Abstract AUTOMATIC TELEPHONE CALL INDICATION DEVICE USING POWERLINE ىوكفوش ض مك ى ذ ى فوش ض فح ءةءخة ىوك ث ف ف ى وش مهم ه ى مم ىه مل ح. ى.كف.كم مك ى ى. ك. وف ى فو ف This paper describes the design of an automatic telephone call indication device with power line as the channel for communication. The communication scheme used is Amplitude Shift Keying. The design of a typical power-line coupling filter is also discussed. The basic device topology consists of a transmitter, which includes DTMF decoding, recorded voice playback, a microcontroller, and a coupling filter stage. The microcontroller produces control signals for the device as well acts as an ASK modulator. The coupling filter consists of a series resonant LC tank circuit with component values calculated taking account of the reflected impedances from the powerline. The receiver section, also consisting the same filters contains stages for amplification and demodulation of the carrier. The ASK demodulator circuit, which is basically a low pass filter, provides input signal to a comparator. The comparator output, given to the microcontroller is the transmitted data, and the controller activates appropriate audio-visual indication circuits to alert the called person. The features of our design include the cheaper receiver sections, and robust coupling circuits. Introduction مو ل م ف م ى م مو م و مهم ك ة مو ن ى ف ىلم ف مق م ى ل م ف م م نى م م ل ف فك م و م م ف ى ى ل ف م و مو ى م ق م ف مو مم م فو مط. م لم فك كف م فك م 属 م ق ىو ى ف ل ىن ه ى م م 属 م 属 موط. م و ى قف م م 属 فوط. ه وكم لموك فم م ملى 属 ف ى فكى ك مى فك م ى م 属 ن فملى مو م ى م 属 ه ى م ق لم ى م -م قف مو ن ى ف ى م مو م م Technologies that could solve our problem : مك ف ن م -وهىو ه فو وكىو 属 م و م م ملى فك مط : ه ى 属 م م ى م وذ.١. فكى كم م ى ىنمل ى ى. وكفم ى مكى مل م 属 ف ن ن 属 ف مو وه و ء : ى ى فكى ك ك م م ن ىلفز.٢ م ك م ف ى ى فكى ك ك م م ن ىلف م قى م ن م م ف ل ف ك. م مهف م ف مو ن م قفى مق م ى م م
