محدود کننده مکالمه تلفن

امروزه، حرف زدن های زیاد پشت تلفن به خصوص برای نوجوانان به یک عادت عمومی تبدیل شده است. تذکرات لفظی به ندرت برای کوتاه کردن مکالمات تلفنی مؤثر واقع می شود. دستگاه الکترونیکی معرفی شده در این بخش، فرد استفاده کننده از تلفن را وادار به کوتاه صحبت کردن می کند و در غیر این صورت پس از ۹ یا ۱۰ دقیقه تماس را قطع می نماید.

اساس کار مدار محدود کننده مکالمه تلفن

اساس کار این دستگاه با توجه به نمودار بلوکی شکل (۱) بسیار ساده و قابل فهم می باشد. دستگاه شامل یک مدار مراقب، حسگر، کلید، مولد پالس یک دقیقه ای، شمارنده دهدهی به علاوه مقسم و مدار رله می باشد. مادار مراقب و حس گر نشان می دهد که آیا تلفن در حال استفاد است یا خیر. اگر تلفن در حال کار باشد، اطلاعات را به مدار کلید که به ترتیب مولد پالس یک دقیقه ای و شمارنده دهدهی را با Vcc تغذیه می کند، می دهد. مدت مکالمه، محاسبه شده به وسیله LED های ۱ تا ۱۰ نمایش داده می شود. پس از ۹ دقیقه مدار رله فعال شده و دستگاه تلفن را از خط (تلفن) قطع میکند.

شکل 1 نمودار بلوکی محدود کننده تلفن

لیست قطعات پروژه محدود کننده مکالمه تلفن

بررسی مدار محدود کننده مکالمه تلفن

نمودار مدار کامل این دستگاه در شکل (۲) نشان داده شده است. در هنگامی که از مدار استفاده نمی شود یعنی وقتی که گوشی روی تلفن قرار دارد، اختلاف پتانسیل بین دو خط تلفن حدود ۴۸ ولت است. دیودای D1 تا D4 در آرایش پل قرار دارند و دیود زنر ۱۵ ولتی D2 و مقاومت R18 * 100KS به مدار مراقب تعلق دارند. این مدار نشان می دهد که آیا گوشی روی تلفن قرار دارد با برداشته شده است.

هنگامی که گوشی روی تلفن است، ولتاژ خط (یعنی ۴۸ ولت) دیود زنر را در ناحیه شکست قرار می دهد. بنابراین یک ولتاژ ۱۵ ولتی دو سر دیود زنر به وجود می آید و حدود ۳۳ ولت روی مقاومت R18 قرار می گیرد که از طریق مقاومت محدود کننده و R17 = 33K به پایه های LED نوری (پایه ۱ و ۲ از تراشه اپتوکوپلر 4N35) اعمال می شود و باعث روشن شدن LED نوری می گردد.

هنگام برداشتن گوشی، یک حلقه در دستگاه تلفن به وجود می آید که باعث کاهش ولتاژ خط در حدود 9V می شود. این ولتاژ، عملکرد دیود زنر 15V را مختل می کند، بنابراین هیچ ولتاژی روی R18 به وجود نمی آید و هیچ نوری از LED نوری تابش نمی شود. در صورت تابش نور، فتوترانزیستور اپتوکوپلر آن را جذب کرده و در نتیجه ترانزیستور T1 به اشباع خواهد رفت و ولتاژ کلکتور آن برابر صفر می گردد. هنگامی که نوری دریافت نشود، فتوترانزیستور باعث قطع ترانزیستور T1 می گردد و ولتاژ منبع تغذیه که حدود ۵ ولت است روی کلکتور T1 ایجاد می شود. کلکتور ترانزیستور T1، ولتاژ reset را به پایه ۴ مولد پالس یک دقیقه (7555) IC2 و Vcc را به شمارنده دهدهی/مقسم (4017)IC3 اعمال می نماید.

هنگامی که گوشی روی تلفن قرار دارد، ترانزیستور T1، ولتاژ صفر را به دو تراشه اعمال می نماید و آنها غیر فعال هستند. در لحظه ای که گوشی از روی تلفن برداشته می شود، ولتاژ تغذیه ای در حدود 5V به تراشه های IC2 و IC3 اعمال می گردد. هر دقیقه به وسیله شمارنده شمارش شده و به ترتیب توسط LED ها نمایش داده می شود. پنج دقیقه نخست، یک به یک به وسیله ۵ دیود LED سبز نمایش داده می شود. سه دقیقه بعدی به ترتیب با سه LED زرد رنگ نشان داده می شود و دقیقه نهم به وسیله LED قرمز نمایش داده خواهد شد. در مواردی که مکالمه تا پایان دقیقه نهم طول می کشد، شروع دقیقه دهم 10 LED را روشن می کند و در این لحظه مدار رله، دستگاه تلفن را از طریق کنتاکت N/C رله قطع می نماید.

