Устройство преобразования сигналов телеграфное

Данное техническое решение относится к области вычислительной техники, а именно, к устройствам ввода-вывода в электронную вычислительную машину информации, передаваемой по каналам связи. Устройство преобразования сигналов телеграфное предназначено для преобразования логических сигналов персональной ЭВМ (ПЭВМ) в токовые и бестоковые телеграфные посылки при передаче данных в канал связи и преобразования токовых и бестоковых телеграфных посылок в логические сигналы, адаптированные для ПЭВМ, при приеме данных из канала связи.

Основные технические характеристики устройства:

- подключение к ПЭВМ: по стыку последовательного интерфейса RS-232C;

- скорость работы: от 50 до 200 бит/с;

- тип канала связи: выделенный четырехпроводный;

- способ передачи информации в канал связи: асинхронный дуплекс;

- способ модуляции дискретного сигнала: токовые и бестоковые посылки;

- величина тока при бестоковых посылках: не более 2 мА;

- величина рабочего тока: от 30 мА до 65 мА;

- режим работы: четырехпроводный дуплекс.

Функционально устройство состоит из блоков:

- блок электропитания;

- блок сопряжения с ПЭВМ;

- блок сигнализации;

- блок передатчика;

- блок приемника.

В качестве программного средства управления работой устройства может быть применено программное обеспечение (ПО) TS_NET РДПИ.00261-01 или любое другое ПО, обеспечивающее необходимые функции управления устройством. В комплекте с устройством имеется составная часть ПО TS_NET - тестовое программное обеспечение (ТПО) TS_NET РДПИ.00324-01, обеспечивающее проверку работоспособности устройства.

Область техники

Данное техническое решение относится к области вычислительной техники, а именно, к устройствам ввода-вывода в электронную вычислительную машину данных, передаваемых по каналам связи.

Уровень техники

Аналогом данного технического решения является известное устройство преобразования сигналов телеграфное ШС127 РЮ2.158.042, выполненное в виде набора одноканальных блоков БС150, осуществляющих преобразование информации между электронной вычислительной машиной Единой Системы (ЕС ЭВМ) и каналом связи (через промежуточную специальную аппаратуру).

Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности, громоздкость, невозможность сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной (ПЭВМ), совместимой с IBM PC.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ БИИМПУЛЬСНОЕ У8804С РДПИ.465645.005 (свидетельство на полезную модель RU 24060 U1, заявка 2001131148/20 от 19.11.2001 г., опубликовано 20.07.2002 г., бюл. №20), содержащее блок приемников сопряжения, вход которого соединен с первым входом устройства, блок передатчиков сопряжения, выход которого соединен с первым выходом устройства, блок линейный передатчика, выход которого соединен со вторым выходом устройства, блок линейный приемника, вход которого соединен с вторым входом устройства, блок кодера биимпульсного сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом блока линейного передатчика и первым входом блока передатчиков сопряжения, блок декодера биимпульсного сигнала, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим выходом блока кодера биимпульсного сигнала и выходом блока линейного приемника, а первый выход - со вторым входом блока передатчиков сопряжения, блок генератора тактовой частоты с делителем, два первых выхода которого соединены соответственно с первым входом блока кодера биимпульсного сигнала и третьим входом декодера биимпульсного сигнала, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок буферный, три входа которого соединены соответственно с входом приемников сопряжения, выходом генератора тактовой частоты с делителем и вторым выходом блока декодера биимпульсного сигнала, а два выхода соединены соответственно с третьим входом блока передатчиков сопряжения и вторым входом блока кодера биимпульсного сигнала.

Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие использовать существующую многочисленную сеть низкоскоростных телеграфных каналов связи.

Сущность полезной модели

Известное устройство преобразования сигналов содержит линейную часть приемника и линейную часть передатчика, соединенные соответственно выходами передачи (ПД) и входами приема (ПМ) соответственно с входами и выходами канала связи (КС), блок передатчика, первый выход которого соединен с входом линейной части передатчика, элемент регулировки тока ПД, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока передатчика, элемент индикации тока ПД, вход которого соединен со вторым выходом блока передатчика, блок приемника, первый вход которого соединен с выходом линейной части приемника, элемент регулировки тока ПМ, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока приемника, элемент индикации тока ПМ, вход которого соединен с первым выходом блока приемника, блок электропитания, вход которого соединен с сетью первичной электросети ˜220 В, 50 Гц, а первый выход с первым входом вторичного электропитания блока передатчика и вторым входом вторичного электропитания блока приемника.