لمل مىو م قفك فى ف ك) م موك ه ى ى 属 ف ى ىلف ش : م موك ه ى ى 属 ف ى ىلف ش.٣ ف ه ى م م ى ن ف 属 فكى كف م ف م ف موش.مك ف ن م وهىو ن م ف ( ىف لم ى 属 م ف م موك ه ى ى 属 ف ى ىلف مع. ى ك ك مل م و 属 م ف ى 属 م م و ى 属 ه ىل ى ق يفح.ه ىل ى ق ه ى ى م ف 属 م م و ف ه ى ىن- م ن م قف ى ه ىمق م ى ف م ف مو ه ىل ى ق ه ى ى م ف ى ه ى ى 属 属 م ف ى ىلف ف ى لم ى م. ف 属 ل ف ه م قفك وهى ى فكى ك مو ف م ى م 属 مو ه ى ص : ى فكى ك مى فك م ى م 属 ذ.٤ ى ف ف ف ف ى فكى كم فى م مو م فو م ى وكم جذ م فوك ف فو فو ه ىل ى ق فو ى ف كم ك ل ف ل 属 م ه ىل ى ق ف ى 属 م. ى م 属 ق مو ىم لم ممق ف ى ىلف م فو م ى وكم جذ م ى ن 属 م ى قى ىل ىمو ن ه ى ى ل ف ك ن مى ى ى فكى كم م ف م ف ل و م جذ 属 م م و ى و 属 ه لى ف و ىط. م ى ف ف م و مو ى 属 م م قى مككف ملى 属 ل ف م قفى م ك 属 م م ى ف 属 م قى م ن. م ى م كى م ل Due to above mentioned reasons, we decided to use power-line as our medium for communication. Domestic Power Line Carrier Systems Currently In Use ]٩[: قف فم ل ف 属 - م 属 ف ى ى فكى ك جذ ىفن م ف ل و م م موش. ل وم و كى م ل ى ى فكى ك ن ل و م ك ن مق ف م ف م موش. م ى ف ف-م و ن لم م هى مل ى م ى ف موش. م ى ف ف م و وك ن م قف ىف ف فىك م ك م :م ف م ى فكى ك جذ لم فق ى : ] ٥ [ كى كم م ك م ىه.م و مو ن ( لاخءج) 属 مخ فم ء فك ج ن مك ك مو. ل و م ه ى 属 م م و مو ن مق ف ل ف جذ ىف لم ى 属 ءز ن ل فل ف ف ه 属 و ق لم م م م ى ىهىل ف ىق ف فو مىنىكم ل فل ف جذ موش ف ق لم م م م ى لا ١ في ف ىق ف م ف م ء. م فوك مو لمى ف ى ق ك م م ن. ق ل كم كى ٢٠٠ ف ق لم م م م ى لا ٠ في ف ىق ف ىو 属 ق ل كم كى ١٠٠ ل ف م كف فوك لا ٠ في ف 属 و و ى 属 مى ف م ف ى ى ف مو م م ل ف ك لم 属 فىك م ك ف ى.لم ى ف م ف م كف فوك لا ١ في ف 属 و. ممن ى ف ىهم كف ف و -مل مو ى ١٠ -ظ ى ف ممو ن م ة : ] ١٠]٥ -ظ ل فل ف ى ف ف-م و م ى ف ى ١٠ -ظ. ى ف ف م و ن ل فل ف ل 属 كفن م» م ص ١٠ -ظ. مك فى ف نى ملى ف لى ىل ى ى فوكم ه ى م للف مل ك ى فو ف هى»ب ١٢٠ ف ن مك م م مو ى ف»ى وك ن مى فك ىف مو ن ى ه ى ك ن ى ى ف مو م فكىل ى ه ى ك م» مو ف ق
ف ة. م» ف ىق ف م فكىل ى ف هى»ب ١٢٠ مو ن مك م قف مو ىو 属 م ف ىق ف.و ف ك مكى مل م م م موك ف مىنىكم Our Protocol ف فل 属 ف ن م فك ى ى فكى ف ف كى ف ء ف ه ى ىنمل م ف مط. ل فل ف م قف مو م ف مكم ى ممن لا ل م属 ى ى ف م ف نىوس مل ى ء ه ى لم ف ل مق فك ف فل م و属 ك ى فكى ك فى م مو م ل فى ف ى ىو ن فم موش.»بث ١١٠ ن مى فك ف و ى属 ] ٧ [(ثسء) ه ى مث ن مك ف ن م م ى ف م مو م ل ف ل ف ى كم م ىمكم مو ن م فموك لم ى م مى فك د.ل كم م ىق ١٠ ن م ف ف فل ف ى كم ك م و ى属 م م ثسء مو د.] ٩ [ ج خ ق لمل م كم»بث ١٤٨.