Descrição Técnica das Centrais CP 48 e CP 112

Descrição Técnica das Centrais CP 48 e CP 112 Título: Descrição de funcionamento e característica s elétricas da CP 112 Área: Desenvolvimento Pág. 1-39

Índice

1. Descrição Global 3 Módulo Base/CPU 4 Descrição funcional dos componentes da Base/CPU 5 Microcontrolador 5 Porta de comunicação BDM 6 E²PROM 7 Porta comunicação serial 7 Gerador de tons 8 Musica interna/externa 9 Decodificadores DTMF 10 Gerador de TOM MF 11 Relógio de Tempo Real (RTC) 11 Matriz de comutação cross-point 12 Controladores de barramento 13

Interface para acionamento do “Pânico” (alarme) 14 Tensão de referência (Vref) 15 Interface para conexão das placas de ramais 16 Interface para conexão da placa tronco (LTS) 17 Conexão para futuras expansões 17 1.2 Módulo Ramal (Interface com o usuário) – Placa de Ramal 18 Módulo Ramal – Balanceado 18 Circuito de controle 18 Circuito Analógico Balanceado 20 Módulo Ramal – Desbalanceado 22 Circuito de controle 22 Circuito Analógico Desbalanceado 23 Fonte de tensão VLOOP 25 1.3 Módulo Tronco (Acesso a rede pública de comutaç ão telefônica - LTS) 26

Circuito de retenção 26 Circuito de monitoramento de chamada externa 27 Circuito de comutação automática 27 Circuito de proteção 28


1.4 Fonte de alimentação 29 Circuito oscilador 33 Circuito de Filtro e Inversor (defasagem do sinal) 33 Circuito de potência 33 Circuito de referência (Clamping) 34 2 Sinalização para usuário 35 Toques de campainha 35 Toque externo 35 Toque interno 35 Toque de Porteiro 36 Toque de retorno se ocupado e se não atende 36 Toque de Pânico 36 2.2 Tons de operação 37 Tons de discagem 37 Tom de discagem com siga-me 37 Tom de ocupado 37 Tom de chamada 38 Tom de erro na execução de comando 38 Bips 38 Confirmação de programação 38 Erro de programação 38 Aviso de 2ª (segunda) chamada 38 Aviso de participação numa ligação em conferência 39 Aviso de ativação de pânico 39 Espera musical 39


1. Descrição Global As centrais de Portaria CP 48 e CP 112 são constituídas fisicamente por um conjunto de placas, cada uma com sua funcionalidade, dividas entre Base/CPU, placa tronco (LTS), fonte e de até três placas de 16 ramais (total 48 ramais) na CP 48 e de até sete placas de 16 ramais (total 112 ramais) na CP 112, acondicionadas em um gabinete de 23 cm x 34 cm x 11 cm. Suas características elétricas são: Tecnologia CPA – Controle por programa armazenado Capacidade máxima 48 ramais / 2 troncos / 8 canais de áudio na CP 48

112 ramais / 2 troncos / 8 canais de áudio na CP 112 Modularidade Placas com 16 ramais

Placa tronco com 2 acessos a LTS Aparelhos Telefônicos Discagem Multifreqüencial Máxima Resistência de Loop 1150Ω incluindo aparelho telefônico Condições ambientais Temperatura: 0ºC a 37ºC

Umidade relativa do ar: 10 a 90% sem condensação do ar.

Alimentação 110Vac a 240Vac (60Hz) automático Consumo em repouso 52W (37,44kWh/mês) Proteção Varistor, centelhador a gás e PTC para proteção

contra surto na placa tronco (LTS). Varistor e PTC contra surto na placa de 16 ramais.

Dimensões 23cm x 34cm x 11cm Montagem Placas de encaixe polarizadas

Fixação na parede Funcionalmente, as centrais são constituídas pelos seguintes componentes principais: - Módulo Base/CPU - Módulo Ramal - Módulo tronco (LTS) - Fonte de alimentação


1.1 Módulo Base/CPU O módulo Base/CPU provê as funções de gerenciamento lógico do equipamento e também parte da comutação de áudio do sistema. Neste módulo todas as placas do sistema são conectadas. A seguir estão listados os recursos principais implementados no módulo Base/CPU.

Microcontrolador. Acesso a E²PROM, para carregar o software da central. Porta de comunicação serial padrão RS-232 (programação e

diagnóstico). Porta de comunicação BDM, gravação do software boot-loader. Gerador de tons 425Hz. Música interna. Conexão para música externa. Decodificadores DTMF (2). Gerador de tom MF (1). Matriz de comutação cross-point. Relógio de Tempo Real (RTC). Controladores de barramento (2). Jumpers de controle. Interface para acionamento do “Pânico” (alarme). Tensão de referência (Vref). Interface para conexão das 07 placas de ramais. Interface para conexão da placa tronco (LTS). Interface para futuras expansões.


O hardware do módulo de CPU / Serviço apresenta o diagrama em blocos mostrado abaixo:

1.1.1 Descrição funcional dos componentes da Base /CPU: Abaixo segue o detalhamento funcional de cada parte do bloco Base/CPU. 1.1.1.1 Microcontrolador: Componente responsável por todo o gerenciamento e controle da central, através da supervisão constante dos sinais de status e atuação nos comandos do mesmo. Este componente faz ligação direta com o controle de barramento através dos pinos D0 a D15. A seleção das placas é realizada através dos pinos SEL_1 a SEL_7, SEL_EXP1 e SEL_EXP2.


1.1.1.2 Porta de comunicação BDM: A porta de comunicação BDM (CN 4) deve ser utilizada para a gravação do software Boot_loader no microcontrolador. Este software é responsável pela alocação do software principal da central que será gravada através de uma E²PROM. Quando existir atualização do software da central, somente será necessário a atualização do mesmo, não existindo então a necessidade da troca do microcontrolador, o Boot_loader é responsável por essa troca de versão. Quando existir essa necessidade, após a atualização, a central não perde a programação.