Целью данного технического решения является создание простого, недорогого устройства преобразования сигналов, обеспечивающего сопряжение ПЭВМ с телеграфными каналами связи для обмена данными.

Для реализации поставленной цели устройство дополнительно содержит блок сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной (ПЭВМ) передатчика, первый вход которого соединен с цепью Ц103 интерфейса RS-232C ПЭВМ, а первый выход со вторым входом блока передатчика, два входа вторичного электропитания соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока электропитания, элемент индикации Ц 103, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ передатчика, блок сопряжения с ПЭВМ приемника, первый выход которого соединен с цепью Ц104 интерфейса RS-232C ПЭВМ,

первый вход со вторым выходом блока приемника, а два входа вторичного электропитания соединены соответственно с четвертым и пятым выходами блока электропитания, элемент индикации Ц104, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ приемника.

Перечень фигур, чертежей и иных материалов

На фиг.1 приведена структурная схема устройства преобразования сигналов телеграфного.

Пример варианта реализации полезной модели

Устройство преобразования сигналов телеграфное (фиг.1) содержит первый элемент индикации Ц103 1, блок сопряжения с ПЭВМ передатчика 2, блок питания 3, второй элемент индикации Ц104 4, блок сопряжения с ПЭВМ приемника 5, элемент регулировки тока передатчика (ПД) 6, блок передатчика 7, элемент регулировки тока приемника (ПМ) 8, блок приемника 9, элемент индикации тока передатчика (ПД) 10, линейная часть передатчика 11, элемент индикации тока приемника (ПМ) 12, линейная часть приемника 13, шины интерфейса RS-232C 14, вход сети электропитания ˜220 В, 50 Гц 15, входы канала связи (КС) 16.

Устройство преобразования сигналов телеграфное УПС-ТГ предназначено для преобразования логических сигналов ПЭВМ в токовые и бестоковые телеграфные посылки при передаче данных в канал связи и преобразования токовых и бестоковых телеграфных посылок в логические сигналы, адаптированные для ПЭВМ, при приеме данных из канала связи.

Работа устройства реализуется под управлением от ПЭВМ с помощью служебных логических сигналов стандартного стыка С2 (RS-232C).

Основные технические характеристики устройства:

- подключение к ПЭВМ: по стыку последовательного интерфейса RS-232C;

- скорость работы: от 50 до 200 бит/с;

- тип канала связи: выделенный четырехпроводный;

- способ передачи информации в канал связи: асинхронный дуплекс;

- способ модуляции дискретного сигнала: токовые и бестоковые посылки;

- величина тока при бестоковых посылках: не более 2 мА;

- величина рабочего тока: от 30 мА до 65 мА;

- режим работы: четырехпроводный дуплекс. Блок передатчика 7 предназначен для выполнения следующих функций:

- создание тока в линии передачи, его регулирование с помощью элемента регулировки тока ПД б и сохранение установленной величины тока в определенном диапазоне сопротивления линии передачи;

- контроль величины тока передачи;

- гальваническая развязка с цепью сигнала «Ц103»;

- создание бестоковых посылок по сигналам цепи «Ц103».

Блок приемника 9 предназначен для выполнения следующих функций:

- создание тока в линии приема, его регулирование с помощью элемента регулировки тока ПМ 8 и сохранение установленной величины тока в определенном диапазоне сопротивления линии приема;

- контроль величины тока приема;

- гальваническая развязка с цепью сигнала «Ц104»;

- нечувствительность к полярности напряжения в линии приема;

- преобразование принятых бестоковых посылок в положительные уровни сигнала «Ц104».

Блок сопряжения с ПЭВМ передатчика 2 и блок сопряжения с ПЭВМ приемника 5 предназначены соответственно для преобразования сигналов, поступающих от ПЭВМ по цепи «Ц103» интерфейса RS-232C 14, во внутренние сигналы устройства и для преобразования внутренних сигналов в уровни сигналов, посылаемых устройством в ПЭВМ по цепи «Ц104» интерфейса RS-232C 14.

Данные преобразования реализуются с помощью операционного усилителя 401УД2А. Для согласования уровней применяются гасящие сопротивления и ограничивающий стабилитрон.