٥ مو ىو ى属 ف ى ك م م ن م فو وهىو ى ى ىقفى م ل ف ى ى م ى ن م ى ثسء م ى م موك ى ف ل مك ى.لم مق ف فك م فوك ف مل م فو م属 ى ثسذ ل ف م فوك ف مل م ف ى كم م ىمكم ف فن ف كفن ف ى كم ل ف فكى ى ك فو ف ى ى فكى ف.ثسء منم م属 لم مك ك System Overview ل ف ز ششةحسخءزش ف 属 ن ى ك مكى مل د وه و م ى ف مو لم كم ك ى ل ف م ىمكم ف ه فو وكف.ز ضة ز. م ىمكم مو ف وكفم ف هى لم ى ف ش.م ى م 属. Figure: 1 The main block diagram
Figure 2 ن مق مو ك مكى مل ه ى م و موط مو م م مكى مل مو موش.لم كم ك ى فك مو ك لم ف ه م ف م نء. ه ى لم كم ك ى مكى مل كفق ف مهف م لمل كم ف مل ىو ة.مل م م مكى مل ل ف مق مو م تم م فك مو ف مهف م موش.م ى م و م م مو ى ل ف لمل كمل ى م فك مو ق لملى ى ف ن ى موش.تممل م مو ى مق م فى ء.م ى م 属 وه و ى ى ف ن م قى ف ك ف ن ف ى لم م ك م ى م 属 مو لم ك ى ف فل ىوش.ف فل مو و ى 属 لملى م ف مل ك ى كم ك م. م ىن ملف ك ف ه ى The operation can be divided into the following modes 1. Voice response mode. فك مو ه ى ف م ف و ى 属 ىهمق مل ىوش ٢٥ ف مق ى 属 م مو ه ىه ى م ىوط.ض ٤٨ ن مهف كل ف ى م مو و ى م و مو موط م ك كى ن م ى ف ف ف هى ىو م مط.م ى مو كف ف هى»ب مو ف م ى لم ىن ف م نء. م ك ف ه ى ى ف ى م فى ف و ى 属 ] ٨٩ ٥١]٢ شء ى م م ف 属 ف كم ك م 属 م مو ى ى ى نى. ف هى مو ن لم كموك ىفهف ى م ى وكىو ]٣[١٤٠٠ 属 ءسة- ة كفق ف ىل ف ن ىل ف مو ىو م نء.ه ى و نن م ف م مو ن ى م ك مو و ىط.م ى م و م م مو لم كم ك ى مهف م لمل كم ف فو.لم قف ىل ى ١٤٠٠ ءسة ل ف لم قف م ى ] ٨٨٧٠]١ شح ة مل كمل ءحشء مو مهف م م فك مو مو 属 لمك ل ف هى ك م م ن ى م ف ل مو م ىمكم ٨٨٧٠ شح موش ىو ن ى ن موش. ء ه ىل م ك ى م ك ٨٨٧٠ شح. م مو م م
م مو ن ف فل مو لفم م ك كى موش. م ك كى مو لم كم ك ى ىوك مو وهىو ف ق لم فكىل ى ى وكىو 属 لم فل ى ٨٨٧٠ ن وك ف مو م م مو 属 ى.٨٨٧٠ ن ى تم ه ى مم لم ف ملتم و ه ى ه م فك مو ف وك ى ىل ك م ن م فك م ف ف م ك كى موش مق م ى مكك مم 属 مق ف مل مو نى لم مك فك ى فك موش. مل ك مو ه ى م م و ى 属 لم م م مو ن ى كم ك ن ى ى ف فك م موش. ل كم ١٥ فو م ى لم م.ف فل 2.Modulation stage ن مل ك ء موش. ف ل ف ن م مو م م ف ٨٩ ٥١ شء م ك كى موش موش. مق ف ىق ىق وهىم ف ى لم م ك ى مق مل ل ف مق مو مق مل مو م م م ىق ف مو ل ف مق مو م م م ىق ٧ ىن ىق ف ف و ى 属 ه ف ف فل ىق وهىم ىوش.( ف ى م مو م ف مل 属 ه ى ف) نند د ى ق لم م موك ى ف ل موش. م ىمكم مو ف م ى ىق ل ف م 属 فم ف فل ى لا ١ في كىه ف ء.