1.1.1.3 E²PROM: A central conta com um soquete de 8 pinos (CI 2) destinado para uma memória serial 24C512, utilizada para gravação do software principal (software da central). Através de uma configuração de straps (PROG 1 e PROG 2) é possível gravar o software da E²PROM para o microcontrolador. Depois de gravado o software na central, não se faz necessário manter a memória na central.

1.1.1.4 Porta de comunicação serial: Porta de comunicação (CN 20) utilizada para diagnósticos e programação de sistema da central via computador. Esta porta utiliza o padrão de comunicação RS-232 (CI 13). O CI 13 é responsável pela conversão dos sinais fornecidos pelo microcontrolador no padrão TTL para o padrão RS-232. Utilizando software “Terminal programador Maxcom”, é possível fazer toda à programação de sistema da central e também diagnosticar o uso da central tais como, os ramais que estão em ligação, numeração flexível, cadeados de ligações, etc.


1.1.1.5 Gerador de tons: Este bloco da bloco da central é responsável pela geração do tom de ocupado, bips e tons de operação. O microcontrolador gera um sinal quadrado com uma freqüência de 425Hz através do pino S425Hz (CI 6, pino 39). Este sinal chega até o bloco “gerador de tons” onde é tratado. Na primeira parte deste bloco o sinal passa por um filtro ativo construído com amplificadores operacionais (CI 10A e CI 10B – LM 1458). Após passar por esta parte o sinal deixa de ser quadrado e se torna senoidal excursionando sobre uma tensão de 5V (Vref). No pino 1 do CI 10A, o tom se abre em 3 novos sinais. - TOM: utilizado como tom de ocupado e bips da central. - TOM 0: utilizado como tom de discar do 1º ramal a sair do gancho. - TOM 1: utilizado como tom de discar do 2º ramal a sair do gancho. A central consegue fornecer tom de discar simultaneamente a dois ramais, se um terceiro ramal sair do gancho no mesmo instante, ficará mudo (sem áudio) até a liberação do tom de discar por um dos dois primeiros que estão utilizando-os. Um ramal ao sair do gancho receberá tom de discar até a validação ou não de sua discagem. Depois de validada a discagem, a central libera o tom de discar e coloca o ramal em conversa. O tom de ocupado pode ser fornecido a vários ramais ao mesmo tempo.

Obs.: Informações sobre tipos de tons e suas cadências, vide tópico 2.2 (Tons de operação).


1.1.1.6 Música interna / externa: A central de Portaria CP 112 consegue emitir para o telefone quando o mesmo está aguardando a conclusão de alguma transferência, uma música de espera. Essa música de espera pode ser gerada de duas maneiras. Pelo CI de música acoplado a central (CI 11) ou injetado externamente. A configuração de música “interna” ou “externa” é feita através do jumper JP1. O sinal de música passa por um circuito atenuador (CI 12A) cuja atenuação varia de 0,045 para música interna e de 0,1 para música externa. A conexão da música externa é feita no conector (CN 22) e conta com uma proteção a zenner para inibir valores elevados de injeção de áudio.

Plug P2 para conexão da música externa


1.1.1.7 Decodificadores DTMF: Responsáveis pela detecção e conversão dos tons MF. Constituído pelos CI's HT9170 (CI 4 e CI 3) específicos para operar com 3V3, estes utilizam um cristal de 3,57954MHz para executar a detecção, sendo este cristal ligado entre os pinos referentes a OSC1 e OSC2 do CI3 e derivado para o CI4 através do capacitor C1 (33pF), entrando em OSC1 do CI 4. O funcionamento de ambos CI's é idêntico e descrito a seguir. Quando um tom é detectado pelo CI, este analisa qual é este tom e o converte para o seu correspondente binário. Este nibble (4 bit's) estará em D0 a D1. Quando existir um MF válido, o CI indicará através do pino STD0 ou STD1 dependo de qual identificar o MF, fazendo o microcontrolador então acionar o pino HAB_DTMF0 ou HAB_DTMF0, colocando o bit's do MF no barramento de dados. O CI 3 é responsável pela codificação dos dígitos do 1º ramal e o CI 4 é responsável pela codificação do 2º ramal que sai do gancho quando ambos os ramais saem do gancho no mesmo instante.


1.1.1.8 Gerador de tom MF: A central dispõe de um circuito gerador de MF constituído pelo CI HT 9200 (CI 5) e pelo CI LM1458 (CI 14B). Este componente também utiliza a freqüência do cristal dos decodificadores de DTMF que sai do pino OSC2 do CI 4 e chega até o pino X1 do CI 5 pelo capacitor C5 (33pF). Quando existe a necessidade da geração de MF, o microcontrolador envia serialmente através do pino MFD o dados com relação ao MF a ser gerado. O sincronismo é feito através do pino MFCK e o início da geração é liberado através do pino MFE. O pino 7 do CI 5 está ligado a um circuito amplificador integrador no qual, fornece um ganho de 3 ao sinal integrando-o a uma tensão de 5Vdc (Vref). O pino de MFO vai para matriz e é acoplado ao circuito de ramal quando necessário, por exemplo, o envio do número do ramal chamador para identificação dos ramais. Não é utilizado para ligações externas via Tronco (LTS).

