интервала времени, определяемого сопротивлением R5 и емкостью С4. После окончания генерируемого импульса таймер D2 переключается в исходное состояние, светодиод HL2 гаснет. Оба светодиода останутся погашенными до тех пор, пока снова не будет снята трубка телефонного аппарата.
В этой конструкции лучше использовать в качестве HL1 светодиод зеленого цвета, a HL2 — красного. Если во время вашего разговора по телефону горит зеленый светодиод, это означает, что время у вас еще есть. Если зеленый светодиод гаснет, и загорается красный — значит, пора заканчивать разговор. Если погасли оба светодиода — вы говорите слшпком долго.
Если красный и зеленый светодиоды светятся одновременно, это означает, что вы допустили ошибку при монтаже устройства. Такой режим работы схемы не предусматривается.
Номиналы времязадающих компонентов (R3, С2, R5 и С4) зависят от того, какой должна быть максимальная длительность телефонного разговора. Первый таймер определяет длительность основного времени разговора, а второй — предупредительного сигнала. Как правило, достаточно минутного предупреждающего сигнала. При номиналах элементов 100 мкФ (С4) и 560 кОм (R5) получим длительность импульса, равную:
T=l,lxR5xC4=l,lx560000x0,0001=6l,6 секунд
(без учета разброса номиналов элементов).
Это означает, что общая длительность разговора будет равна длительности импульса таймера D1 плюс 1 минута. Предположим, вы хотите ограничить телефонные разговоры пятью минутами. Следовательно, длительность импульса первого ждущего мультивибратора должна быть около 4 минут (240 секунд). Вместе с минутным предупредительным интервалом общее время разговора составит требуемые 5 минут. Длительность импульса первого таймера равна:
T=l,lxR3xC2.
Будем считать емкость С2 заданной и вычислим необходимое сопротивление R3:
R3=T/(l,lxC2).
Предположим, что емкость С2 равна 470 мкФ. Тогда сопротивление резистора R3 должно быть равно:
R3=240/(l,lx0,00047)=240/0,000517=464217 Ом.
Округлив его до ближайшего стандартного номинала, получим 470000 Ом (470 кОм). Возвращаясь к первоначальному уравнению, вычислим реальную длительность импульса (без учета разброса номиналов элементов):
Т=1,1x470000x0,00047=243 секунды.
Если вы хотите установить макимальную продолжительность разговора равной 10 минутам с 1,5-минутным (90-секундным) предупредительным интервалом, то длительность импульса первого ждущего мультивибратора должна быть равна 8,5 минутам (510 секундам).
Зададим емкости С2 и С4 равными 1000 и 220 мкФ соответственно. Сначала найдем сопротивление резистора R3:
R3=510/(l,lx0,001)=510/0,0011=463636 Ом=470 кОм.
Для сопротивления R5 получим:
R5=90/(l,lx0,00022)=90/0,000242=371901 Ом.
В качестве R5 можно использовать резистор с сопротивлением 360 или 390 кОм.
Кондесаторы СЗ и С5 включены для увеличения помехозащищенности таймеров. Точные значения емкостей этих конденсаторов некритичны. Они могут вообще не понадобиться, но лучше все-таки застраховаться от возможных сбоев.
Это устройство можно модифицировать для осуществления более "жесткого" контроля за длительностью разговора. Схему можно сконструировать так, что она будет автоматически прерывать связь по истечении определенного времени. Но вполне могут возникнуть ситуации, в которых коротким телефонным разговором не обойдешься.
Другое решение — включать предупредительный звуковой сигнал по истечении контрольного времени. Этот сигнал может быть повторяющимся гудком, который подается в телефонную линию, и который могут слышать оба собеседника. Этот сигнал должен быть не очень громким, но достаточно надоедливым (в соответствии со своим предназначением).
|
|
Как работают современные телефоны
