Разработка СПИ

3. Разработка СПИ

Цель: разработка устройства передачи данных «Атлас - Ф»

  3.1 Предназначение и функциональная схема

Устройство высокочастотного уплотнения «Атлас-Ф» предназначено для применения с системой передачи извещений «Фобос» и обеспечивает полудуплексный обмен информацией между ретрансляторами и ПЦН системы «Фобос» по занятой абонентской линии городской телефонной сети или между ретрансляторами и ПЦН двух систем «Фобос» по выделенной линии ГТС. Устройство не может применяться на уплотненных абонентских линиях, а также на линиях, на которых установлены абонентские счетчики.

Аппаратура состоит из двух одинаковых устройств уплотнения (УУ), одно из которых устанавливается на АТС и подключается низкочастотным входом/выходом («Р/ПЦН») к ретранслятору СПИ «Фобос», а высокочастотным («Линия») – к телефонной линии. Второе УУ устанавливается в пункте централизованной охраны и подключается высокочастотным входом/выходом к телефонной линии, а низкочастотным – к ПЦН.[8]

Каждое УУ представляет собой двухсторонний приемопередатчик логических сигналов, подаваемых раздельно во времени от ретранслятора или от ПЦН в абонентскую линию и далее – на второе УУ. УУ обеспечивает передачу информации в любую сторону со скоростью 200 бод, необходимую для нормального функционирования системы «Фобос».[9] В обоих указанных вариантах возможно использование в качестве ПЦН как пульта (или двух пультов) оператора "Фобос", так и персональной ЭВМ.

Рис. 3.1 . Варианты использования устройства уплотнения "Атлас-Ф":

а) совместно с двумя СПИ "Фобос" по выделенной линии;

б) совместно с одной СПИ "Фобос" по занятой линии;

  3.2 Описание работы принципиальной схемы приемопередатчика

Два идентичных блока приемопередатчика (ПрП), один из которых установлен в контролируемом пункте (КП), а другой в диспетчерском пункте (ДП), служат для обмена сообщениями и командами между КП и ДП по трехпроводной (Л1, Л2, ЗЕМЛЯ) линии связи, которая образует два канала (Л1 – земля и Л2 – земля). Блоки ПрП обеспечивают одновременную встречную прердачу сигналов от КП к ДП и от ДП к КП по каждому из каналов.

ПрП состоит из:

1)  передатчика и приемника сигналов канала Л1 – ЗЕМЛЯ на VD1, VD8, VD9, KV1;

2)  передатчика и приемника сигналов канала Л2 – ЗЕМЛЯ на VD4…VD7, VD10, VD11, KV2;

3)  схемы управления передатчика на DD1 и DD3;

4)  схемы логической обработки принятых сигналов на DD2, DD4, DD5;

5)  схемы управления индикаторами на DD5.3, DD5.4, DD4.2.

При одновременной передаче сигналов «1» от КП к ДП и от ДП к КП транзисторы МУС Л! КП и МУС Л! ДП закрыты, на клемму Л! КП и Л! ДП поданы одинаковые напряжения минус 24В, ток по Л! не течет, реле KV1 КП и KV1 ДП отпущены, их контакты разомкнуты.

При передаче сигнала «0» от КП к ДП и сигнала «1» от ДП к КП, МУС Л1 КП открыт, и ток течет по цепи: минус 24В ДП – KV1 ДП – линия Л1 – KV1 КП – переход К-Э МУС Л1 – корпус, при этом реле KV1 ДП и KV1 КП срабатывает и их контакты замыкаются.

При передаче сигнала «0» от ДП к КП и сигнала «1» от КП к ДП, МУС Л1 ДП открыт и ток течет по цепи: минус 60В – минус 24В КП точка А – реле KV1 КП – линия 1 – реле KV1 ДП – переход К-Э МУС Л1 ДП – корпус. При этом реле KV1 КП и KV1 ДП срабатывают и их контакты замыкаются.