1.1.1.9 Relógio de Tempo Real (RTC): O bloco de relógio é constituído pelo CI HT 1381 (CI 7), específico para este tipo de função, que é alimentado pela central quando a mesma está energizada ou pela bateria (BAT1) quando a central encontra-se desligada. O CI de relógio previamente programado, envia os dados referente a hora através do pino SDA_REL e faz sincronia através do pino SCL_REL, o relógio é habilitado a enviar as os dados para o microcontrolador através do pino HAB_REL. Quando a central encontra-se inoperante, a BAT1 mantém o relógio contando as horas e através dos diodos D4 e D5, ao ligar a central, a alimentação automaticamente passa a ser feita pela central. A BAT1 é carregada quando a central encontra-se ligada.


1.1.1.10 Matriz de comutação cross-point: A matriz de comutação cross-point é responsável por toda comutação de sinais do sistema, permitindo que os canais de áudio (enlaces E0 a E7) tenham acesso aos pontos de áudio provenientes da CPU, tais como: - Geração de MF, - Decodificação de MF, - Tom de ocupado, - Tom de discar 0, - Tom de discar 1. Também a conexão com o áudio das LTS's, TR0 e TR1. Os canais de áudio (enlaces) de E0 a E7 chegam a matriz pelo lado Y, o qual podem cruzar em qualquer ponto do lado X. Por esses canais trafegam todo áudio da central inclusive a conversa entre ramais. A hierarquia de ocupação dos canais de áudios é descrita abaixo. E0 – Destinada para conferência. Quando três ou mais ramais iniciam uma conferência, estes utilizam este canal. E1 – Canal de uso exclusivo da Portaria e Porteiro. Ao iniciar uma ligação, a PTA e PTO verificam se já se encontra utilizado este canal, caso sim, elas vão utilizar um canal normal. E2 a E7 – Canais de conversa normal. Estes canais são acessados pelos ramais normais do sistema e também podem ser acessados pela Portaria ou pelo Porteiro.


1.1.1.11 Controladores de barramento: Este circuito possui 2 transceivers 74HC245 (CI 1 e CI 8) responsáveis pela troca de sinais entre a unidade de processamento, placas de ramal e expansão. Os sinais de controles bidirecionais das placas de ramais e expansão mantêm-se isolados até que o microcontrolador sinalize através dos pinos HAB_DADOS e DIR. O pino DIR indica se a unidade de processamento vai fazer uma escrita no barramento ou uma leitura no barramento. Os sinais de controles referentes às placas de ramais chegam através dos pinos SD0 a SD7 do CI 8 e SD8 a SD15 do CI 1. Os sinais de controles referentes à expansão chegam somente através dos pinos SD0 a SD7. Os sinais não estão disposto em ordem nos pinos dos CIs por motivo de lay out.


1.1.1.12 Interface para acionamento do “Pânico” ( alarme): Função adaptada ao sistema para quando pressionada a botoeira de contato seco, previamente conectada ao CN 23, dispara a campainha dos telefones, em uma cadência de 16 ramais de cada vez. O circuito de acionamento de pânico depois de pressionada a botoeira de acionamento, indica o acionamento da mesma através do pino EMERG. A função pânico também pode ser acionada via comando por telefone.


Quando não pressionada a botoeira colocada no conector CN 23, o transistor T2 mantém-se saturado fazendo o a sinalização “EMERG” ficar em “0”. Ao pressionar a botoeira, o transistor é cortado, fazendo a sinalização “EMERG” ir para “1” indicando para o microcontrolador que o pânico precisa ser acionado.

1.1.1.13 Tensão de referência (Vref): Tensão utilizada como referência para todos os circuitos de áudio da central. É utilizado um zenner de 5V1 (DZ6) para regular a tensão do +12V, na entrada de um buffer, construído com um amplificador operacional (CI 14A) que então satura o transistor BC 846 (T1), criando o Vref. O Vref é muito bem filtrado através dos capacitores C91, C96, C97 e C98. O supressor de transientes TS2 protege os circuitos que utilizam a tensão Vref.


1.1.1.14 Interface para conexão das placas de ram ais: A central de Portaria CP 112 conta com um sistema modular de encaixe das placas de ramais, ao todo podem ser encaixadas 7 placas de ramais. Essas placas são encaixadas nas posições RAMAL 1 a RAMAL 7, onde a posição de RAMAL 1 acondiciona os ramais de 201 até 216, a posição de RAMAL 2 os ramais de 217 até 232, assim sucessivamente de 16 ramais em 16 ramais, até chegar à última posição RAMAL 7 onde se encontram os ramais de 297 a 312.

1.1.1.15 Interface para conexão da placa tronco ( LTS): Acesso específico para conexão da placa tronco (LTS). Todos os pinos relativos ao funcionamento da placa tronco (LTS) chegam através dessa conexão, com a facilidade de quando a central encontrar-se desligada, a LTS 1 é comutada ao primeiro ramal da central (201).


1.1.1.16 Conexão para futuras expansões: O sistema possui 2 posições reservadas à futuras expansões do sistema. O controle de dados das conexões de expansão também é feito pelo circuito de controle de barramento da central.


1.2 Módulo Ramal (Interface com o usuário) – Plac a de Ramal Tem por finalidade interfacear o ramal e a matriz de comutação, monitorando uma possível saída do gancho, ativando a campainha caso esta seja requisitada e alimentando o telefone, quando este estiver conectado ao circuito de interface. Podemos dividir o módulo ramal em dois modelos: Ramal balanceado. Ramal desbalanceado. 1.2.1 Módulo Ramal – Balanceado: Dentro do ramal balanceado podemos ainda subdividi-lo em outras duas partes: Controle (comandos e acesso ao barramento digital). Analógico Balanceado (acoplamento de áudio, polarização do telefone, pino indicador de corrente de LOOP, chave de TOQ e proteção). 1.2.1.1 Circuito de controle: Circuito que envia sinalizações e recebe comandos da CPU. Os CI's 1 e 2 são responsáveis pela habilitação dos sinais de toque nos ramais (TOQ0 a TOQ15). O sinal de controle A0 é responsável por habilitar a escrita dos sinais de toque. Os CI's 3 e 4 são responsáveis pela leitura dos sinais de ILOOP, indicação de ramal fora do gancho. O sinal A1 é responsável por habilitar a leitura dos sinais ILOOP. O sinal de controle A2 é responsável pela reinicialização da matriz durante a inicialização da central.


