Контрольная работа: Касетні автовідповідачі
Контрольна робота з теми:
Касетні автовідповідачі
У звичайних касетних автовідповідачах для запису та відтворення вхідних – ICM (incoming message) і вихідних – OGM (outgoing message) повідомлень використовується одна або дві мініатюрні касети з магнітною стрічкою. Функціональна схема двокасетного автовідповідача наведена на рис. 1.
Сигнал виклику через схему захисту надходить на звичайну схему дзвінка. подібну до тих, які використовуються в електронних телефонах, і на детектор виклику.
У ньому аналоговий сигнал за допомогою оптрона перетвориться на логічний рівень, що сприймається й обробляється МП. Він порівнює кількість імпульсів виклику, що надійшли, з тим, що заздалегідь установлений перемикачем вибору кількості дзвінків. Можливих варіантів, як правило, два та чотири.
Коли МП визначає, що надійшла достатня кількість імпульсів виклику, він виробляє команду ввімкнення реле захвату лінії, контактами якого розмовна схема автовідповідача з'єднується з телефонною лінією. Реле захвату лінії виконує роль керованого мікропроцесором важільного перемикача. Після підключення розмовної схеми по лінії починає протікати струм навантаження. Телефонна станція з'єднує ваш автовідповідач з абонентом, що викликає.
Як і у звичайних телефонах, розмовна схема автовідповідача використовується для перетворення сигналів, що надходять двопроводовою телефонною лінією в автовідповідач, та сигналів, які відправляються ним у телефонну лінію. Голос абонента, що викликає, підсилюється й відтворюється через гучномовець автовідповідача.
Рисунок 1 – Функціональна схема двохкасетного автовідповідача
Якщо ви перебуваєте в будинку, цей гучномовець дозволяє вам чути абонента, не відповідаючи на дзвінок, – така операція називається прослуховуванням виклику.
Розмовна схема, підключена до підсилювача запису-відтворення (ПЗВ), тому магнітофон може відтворити заздалегідь записане або записати з лінії нове повідомлення. В автовідповідачі є свій мікрофон із підсилювачем, вони призначені для того, щоб ви могли за необхідності записати нове вихідне повідомлення.
Важливим вузлом в автовідповідачі є схема контролю стану лінії (СКСЛ), що виділяє сигнали роз'єднання лінії, які передаються телефонною станцією. Якщо абонент, що викликає, поклав слухавку, телефонна станція короткочасно відключає лінію, яка викликається, перериваючи її струм навантаження.
Це переривання аналогічне імпульсам набору номера, але має іншу тривалість і спрямоване навпаки – від станції до телефону. СКСЛ виявляє це переривання струму та видає команду автовідповідачу звільнити лінію після того, як абонент, що телефонує, поклав слухавку.
Існує два стандартні значення тривалості імпульсу роз'єднання: короткий (близько 10 мс) і довгий (близько 350 мс). Відповідним перемикачем можна вибрати режим роботи автовідповідача: із коротким або довгим імпульсом роз'єднання або взагалі без нього. Тривалість цього імпульсу різна для різних телефонних станцій, а деякі з них не посилають імпульси роз'єднання лінії.
Після того, як автовідповідач захопив телефонну лінію, має бути відтворене OGM.
Мікропроцесор видає відповідні сигнали на схему управління електродвигуном, і касета OGM починає обертатися. Крім того, вмикається тяговий електромагніт OGM, який приводить блок головок OGM (універсальну й стираючу) у контакт з магнітною плівкою.
При переміщенні блока головок у робоче положення замикається відповідний мікроперемикач, сигнал з якого вертається на МП, повідомляючи його, чи правильно встановлені магнітні головки. Датчик руху плівки стежить за тим, чи обертається касета з плівкою. Якщо сигнал кожного з цих датчиків не відповідає нормальному режиму, цикл роботи автовідповідача буде перерваний.
Взаємодія вузлів автовідповідача при виконанні конкретних операцій залежить від програмних інструкцій, що зберігаються в ПЗП. Якщо ви записуєте нове OGM замість існуючого, сигнал з вбудованого мікрофона після попереднього посилення через відповідний перемикач надходить на ПЗВ і далі на універсальну головку.
При цьому на стираючу голівку подається струм стирання. При відтворенні OGM сигнал зчитується із плівки універсальною головкою, підсилюється в ПЗВ і передається в телефонну лінію через розмовну схему.
Після того, як відтворення OGM закінчилося, плівкопротяжний механізм OGM вимикається і вмикається інший тяговий електромагніт OGM, що притискає блок головок ICM (універсальну й стираючу) до магнітної плівки.
Електродвигун тепер обертає касету, призначену для запису ICM. При нормальній роботі пристрою спрацьовує відповідний мікроперемикач, а датчик руху плівки стежить за тим, чи обертається касета із плівкою. Якщо сигнал кожного з цих датчиків не відповідає нормальному режиму, цикл роботи автовідповідача буде перерваний.