При одновременной подаче сигналов «0» от КП к ДП и от ДП к КП транзисторы МУС Л1 КП и МУС Л1 ДП открыты, напряжение на клеммах Л1 КП и Л1 ДП отсутствует, ток по линии Л1 не течет, реле KV1 КП и KV1 ДП отпущены и их контакты разомкнуты.

. В дежурном режиме работы, с целью контроля за исправностью линии связи, в точку Б-КП подано напряжение минус 48В (транзисторы МУС Л2 и МУС 48 в КП закрыты), а в точку Б-ДП подано напряжение минус 24В. Транзисторы МУС Л2 и МУС ДОПОЛ. закрыты и по линии Л2 течет ток по цепи: минус 60В КП – минус 48В в точке В – реле KV2 КП – линия Л2 – реле KV2 ДП – минус 24В в точке Б-ДП – корпус. При этом по обмоткам реле KV2 КП и ДП течет ток и их контакты замкнуты. По каналу Л1 – ЗЕМЛЯ в дежурном режиме от КП передается сигнал «1», а от ДП – сигнал «0» (п. 3.3.). При коротком замыкании проводов Л1 и Л2 между собой, напряжение на клемме Л2 ДП уменьшается, ток через обмотку KV2 ДП прекращается, его контакты размыкаются, что воспринимается ДП как сигнал АВАРИЯ. При обрыве проводов Л1 и Л2 ток через обмотки реле KV2, KV2 прекращается, что также воспринимается ДП как сигнал АВАРИЯ.

Выходной транзистор МУС 48В во всех режимах, кроме дежурного, открыт, точка В соединена с корпусом и напряжение в точке Б не может превышать минус 24В. Контакт ЗАП-7А в схеме КП никуда не подключен и на нем установлен сигнал «1». Передатчики КП функционируют согласно табл. 3.1.

Таблица 3.1

Вход					Выход
12А Л1, Л2	10А Л1, Л2	11А Х1	9А Л2	15А 1		Точка А 0В	Сигнал, передав. по Л1 0	6А 1	Точка Б 0В	Сигнал, передав. по Л1 0
0	Х	Х	Х	1		0В	0	1	0В	0
1	0	Х	Х	0		24В	1	0	24В	1
1	1	1	0	1		0В	0	1	24В	1
1	1	0	1	0		24В	1	0	0В	0

Примечание: Знак «Х» означает, что сигнал может быть любой, как «0», так и «1». Из табл. 3.1 видно, что при сигнале «0» на входе Л1^.Л2, контакт по линиям Л1 и Л2 передается сигнал «0» независимо от сигналов на других входах. При сигнале «1» на Л1^.Л2 и сигнале «0» на Л1^.Л2 конт 10А по линиям Л1 и Л2 передается сигнал «1», независимо от сигналов на других входах. Схема управления передатчиками ДП работает аналогично, отличие лишь в том, что точка В-ПрП ДП соединена с корпусом постоянно, а на вход ЗАП-7А в дежурном режиме подается сигнал «0», благодаря чему в точке Б-ПрП ДП устанавливается напряжение минус 24В. Кроме того, при переходе команды ПУСК сигнал «0» на Л2 устанавливается с помощью отдельного МУС ДОПОЛ. конт 25А ПрП ДП. Приемник принимает сигналы, передаваемые по этому каналу передатчиком КП и воспроизводит их на своем выходе «1» конт. 2А-Х1. Наличие тока в линии Л1 и, следовательно, состояние контактов реле KV1 зависит как от сигнала, передаваемого от КП к ДП, так и от сигнала, передаваемого в этот момент от ДП, как указано в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Напряжение в точке А ДП	Напряжение в точке А КП	Наличие тока в линии Л1	Сигнал в точке Г (рис. 3.4.)
0	0	нет	1
0	24В	есть	0
24В	0	есть	0
24В	24В	нет	1