لا ٠ في كىه ن مل ى ف م» و ى 属 ثسء تح ه ى مث ف لم م 属 ه ى م كى فق ة.لا ٠ في كىه ف ف هى ل ف م ف 属 م ف»ب ١١٠ ف مك ل ف فل وكفم ف م ى م ف مو ه ى ف ىق ل ف ف و ى 属 ل كم م ىق ١٠ ن م ف ف فل وهىو مو ق لم ن مىنى فم ف لم ك مو ى فم ف فل ثدد ىوش.( ١٠٠ ) ىق.] ٣٥٧]٤ حج ءذد ك م م ن Figure 3: On OFF Keying 3.Amplification and coupling stage ى ىوك موش.م ف 属 م موهىو ف فو ل ف ٧٤١ حج مو و ى 属 م قى ف ك ى ى ٣٥٧ حج مو مك ىس.٥ ن ىفه لم ك ف و ى 属 ى ف هىن ك ه ى م ى- ى لم هىن ك كم ك م وك م 属 مىنى ف م 属 ف ك م ف م م ك كى فق ف لمن ى ف ف كف ى ك ىك م و 属 مو فو ى ك ىك مو ى ف مىنى ف م ن ى م كفقلممن مو ف ى ه ى م مىنى ف م 属 ف ك ل ف مىنى كم ى ىكم ن ى ف ىق ك مق م وك ى مىنى ف م 属 موش. ى ف هىن ك ء ف ك م ف م م ك
属 م مو ى ىمو م ل ف ك لم ك مو ن لفم ى ء ف ك فم ه ف م ى م 属 مو ن مك فلم ى لف وك ف لم قف م وكىو 属 مك فلم ى. م م م 属 وكىو 属 ى ك ىك ف ج ف م مى م ف م»ى ى ملى م ى ف م ىن ه ى ك موش. فم ه ى 属 ن مو م ل ى فكى ف ى مهف ف لف ل ن.مك ف م مى م ف م م م م ى كفم كف لم م مل ى مهف ى فح :ف مىنى ف م 属 مو ى ك ىك ف م م ف ف مو ى م م كمق ىكف فك مو م فك ة :ق ل ف مك ف ك ل ى لف ن مهف فل لفم فك و ل ف لف ف ك ل ى مو م فو ى 属. ى ك ىك ف م مى م مو ى كك م ل ىوش. ى ف مىنى ف ف مهف كل مو ن مك فوك ف ى م مو ى ك ىك ف م م ف ف ى م م ح :ك. ى ك ىك مو ن ر ه ى فم كمل ١ ج وه و +VCC=15V ASK Input 3 2 U1A + LM357 OUT - 8 V+ R3 3.9 C1.47nF R2 3K 3 Q2 SK 100 L2 1mH 2 1 3 Q1 SL100 2 R3 1K V- 1 4 1 L1 1mh -VEE=15V D1 16V R5 100 D2 16V C2 470 nf C3 470nF Figure 4: Amplification and coupling filter section. P To powerline N م ن كى ف ف م ل 属 م م 属 ى ف ى مك مو ل ف ه ى ك ن لم ك ل ى موش. كفن ر مو م ى ب ١ ن مك ف ك ل ى وهىو ف و ى 属 ( ٣٧ ش) م ك م ى من فلى ه ى لم ف ك فك ى مك ف ك ل ى ف كى ف ف ن م ك فلى مو خ ن مق موش ] ٨ [ ى ف م فكى ى م مو ى ج ن مق لم ى م مو ى خ م موط ) ١٠ ج / ج ( شزرس ١٠ = خ.م ك مو ١٠ ن مك ف ك ل ى مو ى ١٠ ج ل ف مك ف ك ل ى لم ى م مو ف كف م لم من ف ى مك فلم ى ملى م ى م 属 مو فو لم ى ١:١ ن ى ف ء ملى ف ى مك فلم ى مى ى = ١ ١ خ/ ٢ خ = ث ى ف م فكمق ى ىوش.م ف مو. ]٥[ ن م ى جغ = ٢, ث / سجغ = ذجغ م كمق سجغ مك فلم ى فل كم م ل ف مو ه ى لم ف ك فك مق فك ى ك ىك ج مى م مو ن مك ف ىكف فك م ى كمننم موش ف ء ك م م ن مك ف م ن ى ف م
