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Schaltungsanordnung zum Verbinden eines Fernsehgeräts mit
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einer Bildschirmtext-Zentrale Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schaltungsanordnung zum Verbinden eines mit einer Zusatzeinrichtung ausgerüsteten
Fernsehgeräts mit einer Bildschirmtext-Zentrale, unter Verwendung einer im öffentlichen
Fernmeldenetz installierten Teilnehmer-Anschlußleitung, wobei die Zentrale an das
Fernmeldenetz angeschlossen ist.
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In der Bildschirmtext (BT)-Zentrale der Deutschen Bundespost ist eine
unermeßliche Anzahl von Informationen gespeichert, die mit geeigneten Fernsehgeräten
und zugehöriger elektrischer Schaltung gegen Zahlung einer Gebühr von jedem Teilnehmer
jederzeit abgerufen werden können. Hierzu hat der Teilnehmer ein Fernsehgerät mit
einer BT-Zusatzeinrichtung und ein über eine elektrische Leitung mit dem Fernsehgerät
verbindbares Gerät mit einer Schaltungsanordnung, die die Durchschaltung von
Übertragungswegen
zwischen der BT-Zentrale und dem Fernsehgerät unter Ausnutzung des installierten
öffentlichen Fernmeldenetzes ermöglicht. Eine Verbindung vom Teilnehmer zur BT-Zentrale
soll dabei analog zum Wählvorgang beim Telefonieren herstellbar sein Weitere Bedingungen
sind die galvanische Entkopplung des Fernsehgeräts vom Fernmeldenetz und eine automatische
Übermittlung einer jedem Teilnehmer zugeordneten, dem Teilnehmer nicht bekannten
Kennung zur BT-Zentrale. Die Übertragung der Daten erfolgt in beiden Richtungen
nach CCITT-V 23 durch Frequenzumtastung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der eingangs geschilderten Art anzugeben, die unter Erfüllung der oben erwähnten
Forderungen und bei einfachem Aufbau eine automatische Herstellung einer Verbindung
zwischen dem Fernsehgerät eines Teilnehmers und der BT-Zentrale ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, - daß an die
Anschlußleitung ein mit dem Fernsehgerät elektrisch leitend verbindbares, einen
Mikroprozessor enthaltendes Gerät angeschlossen ist, das einen Übertragungsweg zum
Senden und einen Übertragungsweg zum Empfangen von Signalen umfaßt, - daß das Gerät
ein an die Anschlußleitung anschließbares Bauteil zur getrennten Bewertung eines
Gleichspannungsanteils und eines Wechselspannungsanteils der Signale enthält, -
daß an dieses Bauteil eine Gabelschaltung angeschlossen ist, - daß in Empfangsrichtung
von der Zentrale zum Fernsehgerät gesehen, an die Gabelschaltung ein Bandpaß mit
nachfolgendem Demodulator angeschlossen ist, - daß der Mikroprozessor mit der Gabel
schaltung über einen ersten Verstärker gekoppelt ist, - daß der Übertragungsweg
vom Demodulator zum Fernsehgerät über einen zweiten Verstärker und einen ersten
Optokoppler geführt ist, - daß der Mikroprozessor direkt mit dem Demodulator verbunden
ist, - daß in Senderichtung vom Fernsehgerät zur Zentrale gesehen, der Mikroprozessor
über einen zweiten Optokoppler an das Fernsehgerät angeschlossen ist,
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daß an den Mikroprozessor ein Frequenzgeber zur Erzeugung einer Sinusschwingung
angeschlossen ist, - daß an den Frequenzgeber ein mit der Gabel schaltung verbundener
Tiefpaß angeschlossen ist, - daß an den Mikroprozessor ein eine Teilnehmerkennung
enthaltender Speicher angeschlossen ist, - und daß zwischen dem Bauteil zur getrennten
Bewertung von Gleich- und Wechselspannungsanteil der Signale und der Anschlußleitung
ein mit dem Mikroprozessor verbundener Wählkontakt angeschlossen ist.
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Mit einer derartigen Schaltungsanordnung ist mit besonders niedrigem
Aufwand an Einzelteilen eine automatische Verbindung eines bei einem Teilnehmer
befindlichen Fernseh-geräts mit der an das Fernmeldenetz angeschlossenen BT-Zentrale
möglich. Nach Auslösung eines Anwahlvorgangs laufen sowohl der Anwahlvorgang als
auch die Durchschaltung der Übertragungswege, gesteuert von dem Mikroprozessor,
vollautomatisch ab. Mit dieser Schaltungsanordnung ist der Datenaustausch zwischen
Fernsehgerät und BT-Zentrale in beiden Richtungen gewährleistet. Die galvanische
Trennung des Fernsehgeräts vom Fernmeldenetz ist durch die beiden in den Übertragungswegen
eingeschalteten Optokoppler sichergestellt.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vor dem Wähl-Kontakt
eine Graetz-Schaltung in die Übertragungswege eingeschaltet werden, welche eine
mögliche Vertauschung der beiden Adern der Anschlußleitung bezüglich der Schaltungsanordnung
unwirksam macht.