O sinal de controle A3 é responsável pelo STROBE (habilitação) da matriz. Estes sinais de controle só atuam quando a placa é selecionada através do sinal de controle SEL1.


1.2.1.2 Circuito Analógico Balanceado: Responsável pela alimentação do telefone, acoplamento de áudio, indicação de corrente de LOOP e acionar campainha quando necessário. O circuito responsável pela polarização (alimentação) do telefone quando o mesmo está fora do gancho é composto por duas fontes de corrente formadas pelos seguintes componentes, DZ1X, R1X, R3X e T1X (fonte de corrente superior), T4X, R4X, DZ2X, R15X e R26X (fonte de corrente inferior). Ao sair do gancho, os transistores T1X e T4X se polarizam, os zenners DZ1X e DZ2X garantem uma tensão de 1,7V em cima dos resistores R3X e R4X, fornecendo então uma corrente de LOOP de 20mA até quando a carga acoplada no ramal for de 1,11K ohms, depois disso os transistores saem da região de saturação, não alimentando mais o telefone. A tensão presente no resistor R3X (em relação aos 30V) quando o telefone está fora do gancho, satura o transistor T2X de maneira a indicar para o (ILOOP), por meio do circuito de controle, essa saída do gancho. Ao sair do gancho, a chave de toque é automaticamente desabilitada devido à despolarização do transistor T5X e pelo sinal ILOOP. Esta é uma proteção para o usuário, visto que, impede a ação da campainha interna mesmo que a CPU dê o comando de ativação (TOQ). O acoplamento de áudio é realizado através dos componente C1X, TR1X, R12X,DZ4X e DZ3X. O capacitor C1X restringe o nível DC das fontes de corrente deixando passar somente sinal AC (áudio). O transformador TR1X faz o balanceamento do áudio da placa de 16 ramais, este cancela todo tipo de ruído que possa ser induzido na linha em modo comum. Após passar pelo trafo, o áudio é referenciado pelo resistor R12X em Vref e então chega até a matriz. A matriz (MT8816) por sua vez, recebe do através do circuito de controle os dados referentes aos cruzamentos dos pontos internos da mesma. Os 16 ramais estão dispostos nos 16 pontos do X da matriz e os canais de áudio (enlaces) ficam nos 8 pontos de acesso do lado Y da matriz. A chave de toque da campainha interna é composta pelos componentes R8X, R11X, R7X, T3X, T5X e R9X. Quando a CPU deseja chamar algum ramal, verifica primeiramente se o mesmo está livre (no gancho) através do sinalização ILOOP. Caso este esteja livre, ela envia através do circuito de controle um comando de TOQ para o ramal, este comando faz saturar o transistor T5X, fazendo com que o transistor T3X sature, enviando o sinal de campainha para o aparelho telefônico. O diodo D1X permite que o toque não chegue até a parte de acoplamento de áudio. O circuito de ramal ainda conta com um sistema de proteção situado logo na entrada do circuito de ramal, tem por finalidade proteger todo o circuito contra eventuais intempéries, que venham ocorrer nos fios de ligação do ramal, através do desacoplamento dessas descargas. O circuito é formado por um varistor 07K130 (VR1X) e um termistor (PTC1X). O varistor desacopla as descargas, protegendo o restante do circuito e o termístor tem por finalidade evitar que a potência dissipada pelo varistor seja dissipada totalmente em cima do mesmo e que este então venha a se queimar.


Obs.: X = letra identificadora do ramal na placa e vai de A até P, uma placa de ramal de 16 ramais tem, por exemplo, de R1A até R1P.


1.2.2 Módulo Ramal – Desbalanceado: Dentro do ramal desbalanceado contamos também com duas subdivisões. Controle (comandos e acesso ao barramento digital). Analógico desbalanceado (acoplamento de áudio, polarização do telefone, pino indicador de corrente de LOOP, VLOOP, chave de TOQ e proteção). 1.2.2.1 Circuito de controle: Circuito que envia sinalizações e recebe comandos da CPU. Os CI's 1 e 2 são responsáveis pela habilitação dos sinais de toque nos ramais (TOQ0 a TOQ15). O sinal de controle A0 é responsável por habilitar a escrita dos sinais de toque. Os CI's 3 e 4 são responsáveis pela leitura dos sinais de ILOOP, indicação de ramal fora do gancho. O sinal A1 é responsável por habilitar a leitura dos sinais ILOOP. O sinal de controle A2 é responsável pela reinicialização da matriz durante a inicialização da central. O sinal de controle A3 é responsável pelo STROBE (habilitação) da matriz. Estes sinais de controle só atuam quando a placa é selecionada através do sinal de controle SEL1.


