Een bijzonder kiesgeheugen (Toestel of techniek)

door loek , Exloo (Drenthe), 18-01-2015, 15:52 (3604 dagen geleden)
Gewijzigd door loek, 18-01-2015, 16:15

Hallo forumlezers,

Hier weer een bijzonder kies-geheugen. Dit geheugen komt uit een elektromechanische telefooncentrale.
Ik was in mijn werkzame leven geen “ centrale man” maar was zijdelings wel betrokken bij de ontwikkeling en al snel de afbouw en sloop van deze centrales. Misschien is er wel een lezer die dit type geheugen kent en weet in welke telefooncentrale hij zat.
Ik heb dit geheugen al zeker 40 jaar bewaard met het doel er iets mee te doen. Het is nu zo gemaakt dat de volledige werking gedemonstreerd kan worden, bijvoorbeeld bij de technische dagen van de NVHR.
Waar werd dit kies-geheugen voor gebruikt?
Als een klant nationaal of internationaal ging bellen dan was het soms nodig eerst alle nummers afgewacht werden zodat de centrale daarna een “beslissingen” kon nemen. Daarna ging de centrale bepalen naar welke route geschakeld moest worden en voor welk tarief. Hierna ging het kiesgeheugen zijn werk doen en begon het nummer te herhalen.
Voor het nemen van de “beslissingen” waren ook weer apparaten voor nodig met geheugen elementen. Ik heb er vroeger wel aan één type gewerkt dit noemde ze een richting tijd zone overdrager. Dit was een apparaat dat vol zat met “potlood” relais. Daarmee werd het tarief bepaald. Deze “potlood relais” waren uitgevoerd met een spoel en één contact. Eigenlijk een soort geheugen voor een logische “1”of “0”. Helaas zo’n apparaat heb ik niet in mijn bezit.
Hieronder zie je eerst wat foto’s van het kiesgeheugen.

Om het geheugen te kunnen laten werken moeten de signalen die normaal uit de telefooncentrale komen, worden nagebootst. Voor de tijdvolgorden afhandeling wordt een ATmega microprocessor gebruikt. Er zitten drie aanstuur- spoelen in het geheugen welke op 60 Volt werken en per stuk 1 A trekken. Dit betekent dat de spoelen worden aangestuurd met MOSFETS en de aansturing van de MOSFETS gaat weer met optokoppels. Zo voorkom je dat eventuele inductie storingen en de 60 volt terecht kunnen komen in de microprocessor en nog erger in je computer waar mee je het programma schrijft. De uiteindelijke besturing ziet er zo uit:

Hoe werkt het kiesgeheugen?

Het geheugen bestaat uit een stappen- spoel die de pulsen van de kiesschijf overneemt. Deze spoel beweegt een arm met een mechanisme dat na stoppen van de kiesschijf een pen verschuift in de grote ronde schijf. Deze schijf is op de foto te herkennen als de schijf met grote gaten, die lijkt op een kiesschijf. Per kiesschijf puls wordt ook een veer opgewonden. Is de kiesschijf gestopt dan komt de tweede spoel op en verschuift een pen in de grote schijf. Dit herhaald zich totdat alle nummers gedraaid zijn.
Om nu het geheugen uit te lezen moet een derde spoel bekrachtigd worden. Hierdoor gaat de grote schijf, door de opgewonden veer, terug lopen tot aan een ingedrukte pen. Als nu even de tweede spoel bekrachtigd wordt dan wordt deze pen terug gedrukt. Je kunt dit ook niet doen en dan blijft het nummer in het geheugen staan en kan het nog een keer gebruikt worden. Als alle pennen een keer bereikt zijn dan wordt er een contact gesloten Dus een soort “geheugen_leeg”.
Aan de grote schijf zit aan de buitenkant een tandwiel. Dit tandwiel drijft een wormwiel aan waar een remsysteem in zit dat werkt via het vliegwiel principe. Ook dit is bijna hetzelfde zoals dat ook bij kiesschijven gebruikt wordt. Verder drijft het grote tandwiel ook nog een nokkenas aan waardoor een contact open en dicht gaat. Het aantal keer van open/dicht gaan wordt dus bepaald door de plaats waar de pen in de grote schijf geschoven was. Het remsysteem zorgt dus voor de juiste kiesschijf snelheid van 10 pulsen per seconden. Het eindresultaat is dus weer normale kiesschijf pulsen.
Tot zover de werking van het geheugen.
Als invoerbron gebruik ik een kiesschijf die vroeger in telefooncellen toegepast werd.