Элементы индикации 2, 4, 10, 12 предназначены для сигнализации:

- о включенном питании- устройства;

- о состоянии входной цепи «Ц103» (элемент индикации Ц103 1);

- о состоянии выходной цепи «Ц 104» (элемент индикации Ц104 4);

- о состоянии токовой цепи передачи (элемент индикации 10);

- о состоянии токовой цепи приема (элемент индикации 12). Линейная часть передатчика 11 и линейная часть приемника 13 используется соответственно для согласования блока передатчика 7 и блока приемника 9 с каналом связи 16 и ограничения помех в канале связи.

Блок электропитания 3 предназначен для преобразования напряжения сети ˜220 В, 50 Гц в следующие вторичные напряжения питания:

- стабилизированное напряжение плюс 12 В;

- стабилизированное напряжение минус 12 В;

- стабилизированное напряжение смещения Uсм.;

- первое стабилизированное напряжение ±12 В;

- второе стабилизированное напряжение ±12 В;

- нестабилизированное напряжение 12 В±3 В для питания элементов индикации.

Перечисленные напряжения вырабатываются из переменных вторичных напряжений трансформатора, на первичную обмотку которого через предохранители и переключатель подается напряжение первичной сети

˜220 В, 50 Гц. Стабилизированные напряжения плюс 12 В и минус 12 В используются для питания микросхемы, первое и второе стабилизированные напряжения ±12 В обеспечивают коллекторное питание выходных транзисторов, стабилизированное напряжение смещения Uсм. Подается на несигнальные входы микросхемы операционного усилителя.

Работа устройства происходит следующим образом.

После включения электропитания в линии приема блока приемника 9 начинает протекать ток, отрегулированный элементом регулирования тока ПМ8.

При отсутствии сигнала «Ц103» (или его отрицательной полярности) за счет открытого состояния выходного транзистора оптопары линейной части передатчика 7 в линии передачи начинает протекать ток, отрегулированный в блоке передатчика 7 элементом регулирования тока ПД 6. При этом на устройстве светятся элементы индикации «ПИТАНИЕ», «ПРИЕМ», «ПЕРЕДАЧА» и не светятся «Ц103» 1 и «Ц104» 4.

При приеме бестоковых посылок в линии приема в цепях «Ц104» происходит изменение уровней сигналов, что сопровождается мерцающим свечением элементов индикации «Ц104» 4 и «ПРИЕМ» 12.

При изменении уровня входного сигнала «Ц103» происходит запирание входного транзистора оптопары, за счет чего в линии передачи образуются бестоковые посылки, вызывающие мерцающее свечение элемента индикации «ПЕРЕДАЧА» 10, одновременно изменение уровня в цепи «Ц103» вызывает мерцающее свечение элемента индикации «Ц103».

Одновременный прием и передача информации (дуплексный обмен) сопровождается в устройстве одновременным мерцающим свечением элементов индикации «Ц103» 2, «Ц104» 4, «ПРИЕМ» 12, «ПЕРЕДАЧА» 10.

Промышленная применимость

Заявляемое техническое решение промышленно реализуемо, обладает более широкими функциональными возможностями, позволяет использовать существующую сеть телеграфных каналов для целей автоматизации управления и обмена данными, имеет малые весогабаритные параметры и энергопотребление.

Устройство преобразования сигналов телеграфное, содержащее линейную часть приемника и линейную часть передатчика, соединенные соответственно выходами передачи (ПД) и входами приема (ПМ) соответственно с входами и выходами канала связи (КС), блок передатчика, первый выход которого соединен с входом линейной части передатчика, элемент регулировки тока ПД, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока передатчика, элемент индикации тока ПД, вход которого соединен со вторым выходом блока передатчика, блок приемника, первый вход которого соединен с выходом линейной части приемника, элемент регулировки тока ПМ, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока приемника, элемент индикации тока ПМ, вход которого соединен с первым выходом блока приемника, блок электропитания, вход которого соединен с сетью первичной электросети ˜220 В, 50 Гц, а первый выход с первым входом вторичного электропитания блока передатчика и вторым входом вторичного электропитания блока приемника, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной (ПЭВМ) передатчика, первый вход которого соединен с цепью Ц103 интерфейса RS-232C ПЭВМ, а первый выход со вторым входом блока передатчика, два входа вторичного электропитания соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока электропитания, элемент индикации Ц103, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ передатчика, блок сопряжения с ПЭВМ приемника, первый выход которого соединен с цепью Ц104 интерфейса RS-232C ПЭВМ, первый вход со вторым выходом блока приемника, а два входа вторичного электропитания соединены соответственно с четвертым и пятым выходами блока электропитания, элемент индикации Ц104, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ приемника.