Дистанционное управление по телефонной линии

Иногда возникает необходимость удаленно перезапустить компьютер (нажать кнопку "RESET"), включить или выключить какое-либо бытовое устройство, активировать работу радиолюбительской схемы. В этом случае поможет простое устройство, принципиальная схема которого показана на рис. 1. Дистанционное управление осуществляется в данном случае без использования специализированных микросхем DTMF- или тональных декодеров, используя принцип "долговременного входящего вызова". При этом звонящему нужно удерживать исходящий вызов в течение 10…15 посылок, после чего устройство сработает. Как правило, обычные звонки на телефон намного короче – звонящие не будут так долго держать трубку снятой. Этот принцип часто используется для дистанционного включения автоответчиков, чтобы перевести их в режим "ANSWERING SYSTEM ON".

На схеме показаны следующие функциональные узлы и элементы:

1. DA1, R3, VD2, DA2, C2 – узел питания схемы;
2. R1, R2, C1 – датчик входящего вызова;
3. DD1.1, DD1.2, VD3, R4, C3 – узел управления счётчиком DD2;
4. DD2 – подсчёт посылок вызова;
5. DA3 – токовый ключ;
6. К1 – исполнительное реле.

Подключение устройства:
Напряжение телефонной линии с моста VD1, устраняющего влияние полярности, через стабилизатор тока DA1 и диод VD2 поступает на узлы устройства. Микромощный МОП-стабилитрон DA2 поддерживает это напряжение на уровне 3.0…3,2V, конденсатор С2 – накопительный, служит для фильтрации помех. Резистор R3 задаёт ток через DA2, а диод VD2 устраняет разряд конденсатора С2 через внешние цепи схемы. Делитель R1, R2 задаёт низкий уровень напряжения на входах 1 и 2 элемента DD1.1 при отсутствии в линии вызывного напряжения, конденсатор С1 сглаживает импульсы при входящем вызове, а также устраняет несанкционированный запуск устройства при наборе номера на параллельном телефоне. На выходе 3DD1.1 – лог.1, которая закрывает VD3.


Через R4 начинает заряжаться С3 и, когда напряжение заряда достигнет уровня лог."1", счётчик DD2 установится в исходное состояние – на его выходах будут лог."0". Ключ DA3 закрыт, через реле К1 ток не протекает, следовательно, линия АТС не занята. На тактовом входе 10DD2 – лог."0". Устройство готово к работе.

Входящий вызов по линии АТС:
При поступлении входящго вызова на постоянное напряжение линии 48…60V накладывается переменное напряжение с амплитудой 90…120V, которое выпрямляется мостом VD1. На конденсаторе С1 напряжение плавно увеличивается и достигает порога переключения элемента DD1.1. На выходе 3DD1.1 появляется лог."0", который открывает диод VD3. Конденсатор С3 быстро разряжается через этот диод и выход элемента DD1.1. На входе 11DD2 устанавливается напряжение с уровнем лог."0". За время следования посылок вызова через большое сопротивление R4 конденсатор С3 не успевает зарядиться до напряжения с уровнем лог."1", а значит на входе 11DD2 поддерживается лог."0" и работа счётчика будет разрешена. Элементы DD1.1 и DD1.2 из нарастающего и ниспадающего напряжения на С1 формируют прямоугольные импульсы с крутыми фронтами для тактового входа 10DD2. Счётчик DD2 переключается по заднему фронту этих импульсов и, когда на вход поступит восьмой импульс, на выходе 7DD2 появится лог."1". Эта лог."1" через замкнутые контакты переключателя SA1 поступит на управляющие входы 1 и 8 ключа DA3 и откроет его. Через малое сопротивление открытого ключа (не более 10 Ом) и обмотку К1 потечёт ток. Линия окажется занятой и входящий вызов в результате прекратится. Реле К1 сработает и переключит свои контакты К1.1. Такое состояние продлится до тех пор, пока через R4 не зарядится конденсатор С3 (т.к. нет входящего вызова - на катоде VD3 опять лог."1") и не сбросится счётчик DD2. Тогда DA3 закроется, реле К1 отпустит, а телефонная линия освободится, т.е. схема вернётся в исходное состояние.

Второй вариант устройства, позволяющий сократить время готовности устройства, показан на рис. 2. Здесь время выхода в рабочий режим не зависит от состояния реле К1. В эту схему добавлен одновибратор, включенный между счётчиком и токовым ключом. Одновибратор построен на незадействованных в первой схеме элементах DD1.3 и DD1.4. В исходном состоянии на входе 13DD1.3 – лог."0", а резистор RX1 задаёт уровень лог."0" на входе 12DD1.3, поэтому, на выходе 10DD1.4 также лог."0" и конденсатор СХ1 разряжен. После восьмой посылки вызова на выходе 7DD2 появляется лог."1", которая через замкнутые контакты SA1 поступает на вход 13DD1.3. Элементы DD1.3 и DD1.4 переключаются в противоположное состояние. На выходе 10DD1.4 появляется лог."1", которая через разряженный конденсатор СХ1 поступает на вход 12DD1.3 и удерживает одновибратор в установившемся состоянии, ключ DA3 при этом открывается и срабатывает реле К1. Конденсатор СХ1 постепенно заряжается через резистор RX1. Время заряда зависит от номиналов этих элементов и определяется выражением, показанным на схеме. В этой схеме имеет смысл выбрать номиналы элементов R4 и С3 такими, чтобы время, через которое происходит сброс счётчика DD2, было минимально допустимым, т.е. порядка Т = 5…6 секунд (стандартное время промежутка между посылками вызова обычно Т = 4 секунды). Тогда схема будет быстрее устанавливаться в исходное состояние после прекращения входящего вызова, а время сработанного состояния реле К1 будет определяться только временем работы одновибратора. После того, как конденсатор СХ1 зарядился, на входе 12DD1.3 появится лог."0", а т.к. счётчик DD2 к этому времени уже сбросился и на 13DD1.3 тоже лог."0", то одновибратор переключится в исходное состояние – на выходе 10DD1.4 появится лог."0". Этот лог."0" закроет ключ DA3, через обмотку К1 перестанет течь ток и телефонная линия освободится. Конденсатор СХ1 быстро разрядится через диод VD4 и выход 10DD1.4.

Детали:
Для схемы на рис. 1 микросхему DD1 можно заменить на любую из КМОП-серий К561, К564, К1561 с логическими функциями "ИЛИ-НЕ", "И-НЕ", "НЕ". Счётчик DD2 может быть заменён любыми двоичными или десятичными с учётом коэффициента деления для получения нужного числа пропущенных посылок вызова. В качестве токового ключа DA3 могут работать полевые транзисторы типа КП501А, КП504 или высоковольтные биполярные типа КТ940, КТ520, КТ521, но в этом случае базу следует подключать через резистор R=10…30К. Реле К1 можно использовать обычное или герконовое, с напряжением срабатывания U = 10…15V и током через обмотку I = 20…30mA. Реле можно заменить оптроном с ограничивающим резистором в цепи светодиода. Переключатель SA1 можно применить с большим числом замкнутых положений.