1.2.2.2 Circuito Analógico Desbalanceado: Responsável pela alimentação do telefone, acoplamento de áudio, indicação de corrente de LOOP e acionar campainha quando necessário. A grande diferença está na forma como o áudio está referenciado e como é feita a alimentação do telefone. A placa de 16 ramais desbalanceada faz referência do áudio ao GND, desta forma, ruídos induzidos em modo comum, podem mais facilmente interferir na conversa. A placa de 16 ramais desbalanceada consegue fornecer uma corrente de LOOP de 20mA até uma carga acoplada no ramal de 1,19K ohms. Essa corrente é garantida pela fonte de corrente formada pelos componentes R1X, C3X, R3X, T1X, R15X e VLOOP. A tensão de VLOOP é gerada na própria placa de 16 ramais e tem um valor aproximado de 27,6V. Essa tensão faz o transistor T1X conduzir mantendo constante uma tensão de 1,7V em cima do resistor R3X. Essa placa tem apenas uma fonte de corrente. Ao retirar o telefone do gancho, a tensão do ramal cai, de maneira a circular 20mA no telefone, a tensão de entrada na divisão resistiva de R5X e R6X, que abaixo de 28V retira o transistor T2X do estado de saturação, faz com que o ILOOP vá para o estado alto, indicando para o que o ramal saiu do gancho. O acoplamento de áudio é feito através dos componentes C1X, DZ2X, DZ3X, e R12X. A placa de 16 ramais desbalanceada não possui componentes para cancelar ruídos induzidos em modo comum. A matriz (MT8816) por sua vez, recebe do através do circuito de controle os dados referentes aos cruzamentos dos pontos internos da mesma. Os 16 ramais estão dispostos nos 16 pontos do X da matriz e os canais de áudio (enlaces) ficam nos 8 pontos de acesso do lado Y da matriz. A chave de toque da campainha interna é composta pelos componentes R8X, R11X, R7X, T3X, T5X e R9X.


Quando a CPU deseja chamar algum ramal, verifica primeiramente se o mesmo está livre (no gancho) através do sinalização ILOOP. Caso este esteja livre, ela envia através do circuito de controle um comando de TOQ para o ramal, este comando faz saturar o transistor T5X, fazendo com que o transistor T3X enviando o sinal de campainha para o aparelho telefônico. O diodo D1X não permite que o toque chegue até a parte de acoplamento de áudio. O circuito de ramal ainda conta com um sistema de proteção situado logo na entrada do circuito de ramal, tem por finalidade proteger todo o circuito contra eventuais intempéries, que venham ocorrer nos fios de ligação do ramal, através do desacoplamento dessas descargas. O circuito é formado por um varistor 07K130 (VR1X) e um termístor (PTC1X). O varistor desacopla as descargas, protegendo o restante do circuito e o termístor tem por finalidade evitar que a potência dissipada pelo varistor seja dissipada totalmente em cima do mesmo e que este então venha a se queimar. Obs.: X = A até P, uma placa de ramal de 16 ramais tem por exemplo, de R1A até R1P.


1.2.2.2.1 Fonte de tensão VLOOP: A placa de 16 ramais desbalanceada utiliza com referência de tensão o VLOOP, tensão essa responsável pelos 20mA de corrente de LOOP do ramal desbalanceado. Cada placa de 16 ramais conta com um circuito de geração de VLOOP. A tensão de VLOOP é gerada no circuito formado pelos componentes, R31, R32, R33, T2 e C14, estes formam uma fonte de tensão constante de 27,6V. Essa se mantém constante e é gerada através da divisão resistiva entre R31(1,5Kohms) e R32 (27Kohms), tensão que faz T2 (BC846) saturar deixando então em cima do R33 (1,2Kohms) uma tensão de 27,6V (VLOOP).


1.3 Módulo Tronco (Acesso a rede pública de comut ação telefônica - LTS) A central de Portaria CP 112 conta com 01 (um) slot localizado na placa base para conexão da placa tronco (LTS). A placa tronco (LTS) por sua vez disponibiliza o acesso a 02 (dois) pontos de conexão com a rede pública de comutação telefônica. Vamos subdividir a placa tronco (LTS) em: Circuito de retenção. Circuito de monitoração de chamada externa. Circuito de comutação automática. Circuito de proteção. 1.3.1 Circuito de retenção: Circuito responsável pelo consumo de corrente da central telefônica, indicando o uso da mesma através de LED. O circuito de retenção é composto pelos componentes LD1X, R4X, RL1X, R3X, R5X, T2X, R6X, T3X e R7X. Este circuito quando acionado, representa para a central telefônica uma terminação de linha. Se existir uma ligação externa, a central fará a retenção da linha ativando o pino Hold, polarizando o relé de estado sólido RL1X, circulando então uma corrente entre os resistores R3X e R5X, responsáveis pela condução do transistor T2X, que funciona como um buffer e faz conduzir T3X. Este em condução, consome através do resistor R7X uma corrente suficiente para fazer a central de telefonia pública entenda que a linha vai ser utilizada ou foi atendida a ligação destinada para essa linha. Na entrada do circuito de retenção encontra-se um uma ponte de diodos B1X (MB4S) que garante a polaridade da linha quando instalada na placa tronco (LTS). O áudio é acoplado através do capacitor C3X e do transformador TR1X e injetado na matriz utilizando como referência o Vref. Dois zenners são utilizados como proteção de possíveis surtos que possam danificar a central.


1.3.2 Circuito de monitoração de chamada externa: Ligado na entrada do circuito de retenção e depois da proteção, é responsável pela verificação de alguma chamada externa e indicação para o microcontrolador da mesma. Formado pelos componentes R8X, C6X, DZ3X, R9X, CI1X, R10X e C7X, o circuito de monitoração de chamada externa desacopla o sinal AC do toque através do capacitor C6X (220nf) polarizando o foto acoplador CI1X (FOD 817) levando o pino de ELOOP para “0”.

1.3.3 Circuito de comutação automática : A central dispõe de um sistema de comutação automática da LTS para quando a central estiver sem alimentação. Na placa tronco (LTS), o primeiro acesso a central telefônica possui um circuito de comutação formado pelos componentes R2, RL1, D1, Z1 e R1. O outro acesso a linha não possui este circuito de comutação. Quando sem alimentação, a o relé (RL1) encontra-se desativado colocando a linha diretamente ligada ao 1º (primeiro) ramal da central. Quando ela estiver alimentada o relé atraca e conecta a linha no circuito de retenção.