شکل 2 نقشه شماتیک محدود کننده مکالمه تلفن

مدار مراقب، هنوز ولتاژ کمتر از 5V را دریافت می نماید. خازن C4 و مقاومت R12 در reset کردن IC3 به محض برداشتن گوشی تلفن کمک می نمایند. خازن C6 یک تأخیر ۲ تا ۳ ثانیه ای برای جلوگیری از بی نظمی حاصل از استراق سمع به وسیله یک نفر را به وجود می آورد. به محض این که گوشی روی تلفن گذاشته شود، ترانزیستور T1 اشباع و تراشه های IC2 و IC3 غیر فعال می شود. چنانچه مدت مکالمه غیر از ۹ دقیقه مورد نیاز باشد، این کار با تغییر مقاومت R13 ، خازن C2 و پتانسیومتر VR1 انجام می گیرد.

ساخت و آزمایش مدار

این پروژه می تواند روی یک فیبر مدار چاپی به ابعاد 80mm * 65mm سوار گردد. نقشه مدار چاپی و نقشه قطعات آن در شکل های ۳ و ۴ نشان داده شده است. پس از ساخت مدار، پیش از اتصال آن به خط تلفن، موارد زیر را بررسی کنید

1- پیش از وصل مدار به برق، مراقب هر گونه اتصال کوتاه بین Vcc و زمین باشید و پس از وصل به برق، ولتاژ تغذیه باید بین ۶ تا ۷ ولت باشد.

2- پیش از وصل خط تلفن، نباید ولتاژی روی بیس ترانزیستور T1 وجود داشته باشد و ولتاژ کلکتور آن باید حدود 5V باشد. در این حالت LED۱ روشن خواهد شد.

3- پس از حدود یک دقیقه، اگر مولد پالس یک دقیقه ای درست کار کند، LED2 باید روشن شود و اگر چنین نبود، خروجی (پایه 3) تراشه IC2 را برای داشتن چرخه کار ۵۰ درصدی آزمایش کنید و در غیر این صورت اجزاء متصل به تراشه IC2 را بررسی نمایید.

4- اگر شمارنده درست کار نماید، باید تمام LED ها را یک به یک روشن نماید.

5- هنگامی که آخرین LED روشن شود، رله فعال فعال خواهد شد. پتانسیومتر VR2 را در حداقل مقدار خود قرار دهید. پس از فعال شدن رله و پیش از خاموش شدن VR2 ، LED10 را تا مرز غیر فعال شدن رله افزایش دهید. این امر مصرف جریان رله را کاهش می دهد. اکنون دستگاه برای اتصال به تلفن آماده است.

6- هنگام اتصال دستگاه به خط تلفن، هیچ LED به جز LED11 (نشان دهنده برق شهر) نباید روشن شود. در حالتی که گوشی روی تلفن قرار دارد، چنانچه LED1 روشن شود، اپتوکوپلر یا ترانزیستور T1 را بررسی کنید.

شکل 3 اندازه واقعی نقشه مدار چاپی شکل (2)

شکل 4 نقشه قطعات مدار چاپی شکل (2)

7- به محض این که گوشی برداشته شود، اولین LED سبز باید روشن شود و به ترتیب تمام LED ها باید یک به یک روشن شوند.

8- پس از گذشت ۹ یا ده دقیقه وقتی رله فعال می شود، برای یک دقیقه تلفن از خط قطع می شود. مکالمه تلفنی نیز در خلال این وقفه یک دقیقه ای قطع می شود. نمایید.

پس از این که مدار به طور کامل آزمایش شد، دستگاه می تواند در یک محفظه الکتریکی مناسب نزدیک دستگاه تلفن قرار گیرد. نقشه پیشنهادی قاب جلوی محفظه در شکل ۵ نشان داده شده است. جریانی که هنگام زنگ زدن به وجود می آید، هیچ تأثیری روی دستگاه ندارد. چرا که در این زمان IC2 و IC3 غیر فعال هستند. هیچ اغتشاش دیگری روی خط نمی تواند تأثیری در عملکرد دستگاه داشته باشد، چرا که دستگاه کاملا از خط تلفن مجزا است. در صئرت بروز هر اشکالی (از قبیل نقص در منبع تغذیه و اپتوکوپلر) در دستگاه، عملکرد عادی تلفن تحت تأثیر قرار نمی گیرد، زیرا دستگاه تلفن از طریق کنتاکت در حالت عادی بسته (N/C) رله همواره به خط تلفن وصل است.

شکل 5 محفظه اکریلیک پیشنهادی