GSM телефонный аппарат с дисковым номеронабирателем

image

Наверняка, у многих радиолюбителей была идея, приспособить телефонный аппарат с дисковым номеронабирателем для мобильной радиосвязи.
Проводная связь постепенно уходит в прошлое, и такие аппараты пылятся на полке. Мне всегда нравился внешний вид таких аппаратов. Не смог удержаться и два года назад решил переделать телефонный аппарат, который до сих пор работает, без сбоев.

Кроме телефонного аппарата нужны следующие устройства:
-любой кнопочный мобильный телефон;
-литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650 и устройство для его зарядки (Power bank);
-кабель разветвитель USB BF micro (мама) -2 x USB BM micro (папа);
-контроллер на микросхеме ATtiny2313.

Электроника


Схема связки микроконтроллера с мобильником и номеронабирателем.

image

Первым делом, следует припаять к контактам кнопок мобильного телефона, шлейф проводов и соединить с контроллером. А контроллер научить набирать номер при наборе соответствующих цифр на диске. Скорее всего компоновка кнопок у большинства мобильников будет аналогичная. Для моей схемы, необходимо: по одному общему проводу на группы кнопок 1-4-7, 2-5-8-0 и 3-6-9 и по проводу на каждую цифру; по паре проводников на кнопки вызова, отмены и на кнопку переключения с одной SIM карты на вторую.

image

После пайки, мобильник собираем обратно в корпус и крепим внутри телефонного аппарата, скобами. Я выполнил монтаж мобильного телефона дисплеем вниз так, чтобы была возможность просмотреть информацию через существующее окошко на дне телефонного аппарата, а также добраться до остальных кнопок, не связанных с дисковым номеронабирателем.

При наборе номера на диске, размыкается пара контактов (нормально замкнутые НЗ контакты, зеленый-желтый провод). Количество размыканий (Р) соответствует цифре набора, допустим при наборе «1» = З-Р-З, «2» = З-Р-З-Р-З и т.д. При достижении пальцем упора, замыкается другая пара контактов, кратковременно (белый-коричневый). Используя эти две пары контактов можно запрограммировать процесс набора номера.

image

Плата контроллера выполнена с учетом формы аппарата и расположения контактной группы под трубкой.
Коммутацию каждого контакта под кнопкой производит оптопара, включением которой, управляет микроконтроллер.

image

image

Power bank (на фото в черном корпусе) продолжает работать как источник, начиная с нагрузки примерно 20мА, если будет меньше он отключится в спящий режим. Поэтому около рычага был вмонтирован геркон, который при поднятии трубки подает питание к светодиоду, через сопротивление (на принципиальной электрической схеме не изображен). Светодиод, как нагрузку, следует использовать по мощнее, маленький не подойдет. Также можно питать схему непосредственно от контактов аккумулятора, но тогда нужно настроить питание микроконтроллера на низкое напряжение, при прошивке fuse битов. От аккумулятора идет питание платы контроллера и мобильного телефона. Зарядка аккумулятора Power bank осуществляется через USB шнур. Даже без ухода в спящий режим, емкость аккумулятора для питания платы контроллера и мобильного телефона, хватает на две недели автономной работы.

image

image

Можно вмонтировать гарнитуру мобильного телефона в трубку, вместо капсюлей микрофона и динамика. Но я пошел другим путем и переделал трубку с капсюлями и аудио разъемом «3,5мм». Подключение: основания разъема — на желтый и белый провода («-» микрофона (360Ω) и «-» динамика (340 Ω)); второго от основания кольца — на коричневый («+» микрофона); третьего от основания кольца — на зеленый («+» динамика). Цвета проводов для каждой модели аппаратов отличаются! Добавочные сопротивления были подобраны исходя из сопротивлений катушек гарнитуры, микрофона (2000Ω) и динамика (45 Ω). Для других моделей мобильного телефона сопротивления должны отличаться. Экспериментируйте с мобильниками, с которыми уже простились, не факт, что они выживут после таких манипуляций!