1.3.4 Circuito de proteção: Este circuito conta com uma proteção específica contra intempéries e ruídos induzido na linha. Constituído pelos componentes PTC1X, PTC2X, CG1X, VR1X, VR2X, VR3X, C8X, C9X, L1X e L2X. Se aterrada, a central consegue no momento do surto, através do centelhador a gás inibi-lo. O PTC tende a aumentar sua resistência no momento do surto, evitando que a potência dissipada pelo varistor seja elevada, impedindo assim, que este venha a se queimar. Os varistores VR1X, VR2X e VR3X impedem que surtos com uma duração maior danifiquem a placa tronco (LTS). Os capacitores C8X e C9X em conjunto com os indutores L1X e L2X formam um filtro contra ruídos de alta freqüência. A placa tronco (LTS) conta ainda com uma proteção contra surtos para quando uma ligação externa estiver ocorrendo. Esta proteção é formada pelos componentes R1X, R2X e T1X. Os resistores R1X e R2X garantem que tensões acima de 200V sature o transistor T1X, este, coloca os transistores T2X e T3X no estado de corte. Quando em corte, esses transistores são mais capazes de suportar surtos.

Obs.: X = A ou B, a placa tronco (LTS) possui 2 (dois) circuitos de acesso a central pública de telefonia.


1.4 Fonte de alimentação: A fonte de alimentação garante as tensões necessárias para o funcionamento da fonte. A alimentação da central de portaria CP112 é feita por uma fonte de alimentação chaveada de aproximadamente 45 watts de potência, que opera em toda a faixa de tensão de entrada, ou seja, full range 90 a 264Vac. O funcionamento da fonte de alimentação chaveada é descrito abaixo através do diagrama em blocos.

O filtro de entrada é constituído por malhas LC construídas com indutor e capacitores (L5, C40, C43, C37, C18, C2 e C7), que funcionam como filtro passa baixa impedindo que componentes de alta freqüência cheguem até a rede elétrica, causando uma interferência em outros equipamentos. Essas interferências são geradas através do circuito de chaveamento. Também temos um circuito de proteção através de varistores (VR1 e VR2), fusíveis (F1 e F2) e NTC (NTC 16 ohms), os varistores atuam contra sobre tensão gerada na rede elétrica acima de 470Vac. Os fusíveis são do tipo retardado, ou seja, são fusíveis que suportam uma corrente superior a de sua especificação por alguns instantes, como por exemplo, no momento da partida da fonte. O NTC tem a função de minimizar o INRUSH (corrente de entrada) na partida da fonte quando os capacitores estão descarregados.


O segundo bloco é responsável por retificar e filtrar a tensão de entrada AC, a retificação é feita por uma ponte de diodo (BD1) que transforma a tensão alternada em tensão contínua, utilizando a configuração de onda completa 120Hz. A filtragem do sinal após a retificação é feita por um capacitor (C14) de alta tensão de isolação.

O bloco clamping (R3, C10, D4 e R35) grampeia os picos de tensão na entrada do CI chaveador, para quando o mesmo encontra-se desligado (turn off). Este efeito acontece, pois, no modo turn off, ocorre no transformador uma inversão de polaridade, fazendo a tensão armazenada no transformador, ficar sobre o circuito de clamping e o CI chaveador. O circuito de START UP (R9) realiza a inicialização do KA5L0565 quando o sistema de chaveamento ainda não está operante. O bloco PWM, consiste em manter a saída regulada através de mudanças na largura de pulso (Duty cycle). O Duty cycle é o tempo em que o MOSFET interno do KA5L0565 permanece no modo TURN OFF (desligado) e TURN ON (ligado). KA5L0565 (CI1) é um chaveador de freqüência de trabalho fixa em 50KHz.

O bloco Feedback composto por C36 e CI2 (PC817) é responsável pela realimentação do circuito de controle. Este circuito recebe informação da saída da fonte e repassa ao PWM que controla o DUTY CYCLE, aumentando ou diminuindo o tempo de condução do MOSFET interno do KA5L0565. O bloco “Retorno” alimenta o circuito chaveador (KA5L0565), após a partida da fonte, através de um enrolamento em contra fase com o primário. É por ele que o chaveador (CI1) sabe se há ou não carga na saída da fonte, se está ou não operando em modo de standy by (repouso) ou se há uma sobre tensão (acima de


30Vdc), caso exista, o chaveador automaticamente se desliga. O retorno é composto por D9 que faz a retificação do sinal, R15 diminui a corrente a ser enviada ao chaveador e o C34 filtra o sinal já retificado e alimenta o KA5L0565 (Vcc). O controle de saída é responsável pela estabilidade da tensão de saída, ou seja, é o circuito que percebe toda a variação de tensão de saída e informa rapidamente via foto acoplador (CI2 PC 817B) para o circuito de feedback, o feedback por sua vez repassa ao controle PWM para aumentar ou diminuir o ciclo de trabalho (duty cycle). Essa correção é realizada a todo instante e mantendo uma tensão de saída sempre estabilizada e dentro da faixa de +/- 10mV. O circuito de controle é constituído pelos componentes C28, R23, R21, R40, R20, R29, CI2 PC817B e CI3 (TL431), no qual R22 e C28 mantém uma estabilidade de malha não deixando haver instabilidade no circuito de correção conseqüentemente prejudicando o controle da saída, R23 limita uma corrente no diodo do foto acoplador para não danifica-lo, R29, R40 e R20 são responsáveis pelo valor da tensão de saída juntamente com o CI3 (TL431).

