EL CONMUTADOR TELEFÓNICO

AUTOR(ES): ASESOR(ES):

García García Luis Arturo Ing. Aldaz Rosas J. Carlos

Nava Vargas María de Lourdes Ing. Martínez Silva Martín

Ponce Ponce Ricardo Ing. Ibarra Chávez Eduardo

Santillán Rodríguez Gregorio

 

RESUMEN

El diseño que se presenta se implementó para comunicar a un pueblo con cuatro extensiones telefónicas teniendo una sola línea troncal; con este proyecto se tiene la ventaja de permitir la comunicación entre cada una de las extensiones, para lograr el objetivo, se elaboraron circuitos capaces de detectar toda la señalización presente en la línea troncal, para permitir la comunicación entre las extensiones se elaboró también una minicentral en donde se construyeron todas las señales que una central telefónica utiliza en una comunicación convencional (señal de ocupado, señal de timbrado, invitación a marcar, etc).

 

ASPECTOS GENERALES:

Comercialmente existen conmutadores telefónicos de 3 troncales a 8 extensiones o mayores a este, y nosotros requerimos de un conmutador de 1 troncal a varias extensiones no siendo factibles los comerciales. Aprovechamos la única troncal existente en el pueblo para enrutar las llamadas telefónicas hacia varios posibles caminos, teniendo estos comunicación entre sí. Se puede incrementar el número de extensiones de acuerdo a necesidades posteriores, solamente modificando el Software del diseño e incrementando algunos pocos circuitos en el Hardware.

 

FUNDAMENTACION:

El diseño del conmutador partió en el momento de determinar que en una línea telefónica tenemos 48 Volts de corriente directa. Por tal motivo, cuando el teléfono esta colgado tendremos el voltaje anteriormente citado. Al momento de descolgar el teléfono hay una caída de voltaje de 8 volts aproximadamente debida a la impedancia que presenta el teléfono ante la línea telefónica ya que se considera que el teléfono descolgado cierra el circuito eléctrico. Los tonos característicos de una línea telefónica (tono de ocupado y de invitación a marcar) son de baja frecuencia (entre 400 y 600 Hz) montados sobre una corriente directa de 8 volts. La señal que determina el timbrado lo constituye una corriente alterna de 25 Hz y 90 volts RMS. A partir de estos datos medidos en el laboratorio se inició la investigación y análisis de los circuitos que pudieran ser de utilidad en la posterior construcción del conmutador telefónico y de la minicentral.

 

TEORÍA BÁSICA UTILIZADA:

Una red telefónica consta de trayectorias que conectan nodos de conmutación, de manera que cada teléfono en la red se puede conectar con cualquier otro al que la red le proporcione servicio. La conmutación establece una trayectoria entre dos terminales específicas que, en telefonía, se conocen como abonados. El conmutador establece la trayectoria de comunicación cada vez que se pide y la deshace cuando la trayectoria ya no se necesita. Ejecuta operaciones lógicas para establecer la trayectoria y determina automáticamente el cobro correspondiente por el uso del sistema. El número telefónico actúa en gran parte en la conmutación ya que realiza dos funciones importantes: 1) Enruta la llamada; y 2) Activa los aparatos necesarios para el cargo correspondiente de la llamada. Si el abonado desea hacer una llamada telefónica, levanta su microteléfono y espera el tono de invitación a marcar que le indica al conmutador que le atiende; está listo para recibir instrucciones. En un conmutador o central convencional hay ocho funciones básicas: Interconexión, Control, Alerta, Atención, Recepción de información, Transmisión de información, prueba de ocupado y supervisión.

 

ASPECTOS MATEMÁTICOS DEL PROYECTO:

El montaje de frecuencias (tonos telefónicos) en la corriente de C.D. que alimenta el teléfono se estableció por medio de filtros, Ley de ohm, Osciladores, iempo de cadencia de los tonos.

 

DESCRIPCIÓN PROYECTO:

El trabajo se realizo en varias partes. Por separado se hicieron pruebas con cada una de ellas para que una vez comprobado su funcionamiento se armara el rompecabezas teniendo todo comprobado. Las primeras pruebas que se realizaron, correspondieron a un circuito que nosotros denominamos: detector de pulsos; que consiste en convertir en un código binario cada una de los números que se marcan en un teléfono. Se prosiguió con los generadores de tonos, hechos a base de osciladores formados con amplificadores operacionales. Una vez terminado esto se hicieron pruebas con las dos tabletas que hasta el momento habíamos realizado. Se realizó el generador de timbrado y también se hicieron sus respectivos circuitos impresos. Se comprobó que al momento de establecer una comunicación entre dos teléfonos, la voz debe ir montada sobre cierto valor de C.D. Realizamos atenuadores de señal, contadores, comparadores, circuitos de señalización, acopladores de etapas, multiplexores, osciladores, amplificadores, matrices de conmutación, para después seguir con la programación del Microprocesador. Una vez terminado el Hardware y el Software, se hizo una prueba del funcionamiento total del conmutador electrónico.

 

CONCLUSIONES:

Los resultados obtenidos de la operación del conmutador telefónico fue bastante satisfactorio. En el Hardware no se presentaron problemas en su diseño. Con la realización de este proyecto se lograron los objetivos requeridos como estudiante. Reafirmamos los conocimientos en la electrónica tanto analógica como digital, específicamente en el área de diseño de osciladores, amplificadores, atenuadores, así como el manejo y transmisión de una señal analógica y microprocesadores. Se trabajo en el área de comunicaciones y electrónica.

 

RECOMENDACIONES:

El uso del conmutador telefónico se recomienda para cualquier persona que requiera de este servicio. Aunque inicialmente fue diseñado para cubrir las necesidades especificas de un pueblo, el proyecto puede ser adaptado para cualquier otra necesidad. Se realizaron pruebas bastantes fuertes en el funcionamiento del Hardware y se expuso a la circuiteria a condiciones de trabajo excesivo, por tal motivo se podría considerar al conmutador como un diseño apropiado para soportar el trabajo diario, en condiciones que los circuitos integrados acepten debido a su fabricación.

 

BIBLIOGRAFÍA

 

1.- AUTOR: Roger L. Freeman

TEXTO: Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación

EDITORIAL: Limusa. 1993/pags. 8-250

 

2.- AUTOR: Robert Boylestad / Louis Nashelsky

TEXTO: Electrónica Teoría de Circuitos

EDITORIAL: Prentice-Hall Hispanoamericana.1989/pags.vrs

 

3.- AUTOR: Enrique Herrera Pérez

TEXTO: Fundamentos de Ingeniería Telefónica

 

4.- AUTOR: Stephen J. Bigelow

TEXTO: Understanding Telephone Electronics

EDITORIAL: Sams Publishing. 1983/pags.varias

 

5.- AUTOR: José María Uruñuela M.

TEXTO: Microprocesadores, Programación e interconexión

EDITORIAL: Mc Graw Hill. 1989/pags.varias