In de perioden dat deze schijf gebruikt werd kon je, vanuit een telefooncel, nog niet internationaal (naar buiten land) bellen zonder tussenkomst van enkele telefonisten. Dit had men bereikt door in de kiesschijf een zogenaamde “zeven sper” in te bouwen. Immers je zou bij internationaal bellen meer dan 7 cijfers moeten draaien. Ook dit was weer uitgevoerd met een mechanische oplossing in de kiesschijf.
Maar ja ook toen was er sprake van “hacken”. Als je met de kiesschijf een 0 draaide (dus tien pulsen) en je stopte tussen door in het juiste ritme dan kon je met één keuze wel drie nummers draaien. Ook daarvoor werd weer een mechanische oplossing gevonden. Zo zit er ook nog een oplossing in voor snelheidsverandering en proberen pulsen op te wekken door kort indrukken haak. Op de volgende foto kan je zien dat deze kiesschijf “bol “staat van de contacten een veren en dat allemaal om hem hackers proef te maken. Er waren maar enkele specialisten bij PTT die deze kiesschijven konden afregelen en reviseren.

Een normale kiesschijf die toen thuis gebruikt werden zagen er veel eenvoudiger uit.

Wilde je internationaal bellen vanuit een telefooncel dan kon dit, door aanvragen bij de telefoniste. Deze bepaalde dan hoeveel je moest betalen. Je kon dan geld inwerpen in een paar verschillende gleuven en aan de klank van belletjes kon de telefonisten dan horen of je voldoende betaald had. Ja, ja er waren nog maar twee draden en verder geen electronica !!.

Nu de demonstratie opstelling:
Dus links de kiesschijf. In de “brood trommel” zit de microprocessor die de interface signalen voor het geheugen verzorgt.

Het geheugen is via een kabel verbonden met de “trommel”.
In de trommel zie je links en rechts twee 8 cijferige displays. Op de linker display worden de pulsen uit de kiesschijf neer gezet. De microprocessor verzorgt dit, maar doet er verder niets mee. Ook de puls naar het geheugen wordt via de microprocessor verstuurd. Ook daar zit verder geen bewerking tussen. Dus zolang de microprocessor een puls ziet zo lang staat deze ook op de spoel.
Bij de rust tijd van de kiesschijf zorgt de MP er voor dat bij een volgende kiesschijf keuze een volgend cijfer van het display gebruikt wordt. Uiteindelijk kunnen er dus 8 cijfers gedraaid worden.
Het rechter display is dan nog donker. Als nu de toets onder het linker display ingedrukt wordt dan gaat de microprocessor het uitlezen van het geheugen in werking stellen.
Hierbij telt de MP nu hoeveel pulsen er uit het kiesgeheugen komen. Bij de rust (dus pen gevonden) wordt een volgend cijfer van het display gebruikt. Uiteindelijk moet er dus rechts dezelfde cijfers staan als links.
Meer is het niet. Ik heb er wel weer veel van geleerd. Voor mij was nieuw de aansturing van de displays. Eerst wilde ik zelf iets gaan maken met multiplexen, etc. en daarvoor een extra MP gaan gebruiken. Maar op internet zag ik (uiteraard in China) dat er voor 2 Euro per stuk (geen verzendkosten) een 8 cijfer display te koop was inclusief de driver type max72119 en print compleet gebouwd.
Ik hoop dat jullie het een leuk verhaal en interessant hebben gevonden.

Met vriendelijke groet,

Loek