В схеме следует добавить узел для звонка вызова, потому что штатный электронный звонок мобильного телефона оказался не таким колоритным как у старого аппарата и тихим! В моем случае не оказалось лишних выводов на микроконтроллере, поэтому от электромеханического звонка пришлось отказаться, о чем я, в последствии пожалел.
В процессе эксплуатации выяснил, что нужно все-таки продублировать дисковый номеронабиратель кнопками. Так как диском написать текст уже не получится, допустим для отправки SMS при регистрации.

Алгоритм работы контроллера


Приведу только алгоритм (комментарии). Вся суть работы алгоритма, в цикле: включить, выключить порты при определенных условиях.

while(1)
{
1. Процедура кратковременного нажатия на кнопку «отмена звонка» от кнопки под трубкой (при снятой трубке контакт постоянно замкнут).
2. Если на PA1 есть 0 (НР контакт замкнут, трубка снята), то переходим по коду ниже:
-Включаем PD4 (выход моб. телефона из режима сна);
-Выключаем PD4.
3. Если на PA1 есть 1 (НР контакт разомкнут, нажали кнопку, отмена вызова при входящем), то переходим по коду ниже:
-Запуск счетчика таймера кнопки под трубкой.
Если контакты кнопки под трубкой были разомкнуты менее 3,1 сек, то далее по коду ниже:
-Включаем PD2 (отмена вызова при входящем звонке);
-Выключаем PD2;
-Обнуление номера, для нового набора при исходящем звонке.
Если контакты кнопки под трубкой были разомкнуты, более и равно 3,1 сек, то далее по коду ниже:
-Обнуление состояния контактов кнопки под трубкой, чтобы начать цикл заново
-Обнуление номера, для нового набора при исходящем звонке.
4. Процедура опроса контактов PD0 и PD1:
-Если на PD1 есть 0 (НР контакт замкнут) и на PD0 есть 1 (НЗ контакт разомкнут), то переходим по коду ниже:
-Счетчик набранной цифры номера (от 0 до 9);
-Если на PD0 есть 0 (НЗ контакт замкнут), то переходим по коду ниже;
-Если на PD1 есть 1 (НР контакт разомкнут), то переходим по коду ниже;
-Счетчик количества набранных цифр (всего 11: 87.ХХ.ХХХХХХХ).
5. Процедура автоматического переключения на вторую SIM карту (на другой оператор связи, в зависимости от префикса кода номера, 3-я и 4-я цифры):
-Выделение десятков в префиксе p10=n*10;
-Выделение единиц в префиксе p1=n;
-Формирование префикса для условия ниже;
-Если префикс оператора №1 переключение на SIM1. При следующем наборе, если префикс тот же, переключения на SIM1 не произойдет
-Включаем PD3
-Выключаем PD3
-Если префикс оператора №2 переключение на SIM2. При следующем наборе, если префикс тот же, переключения на SIM2 не произойдет
-Включаем PD3
-Выключаем PD3
6. Процедура включения светодиода «переключение на SIM1»:
-чтобы светодиод не работал при ждущем режиме;
-переключение.
7. Включение выводов портов PB и PD для кнопок 0-9.
8. Процедура вызова по набранному номеру.
}
Пятый пункт для автоматического переключения на другую SIM карту, кому-то будет не нужен, и его можно исключить. Код достаточно примитивный (if{} else{} в бесконечном цикле), поэтому и работает стабильно.

Старайтесь при конструировании не повредить корпус сверлением и пилением, используя штатные отверстия и щели. Наверняка GSM стандарт окончательно устареет, появятся новые стандарты связи, которые можно будет использовать, внедрив в этот же ретро-корпус.

Хочу предупредить тех конструкторов, кто захочет повторить сборку аналогичного аппарата, что после этого постоянно возникает желание разобрать и обновить начинку, при виде раритетных телефонных аппаратов. И еще, не разговаривайте по такому аппарату вне помещений, очевидцы могут про Вас плохо подумать!
Источник: habr.ru