Стираюча голівка, розташована перед універсальною, під час запису стирає попередні ICM, записані в цьому місці магнітної плівки. Зазвичай запис ICM триває доти, поки не відбудеться одна з таких подій:
– закінчиться касета й датчик руху плівки покаже, що вона зупинилася;
– мине заздалегідь установлений час запису (1 хв., 2 хв., 4 хв. та ін.);
– абонент мовчатиме довше декількох секунд (якщо включено режим контролю мовного сигналу);
– абонент покладе слухавку, і автовідповідач виявить у лінії імпульс роз'єднання.
Наприкінці кожного ICM автовідповідач записує так званий контрольний струм (КС). КС використовується автовідповідачем для пошуку початку й кінця повідомлення.
Під час прослуховування ICM джерелом сигналу для ПЗВ є універсальна магнітна головка ICM (при цьому ПЗВ, звісно, перебуває в режимі відтворення), а відтворений сигнал надходить у телефонну лінію або на гучномовний вузол.
Він надходить також на лінійний вихід (на схемі не показаний). Цей вихід відповідає аналогічному виходу побутового магнітофона або програвача та може використовуватися для передачі сигналу на інший магнітофон, підключення зовнішнього підсилювача тощо. Лінійний вихід зазвичай підключено паралельно входу гучномовної схеми, тобто до підсилювача потужності.
Електродвигун плівкопротяжного механізму починає обертатися у зворотному напрямку, перемотуючи ICM плівку на початок. Коли касета ICM зупиниться, спрацює датчик руху плівки, повідомляючи МП про те, що плівка перемотана.
Після цього ввімкнеться електромагніт ICM і електродвигун почне обертати касету у прямому напрямку. У цьому режимі відтворення стираюча головка не використовується.
Через те, що всі записані повідомлення розділені сигналом КС і фіксуються МП, при відповідності числа зустрічних сигналів КС кількості записаних повідомлень, підрахованих під час їхнього запису, електромагніт вимкнеться, а електродвигун зупиниться.
При цьому всі записані повідомлення залишаться на плівці, і надалі можливо буде заново їх відтворити. Якщо ви хочете використовувати касету повторно, то повинні перемотати її на початок.
Електродвигун не може безпосередньо управлятися сигналом із виходу МП. Тому вводиться схема управління електродвигуном, яка зазвичай побудована на основі спеціалізованої ІС, доповненої кількома дискретними транзисторами.
Вона перетворить логічні сигнали МП на напругу та струм, необхідні для роботи двигуна.
Для автовідповідачів характерна велика кількість різних органів управління та індикації.
Найчастіше використовуються клавіші управління магнітною плівкою: відтворення, перемотування вперед назад, стоп/викид касети, стирання та ін. Крім того, існують органи управління для вибору тривалості імпульсу роз'єднання лінії й вибору кількості імпульсів виклику.
Є також органи управління записом OGM і режимом роботи автовідповідача, наприклад: тільки автовідповідач, запис розмови або пам'ятки. У автовідповідача, як правило, є кілька індикаторів. Як мінімум вони забезпечують індикацію ввімкненого стану, режиму запису сигналу й кількості записаних викликів.
Відзначимо також наявність у деяких моделях автовідповідача декодера DTMF-сигналів, робота якого буде розглянута нижче.
Однокасетні автовідповідачі відрізняються від двокасетних за конструкцією й алгоритмом роботи.
Замість роздільних блоків головок ICM і OGM (кожний блок містить універсальну й стираючу головки) використовується один блок головок як для ICM-, так і для OGM-операцій.
В однокасетних апаратах ICM записується на ту саму касету, що й OGM. Як правило, це зменшує розміри й вартість автовідповідача, хоча й ускладнює алгоритм його роботи.
Більшість керувальних сигналів в однокасетних автовідповідачах ідентичні сигналам, що використовуються у двокасетних системах: вибір типу повідомлення (ICM/OGM), вибір джерела записуваного сигналу (лінія/мікрофон), вибір напрямку передачі відтвореного сигналу (у телефонну лінію або на гучномовний вузол і лінійний вихід) та вибір режиму запису/відтворення. Робочі цикли одно- і двокасетного автовідповідачів схожі, але з магнітною плівкою в однокасетних апаратах взаємодіє тільки один блок магнітних головок.
Спочатку відтворюється OGM, потім, перед початком запису ICM, плівка перемотується на початок найближчої вільної ділянки. Після реєстрації ICM записується сигнал КС, який позначає кінець повідомлення, а потім плівка перемотується на початок OGM, підготовлюючи автовідповідач до відтворення OGM для іншого виклику.
OGM відділяється від наступних ICM або сигналом КС з іншою частотою, або послідовністю декількох стандартних КС, або просто займає на касеті цілком певне місце – зазвичай, на самому початку плівки.