O transformador (TR1) é composto por um carretel ER28 e utiliza um ferrite NEER 28/17/12 210-IP2E com uma indutância de 675uH, o transformador utiliza um núcleo de ferrite que possibilita o trabalho em alta freqüência e tamanho reduzido, também utiliza um bom acoplamento para a melhor taxa de transferência de tensão entre primário, secundário e retorno. O bloco Retificação e Filtragem retifica as tensões através de diodos rápidos (D1, D2, D3 e D6), e filtra por capacitores de baixa impedância (C6, C11, C9, C4, C16, C15, C8, C20 e C13) qualquer ripple de acordo com a corrente calculada para cada saída . Os resistores R1, R2, R42 e R43 funcionam como cargas mínimas para melhor controle do circuito de correção, indutores (L1, L2) são utilizados como filtro de alta freqüência para sinais vindos através do secundário e que possam interferir no equipamento ligado a fonte. A fonte está habilitada para fornecer em sua saída tensões de 5V, 3.3V, 12V, 30V e 150V (GTOQ), com proteção contra curto circuito e sobrecarga em quaisquer saída. O circuito formado pelos componentes CI5, C25 e C17, fazendo a regulação do 5Vdc transformando-o em 3V3.


A fonte de alimentação, fazendo uso da tensão de 150Vdc, gera a campainha interna (GTOQ). O GTOQ é aplicado no telefone através do circuito de campainha quando é habilitada a chave de toque através do pino TOQUE. O circuito de geração de toque é constituído pelos seguintes circuitos: Circuito oscilador; Circuito de Filtro e Inversor (defasagem do sinal); Circuito de potência; Circuito de referência (Clamping).


1.4.1 Circuito oscilador: O circuito é formado pelos componentes R18, R28, C39, CI4A (LM 324), CI4B (LM 324), R27, C32, R13, R26 e R10. Em conjunto, estes componentes formam um oscilador, gerando um sinal quadrado com freqüência de 25Hz.

1.4.2 Circuito de Filtro e Inversor (defasagem do sinal): O sinal proveniente do circuito oscilador chega até o circuito de filtro e inversor, formado pelos componentes C26, R11, C23, R8, C22, R12 e CI4D (LM324). Este circuito transforma o sinal quadrado em um sinal senoidal, sinal este que servirá como referência para o sinal de GTOQ que chega até o telefone. O circuito inversor formado pelos componentes CI4C (LM 324), R6 e R14 defasa o sinal que sai do filtro em 180°. Desta maneira, o s inal que sai do pino 8 do CI4C é o contrário do sinal que saí no pino 14 do CI4D em relação ao tempo, porém, com a mesma amplitude. Estes dois sinais passam pelos resistores R5 e R25 chegando à parte de potência.

1.4.3 Circuito de potência: Circuito responsável por garantir potência e amplitude suficiente para os telefones tocarem. Utilizando o sinal de referência gerado nos circuito de filtro e inversor, o circuito de potência formado pelos componentes R32, R33, R34, R4, R24, R5, R25, C31, C19, T5, T7, T1, T2, T3 e T4, transforma o sinal de 150Vdc fornecido pela fonte em um sinal


de 150Vdc pulsativo com a mesma freqüência e função da tensão de referência diferindo-se pela amplitude. Os transistores T1 (MJE35), T2 (MJE34), T3 (MJE34) e T4 (MJE35) trabalham como amplificadores operando em PUSH-PULL. Enquanto T2 e T4 fazem condução de um ciclo do sinal de toque, T3 e T2 fazem a condução do ciclo inverso, criando entre os terminais VAGTOQ e VBGTOQ, o sinal do GTOQ.

1.4.4 Circuito de referência (Clamping): Circuito formado pelos componentes D5, C12, R17 e C38. Este circuito faz o GTOQ ficar referenciado á 30Vdc (tensão de alimentação dos ramais), a tensão resultando tem em seu mínimo 30Vdc e em seu máximo aproximadamente 210Vpico. O diodo D5 faz que, as tensões abaixo de 30Vdc, o polarizem diretamente, cortando a tensão em 30Vdc (circuito clamping).


2 Sinalização para usuário A central de Portaria CP 112 dispõe de um sistema de sinalização audível com finalidade de alertar e orientar os usuários durante as operações realizadas através do equipamento. Desta forma, a sinalização é composta pela geração de toques de campainha e tons audíveis diferenciados, dependendo da condição do gancho do aparelho telefônico e do estágio da operação em curso. 2.1 Toques de campainha: Os seguintes tipos de toque diferenciados devem ser previstos durante a operação do equipamento: Toque externo; Toque interno; Toque de Porteiro; Toque de retorno se ocupado e se não atende; Toque de Pânico. 2.1.1 Toque externo: Deve ocorrer quando um determinado ramal estiver recebendo uma ligação proveniente das linhas tronco (LTS). A cadência de um ramal quando recebe uma chamada externa obedece a seguinte temporização, normatizada pela ANATEL:

2.1.2 Toque interno: Deve ser gerado quando um ramal estiver recebendo uma ligação de outro ramal. A cadência do toque interno deve obedecer a seguinte temporização.

Quando um ramal normal tenta estabelecer uma ligação. Este vai ativar a campainha do ramal de origem por 10 (dez) vezes ou até o ramal chamador ser colocado no gancho, após este receberá tom de ocupado. Caso o ramal chamador for um Porteiro, este vai chamar o ramal de destino por 5 vezes, sua chamada será transferida para a Portaria, caso o sistema possua, onde chamará por mais 5 vezes, após isso o Porteiro deve receber tom de ocupado.


2.1.3 Toque de Porteiro: Deve ser gerado quando recebe-se uma ligação proveniente de um ramal de serviço prioritário (Porteiro). A cadência do toque de Porteiro deve obedecer a seguinte temporização:

2.1.4 Toque de retorno se ocupado e se não atende : Deve ser recebido no retorno das funções retorno se ocupado ou retorno se não atende quando estes programados. A cadência do toque de retorno deve obedecer a seguinte temporização:

2.1.5 Toque de Pânico: Deve ser recebido quando, através de comando via telefone ou através do conector de pânico, é acionado o pânico da central. Todos os telefones das placas de ramais, uma placa de cada vez, receberão o toque de pânico. A cadência do toque de pânico obedece a seguinte temporização:

Depois de ativado o toque de pânico em todas as placas de ramais do sistema, uma de cada vez, o toque retorna para a primeira placa até a desativação do pânico.