) ) ننم ننم ج ( شزرس (٢ / ١ = ء لم» ف ف لم ىق ك فل كم ل ف ف ى ن مك ف ك ل ى م ف ى م مو ى ننمج م مب مو ف لم ف ى ف 属 م ى م 属 ن مك فلم ى موش. مو م ن ف كى فق ه ى ه ى ك موش. ى م و ١٥ ف ه ى كم ك ق م ن ف ه ى ك ن فل كم مك فلم ى م قىهى هم ل ف مىك م م ن 属 مك فلم ى موهىو منن ف ىكف فك ل ف ىكف فك ه ى ك م مو ن كمننم لم ىق ك موش. مىك م م ن ه ى 属 ن م ف مو مه فوك لم مىك م م ن ه ى ف م ف مك فلم ى م ى م وك ى ف م مو ن لم ىف ق م ف ف مك ف ىكف فك مك ف م.( ٢ ك + ١ ك ) / ٢ ك ١ ك = لاك م مو 属 (لاك + ( / لاك = ننم م ىن ى مه فوك كى ف ل مو م م ٢ ج م ف ف ى ف ٥ ز 属 ى م و ١٠٠ ء ى كم م ى ن لمللف م ف مل ىء. م ى م ى مو مو 属 م م ك م م ن م ىمكم مو ن ل م- ن مو ه ىوكفم ن مهف م ى مك م ه ى م م.م ل Figure 5 لم ف ك ى ف فل ل ف لمل كمل ى ف هى لم ىمكم مو ل ف م للف ف ه فو م ىمكم وكف ى ى فكىل ى ف ى - ىل ف م فى ف ل ن ى وك ف ف موط. م للف لم مو و ى 属. م ىه Coupling stage م ىن موش. ف م ى ف مو ى لم م 属 فو م ىن م ف مو ه ى م ف م 属 م مب فل كم مو د.لم ك ق ى ف هى»ب ٥٠ مو ل ف ى وه و ف»بث ١١٠ مو 属 ف ف م مب.ش ه ى ف هى»بث ١١٠ لم ى مل مو ف لم ى م ن ف ه ى ك ن ى م ف ىكف فك ه ى مو ل ف كك ملى ف ى مو ن مك ف ىكف فك ن ى كم نم. ى ف ملى ك ى ىو ه ى ف لملىكمل ى ملى فل كم مو
و ى 属 مى ف ملى م ىمكم مو ف فل كم مو ه ىوكفم ف هى مو ن مل ى ف موش. ىف مل م فو 属 مق 属 و ك ف قف موش.مك ف ىل و ى 属 فكى ف ل Distance test results with 25 V pk sine wave* at 110Khz (ض) مل ى ف ف هى لم ىمكمز ض ٢٠ ض ١٦ ض ١٣ ض ٤ ى ى ذ مل م مو د مو مو د ه ىل ى ق مو ن ملى مو مو د ن م ن ملى مو موش. م ن ف ه ى ى ف ن ف ى مو ف لم فم مل ى ف ف هى مو ى ىوش Figure 6 لم ى مل مو ف هى مو مىنى ف ة. مىنى ف ءز ف لملى م فو م 属 م ىن مو م نء. ى ك ىك ف ل مل ثسء مو لمن مق فك ى فو م م مهف +VCC=15V R2 65k R4 3k C4 D4 P From powerline N C1 470 nf D1 D2 C2 470nF L1 1mh L2 1mH R1 100 C3 100n CT R3 12k Q3 BF194 R5 750 Ce 100n 47n D3 D1N4148 D1N4148 Figure 7: Receiver side coupling filter and demodulation circuitry R6 1k To Comparator C5 1uf Demodulation stage موش. ى ف ل مل ثسء ن م مو م م وكىو 属 ى ك ىك ه ىل و فم ف لم هى مل مط ى ك ىك ه ىل و فم مو ى ىكف فك موش.لم ف ك م ى ى ى مىنى ف ءز مو ن ى م مو موط. لمهف م ف ف ه ى ىه م ك ك ن فو م ى ى م مو ى لمه فوك مه موش. م ف ف ى لم كم ك ى م ف وه و لمه فوك ىل مه ىكف فك مو ف هى مى فك Figure 8: Demodulation of an OOK signal