Під час запису ICM повідомлення не стираються, тому згодом касета заповнюється і її доводиться чистити, щоб можна було записувати нові ICM. У двокасетних системах для цього досить перемотати касету на її початок.
В однокасетному автовідповідачі на початку плівки, як правило, буває записана OGM, тому процедура очищення стрічки дещо складніша. Спочатку касета перемотується на початок, потім перемотується вперед до кінця (у режимі прискореного перемотування) із ввімкненою стираючою головкою. При цьому знищуються всі раніше записані повідомлення та сигнали КС. Після стирання плівка знову повертається на початок – вона готова до відтворення OGM.
Розглянемо конструкцію плівкопротяжних механізмів (ППМ) автовідповідачів. Призначення механічної частини автовідповідача – протягувати магнітну плівку з постійною швидкістю, натягом і на постійній висоті відносно магнітних головок, а також прискорено перемотувати її вперед та назад.
Якщо швидкість руху, натяг або положення плівки щодо головок виставлені неправильно, якість запису та відтворення будуть незадовільними. Схема типового ППМ наведена на рис. 2.
Основним елементом ППМ є електродвигун. Мінімальні розміри та маси мають високошвидкісні двигуни з невеликим крутним моментом.
Обертання вала передається за допомогою гумового пасика великому маховику, насадженому на вісь ведучого вала. При цьому частота обертань ведучого вала знижується порівняно з частотою самого двигуна та одночасно збільшується його крутний момент. Крім того, масивний маховик згладжує ривки та нерівномірність обертання вала електродвигуна.
Плівка має переміщуватися щодо блока головок рівномірно та з постійним натягом.
Для стабілізації натягу плівки та положення її за висотою під час руху вона має проходити навколо одного або декількох напрямних роликів. Їхні поверхні покриті гумою або яким-небудь полімером, що під час тертя не руйнує робочий шар плівки.
Рисунок 2 – Двокасетний плівкопротяжний механізм автовідповідача
Однак оскільки тертя все-таки існує, магнітний шар плівки поступово обсипається. Це приводить не тільки до погіршення якості плівки, але й до забруднення головок та інших деталей ППМ.
Сильне забруднення може призвести до викривлення звуку як при записі, так і при відтворенні. Ведучий вал, напрямний і притисний ролики, блок головок у жодному разі не можна змащувати мастилом, їх необхідно періодично протирати ватним тампоном, змоченим у спирті або іншому розчинюючому очиснику, спеціально призначеному для магнітофонів, можна також використовувати спеціальні чистячи касети.
Налаштувати ППМ без спеціального устаткування досить складно, але для типових настроювань існують два регулятори: «регулювання швидкості плівки» і «підстроювання блоку головок по висоті».
Першим регулятором ви можете в невеликих межах підстроїти швидкість руху плівки, щоб домогтися найприроднішого звучання й бути впевненими в тому, що плівка у вашому автовідповідачі рухається з номінальною швидкістю.
Відхилення у швидкості руху плівки мало позначаються на роботі конкретного автовідповідача, але плівка, записана на такому апараті, звучатиме неприродно при відтворенні на іншому автовідповідачі або на касетному магнітофоні.
На відміну від швидкості плівки, положення головок щодо плівки істотно впливає на якість звуку. Найменша зміна положення головок може привести до різкого завалу вищих звукових частот – мова стає нерозбірливою.
У старих моделях автовідповідачів для перемикання апарата у вихідний стан або відтворення записаних повідомлень доводилося користуватися або кнопками на його панелі, або, у найкращому випадку, спеціальним пультом дистанційного управління (ДУ).
Використання в автовідповідачі DTMF-декодера дозволяє управляти практично всіма функціями автовідповідача з будь-якого електронного телефону, що має DTMF-клавіатуру.
Якщо в інтегральних схемах DTMF-номеронабирача логічні сигнали із клавіатури керують генерацією тональних сигналів, то DTMF-декодер працює протилежним чином: він виділяє передані по телефонній лінії DTMF-сигнали й залежно від комбінації частот виробляє той чи інший управляючий код. Мікропроцесор зчитує цей код і визначає, яку дію необхідно виконати. Таке управління називається тональним ДУ.
DTMF-декодер є частиною системи ДУ будь-якого сучасного автовідповідача.
Однак кількість дистанційно керованих функцій в автовідповідачі визначається схемою використаного приймача. У найпростіших апаратах автовідповідач може ідентифікувати тільки одну клавішу набірної клавіатури, а в складних цифрових системах – кожну.
При цьому цифровий код натиснутої клавіші DTMF-телефону надходить на мікропроцесор, що ініціює виконання тієї або іншої операції. Наприклад, комбінація цифр 2-6-3 може використовуватися як команда початку відтворення записаних повідомлень у телефонну лінію, 7-9 – перемотування плівки назад та ін.