Выявление сигнала, передаваемого от КП по линии Л1 производится путем логической обработки сигналов от контакта реле KV1 (сигнал в точке Г) и от схемы передатчика Л1 ДП (сигналы в точках Е, Ж, К) в соответствии с табл. 3.3. Обработка сигналов, принятых по каналу Л2 – ЗЕМЛЯ приводится таким же образом, выход приемника Л2 – контакт 3А «2» блока ПрП. В КП прием команд от ДП происходит аналогично, за исключением того, что во время передачи сигнала ЗАПУСК от КП, прием сигналов, поступивших от ДП, запрещается путем подачи сигнала «0» на конт. 5А УПР КП. При этом на выходах приемников Л1 и Л2 (конт. 2А и 3А)[10] образуется сигнал «1», независимо от сигналов на других входах. Схема управления индикаторами DD5.3, DD5.4, DD4.2 используется в КП для высвечивания сигналов НОРМА, ОТРЫВ, ЗАМЫКАНИЕ с помощью светодиодных индикаторов, расположенных в блоке питания КП.[11]

Таблица 3.2

Обработка принятого сигнала в приемнике Л1 ДП

Сигнал, передаваемый от КП К ДП	Схема ПрП ДП (рис. 3.4.)								Сигнал на выходе приемника 2А-Л1
	Сигнал передаваемый от ДП	Сигнал в точках схемы
		Г	Д	Е	Ж	И	К	Л
0	0	1	0	0	0	1	1	1	0
0	1	0	1	1	1	1	0	1	0
1	0	0	1	1	0	1	1	1	0
1	1	1	0	1	1	0	0	1	1

Заключение

В результате курсового проектирования была разработана система автоматической подстройки частоты на основе однокристальной СПИ КР1816ВЕ51 со следующими параметрами: потребляемая мощность: 3,1 Вт, число обсуживаемых каналов - 4, частота опроса не менее 0,37 кГц.

Разработка системы была проведена с учетом требований, указанных в техническом задании.

Система обеспечивает индикацию канала, в котором отклонение текущей частоты от заданной превышает определённое значение.

Была разработана принципиальная схема устройства, алгоритм управления и программа на языке ассемблер.

Разработанная система может применяться регулировки частоты в различных устройствах и приборах.

Таким образом, устройство высокочастотного уплотнения «Атлас-Ф» предназначено для применения с системой передачи извещений «Фобос» и обеспечивает полудуплексный обмен информацией между ретрансляторами.

Список использованной литературы

 

1)  Ефимчик М.К. Технические средства электронных систем: Учебное пособие. - М.: Тесей, 2006 – 188 стр.

2)  Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 2003. – 314 стр.

3)  Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 2005. – 815 стр.

4)  Головин О.В., Кубицкий А.А Электронные усилители. - М.: Радио и связь, 2008 – 126 стр.

5)  Метрология и электроизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов /А.С. Сигов, Ю.Д. Белик. и др./ Под ред. В.И. Нефедова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2008 – 62 стр.

6)  Бакланов И.Г. Технологии измерений в современных телекоммуникациях. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2007 – 354 стр.

[1] Бакланов И.Г. Технологии измерений в современных телекоммуникациях. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2007 – 354 стр.

[2] Метрология и электроизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов /А.С. Сигов, Ю.Д. Белик. и др./ Под ред. В.И. Нефедова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2008 – 62 стр.

[3] Метрология и электроизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов /А.С. Сигов, Ю.Д. Белик. и др./ Под ред. В.И. Нефедова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2008 – 62 стр.

[4] Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 2005. – 815 стр.

[5] Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 2005. – 815 стр.

[6] Метрология и электроизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов /А.С. Сигов, Ю.Д. Белик. и др./ Под ред. В.И. Нефедова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2008 – 62 стр.

[7] Метрология и электроизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов /А.С. Сигов, Ю.Д. Белик. и др./ Под ред. В.И. Нефедова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2008 – 62 стр.

[8] Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 2005. – 815 стр.

[9] Метрология и электроизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов /А.С. Сигов, Ю.Д. Белик. и др./ Под ред. В.И. Нефедова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2008 – 62 стр.

[10] Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 2005. – 815 стр.

[11] Бакланов И.Г. Технологии измерений в современных телекоммуникациях. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2007 – 354 стр.