ى ىوش. ى ى ف ن م ف ل فق ه ى ملى ك لملىكمل ى ى م ن م فض ى مهف مك م منم ف ل ف ٣١١ حج ن ف ى م ه ى م ى- مو كف لم كم ك م لم 属 ف ى ف مو ى مهف مك م منم ىوش. ف ى م ه ى م ى مو ى لملى ن موش.ض ٥ ف 属 م م مهف مك م منم مو م فك ة. ف هى مو ن مل ى ف. م ك كى مو ن م م مهف مو و ى 属 م قى ف ك ملف ى ٣١١ حج ف فل لم ىمكم ىن موش. ٨٩ ٥١ شء م ك كى مو لمن ى ٣١١ حج ن موش مو ل ف م ى ف ف م ف ى ى م ك كى مو ق ىق ف مو ف لم م م ى ى ف كى ف ف ن م للف مو ى فم ىو ن ىق ٧ ىن موش.لم م ف ىق ٨ ه ى 属 ن مو ى لم ى وكفم ن م للف موش. مل مو م م م ىق ف موش. لم مو و ى 属 ف فل لم ىمكم مو م ف ك م ك كى مو ل ف م ك كى. م ىه ى ى فكىل ى ف ى - ىل ف ف مو ل ن ى وك ف ف نى ل ف ى ى م للف ى ك م ف ل فق 属 ف ه ىو ى قف م ى لملممكك م فو مط مو مك فلى ه ملى ف م ف ىوش.م ى م 属 وه و 属 م ى فكى ك مو ى م ف مط. كمي جذ مو ى لم مق فك وكىو 属 م ىن ه ى ك ن هى مل ف ف مط. ك ق م ف هم ى ف ه م ك كى مو ه ى م ك ن مك مو ى م ى ه ى وهى ى كم م ف م 属 ف ى ك ىك مو كفق م فق للف.م ن ىمو ل ف م ى م 属 فو 属 و م ى م م م م د م ى و ف م ف موش.م ى فكى ك ن لم هى مل م ف 属 م لم فىك ف م ى خ. كىننىل ف هى ى فكى ك ن ى فهف م ف ككف م ف فو م ى م م ن ى م م ى ن مىك م م ن مو ف ى ف م ف م قفك ل ف م ى مك م م ن م ف م م م ى م ف ى ف م ف ل ف مك فلم ى ف وك م م ف ف م فوك ف ة.مه ف م. ف 属 م قف كىلم ى ه ى ف م ف ل فق 属 ن لم م ى م م فك ىلم مو م مو م مخ. لمم 属 ل ف ى ف ف م و ه ىل ك ى م ى ى فكى ف و لى 属 ل فق 属 ف م فك م 属 م ى م 属 وك فم م ن م ك مو ه ى ء. كم و ى 属 ه ى 属 م كم س لفم س م ى م موك ى فكى ك مى ف م ى م 属 ذ ف ىهىء ى ف كف م مو ن ى فكى ف ىكىل ي ء.ه ى مث نىوس مل فى م مننىء ل ف ه ى و ك م م ن ه ى فم ن ى ى ف م م ى ل فق لف ق ى م فك م موك ى فكى ك. ى فكى ف ف ى ى ل ف ملى م هلم 属 كء ىو ن ح كى كم م ن. مء من ذ. ء ى فح ث ش. ح فو م ى ل 属 مط ى م كم و ميفز ض ح. ح ق لملى ه ى 属 د.مك فلى ه ل ف ى مهه م قف ف. ح فىكى وكم قف 属 مو فح يى. ح نم ف ه م م م م ف مط. ح كى كم م
مك م منمز. ك ل كى م م ىح ٨٨٧٠ شح ن ممو ف فء ]١[. ك م ء ٨٩ ٥١ شء ن ممو ف فء ]٢[. ك كى كم ل ق ىط ١٤٠٠ ءسة ن ممو ف فء ]٣[. قف فء ك ل ذ مكفن م ى ل ف ه ف ء ف ى فخ ]٤[ ڤ ءخءب.س ٢ م تم ه وكمش فكى كم تم ءتءز بش.ث.ء ل ف ءتءز بش.ج. ]٥[.ىو مء 属 مخ ءشج د. جذء ى م ق ل ف ل م م ك ه ى ك ىل م ى ف و ىو ف / ك.. ف م ]٦[. ى ىل ججةب-طءزاكح ءشءش ى فكى ك ف ىهىل ن م ىك ى ذ ه ى ىوكس ل ف ق فش ]٧[ م ىن كى فو ملى ه و ء ]٨[.م ى قم 属 ل ق ل فل ف ى كى ك فم : ج خ ]٩[