2.2 Tons de operação: Os seguintes tipos de tons diferenciados, audíveis no monofone do aparelho telefônico de ramal, devem ser previstos durante a operação do equipamento. Esses tons estão listados a seguir: Tom de discagem; Tom de discagem com siga-me; Tom de ocupado; Tom de chamada; Tom de erro na execução de comando; Bips; Espera musical. 2.2.1 Tom de discagem: Este tom é gerado, ao retirar o monofone do gancho, indicando que a central está apta a receber uma discagem do ramal. A central aguarda 10 (dez) segundos até que seja discado o primeiro número, caso nenhum número seja discado, é enviado o tom de ocupado, para os dígitos subseqüentes ao primeiro, o tempo de espera para reconhecimento destes está limitado em 3 (três) segundos, após o qual deve ser seguido pelo tom de ocupado ou encaminhamento da chamada. A cadência do tom de discar deve resultar em um tom contínuo constituído de um sinal senoidal intermitente de freqüência de 425Hz com duração de emissão igual a 975ms +/- 75ms e duração de pausa igual a 60ms +/- 40ms. 2.2.2 Tom de discagem com siga-me: Este tom é gerado, ao retirar o monofone do gancho e o mesmo estiver previamente programado com a função “siga-me”. O tom de discagem em um ramal programado com siga-me respeita as mesmas regras de tempo de discagem do tom de discar convencional, ou seja, aguarda até 10 (dez) segundos para discagem do primeiro número e 3 (três) segundos para os próximos. A cadência desse tom deve resultar em tom contínuo construído através de senoidal com uma freqüência de 425Hz com duração de emissão igual 125ms e pausa de 125ms. 2.2.3 Tom de ocupado: Este tom é gerado nas situações em que o ramal chamado, estiver ocupado, na eventualidade de inexistência momentânea de enlace livre para comunicação interna (ramal – ramal), ou na impossibilidade de se fornecer o tom de discagem após 3 (três) segundos da retirada do monofone do gancho (indisponibilidade momentânea dos detectores de DTMF). Depois de habilitado este tom deve permanecer presente no ramal enquanto a condição de monofone fora do gancho estiver sendo reconhecida ou até 10 segundos após o início do tom.


A cadência do tom de ocupado deve resultar numa alternância entre igual a 425Hz durante 250ms +/- 25ms e uma pausa de 250ms +/- 25ms. 2.2.4 Tom de chamada: Este tom é gerado para o ramal chamador, após a discagem do número do ramal chamado, indicando que este encontra-se desocupado e que o toque de campainha vem sendo acionado no mesmo. A cadência do tom de chamada deve alternar um sinal de freqüência de 425Hz durante 1 (um) segundo +/- 100ms e uma pausa de 4 (quatro) segundos +/- 400ms. 2.2.5 Tom de erro na execução de comando: Sinalização decorrente da execução errônea de algum comando executa por um ramal. Esta sinalização tem a cadência resultante de uma alternância entre um sinal de freqüência de 425Hz durante 125ms e uma pausa de 125ms, limitada a permanecer presente no ramal enquanto a condição de monofone fora do gancho estiver sendo reconhecida. 2.2.6 Bips: Esta sinalização acontece em 5 (cinco) situações distintas, que serão inseridos durante a conversação para indicar as seguintes situações: 2.2.6.1 Confirmação de programação: Esta sinalização é gerada para indicar a aceitação de qualquer programação a partir de um ramal. A emissão do mesmo deve ser limitada a 2 (dois) bips longos seguidos do tom de discagem. A cadência do tom de confirmação deve resultar numa alternância entre um sinal de freqüência igual a 425Hz durante 500ms e uma pausa de 500ms. 2.2.6.2 Erro de programação: Sinalização gerada para indicar a rejeição de alguma programação realizada de maneira incorreta ou inválida no ramal. A emissão do mesmo deve ser limitada a 4 (quatro) bips curtos seguidos do tom de discagem. A cadência do tom de erro deve resultar numa alternância entre um sinal de freqüência igual a 425Hz durante 250ms e uma pausa de 250ms. 2.2.6.3 Aviso de 2ª (segunda) chamada: Esta sinalização ocorre quando um ramal prioritário (Portaria ou Porteiro) chama um ramal já em conversa ou uma ligação externa é destinada para este ramal em conversa. É inserido na conversa um bip a cada 5 (cinco) segundos com duração de 120ms com uma freqüência de 425Hz.


2.2.6.4 Aviso de participação numa ligação em con ferência: Deverão ser emitidos 2 (bips) consecutivos com duração de 120ms e intervalo de 120ms, com uma freqüência de 425Hz, assim que o ramal inicia a sua participação em uma conferência. 2.2.6.5 Aviso de ativação de pânico: Esta sinalização é enviada para os ramais que estiverem em conversa quando o pânico for ativado. É inserido na conversa um bip curto com duração de 100ms e intervalo de 500ms com uma freqüência de 425Hz. 2.2.7 Espera musical: Durante ocasiões em que a (a) linha(s) tronco(s) (LTS) e os ramais internos permanecem retidos, o equipamento deve fornecer uma fonte de música para os mesmos. Esta permanece enquanto estes estiverem retidos. Existem dois tipos, música Interna e música Externa configuráveis através do Strap JP1 na placa Base/CPU.

Engineering

Descrição Técnica das Centrais CP 48 e CP 112