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Es ist auch möglich, zwischen den beiden Übertragungswegen einen bidirektional
wirkenden Spannungsbegrenzer einzuschalten, der induzierte Überspannungen ableitet.
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Ein mit einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung ausgerüstetes
Gerät kann steckbar oder fest mit der Anschlußleitung verbindbar ausgeführt sein.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung
als Blockschaltbild.
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Fig. 2 eine genauere Ausführung der Schaltungsanordnung mit mehr Einzelheiten.
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Mit a und b sind zwei Adern eines Fernmeldekabels bezeichnet, die
in das Gebäude eines Teilnehmers für die Bildschirmtextübertragung geführt sind.
An diese beiden Adern könnte prinzipiell auch der Fernsprechapparat des Teilnehmers
angeschlossen sein.
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Für die vereinfachte Darstellung nach Fig. 1 wird jedoch davon ausgegangen,
daß die beiden Adern a und b nur für die Übertragung von Bildschirmtext benutzt
werden sollen.
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Am fernen Ende können diese beiden Adern über Fernmeldekabel im installierten
offentlichen Fernmeldenetz und über Vermittlungseinrichtungen mit einer BT-Zentrale
Z verbunden werden. Beim Teilnehmer ist an die beiden Adern a und b zunächst ein
Wählkontakt 1 über zwei Leiter angeschlossen. Dieser Wählkontakt ist vorzugsweise
als elektronischer Schalter ausgebildet, der eine Impulswahl zur Anwahl der BT-Zentrale
vornimmt (nsi-Kontakt) Der Wählkontakt 1 ist seinerseits über eine Steuerleitung
2 mit einem Mikroprozessor 3 und einem Bauteil 4 verbunden, daß eine unterschiedliche
Bewertung eines Wechselspannungsanteils und eines Gleichspannungsanteils der vorzugsweise
mit dem bekannten Verfahren der Frequenzmodulation übertragenen Signale durchführen
kann. "Unterschiedliche Bewertung" heißt hierbei, daß bei von der BT-Zentrale Z
ankommenden Signalen der Wechselspannungsanteil abgetrennt und bei an die BT-Zentrale
zu sendenden Signalen ein Wechselspannungsanteil auf den Gleichspannungsanteil aufmoduliert
wird.
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Ein solches Bauteil 4 ist in besonders einfacher Ausführung ein Leitungs-Übertrager.
Es kann mit einer etwas aufwendigeren Schaltung jedoch auch eine einfache Induktivität
verwendet werden. In der folgenden Beschreibung wird das Bauteil 4 der Einfachheit
halber als "Übertrager" bezeichnet.
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An den Übertrager 4 ist eine Gabelschaltung 5 angeschlossen, bei welcher
es sich vorzugsweise um eine elektronische Gabelschaltung handelt. Für die weitere
Beschreibung wird zunächst der Weg geschildert, den Signale zurücklegen, die von
der BT-Zentrale Z ausgesendet und zu dem Fernsehgerät FS weitergegeben werden, das
in Fig. 1 rechts schematisch angedeutet ist.
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Der Übertrager 4 trennt zunächst den Gleichspannungsanteil und den
Wechselspannungsanteil der von der BT-Zentrale Z durch Frequenzmodulation übertragenen
Signale, so daß der die eigentliche Information enthaltene Wechselspannungsanteil
an die Gabelschaltung 5 weitergegeben wird. Von dort gelangt die Information einerseits
in einen Bandpaß 6, durch welchen sowohl die höheren als auch die tieferen Frequenzen
abgeschnitten werden, so daß nur ein gewünschtes Frequenzband durchgelassen wird.
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Andererseits gelangen die Signale auch zu einem ersten Verstärker
7, der seinerseits mit dem Mikroprozessor 3 über eine Leitung 8 gekoppelt ist.
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Die Signale werden von dem Bandpaß 6 zu einem Demodulator 9 weitergeführt,
durch welchen die von der BT-Zentrale Z aufmodulierten Signale zurückgewonnen werden.
Im einfachsten Fall gelangen die Signale dann über einen zweiten Verstärker 10 und
einen Optokoppler 11 zu Buchsen 12, an welche eine Leitung angeschlossen werden
kann, die unmittelbar zum Fernsehgerät FS führt. Die Signale werden von dem Demodulator
9 außerdem über eine Leitung 13 auch dem Mikroprozessor 3 zugeführt, welcher ständig
eine Auswertung vornimmt. Eine weitere Leitung 14 führt vom Mikroprozessor 3 zu
dem zweiten Verstärker 10. Diese Leitung wird jedoch nur während einer Anwahlphase
benötigt, da während dieser Zeit der direkte Weg zwischen Demodulator 9 und Verstärker
10 zunächst noch unterbrochen ist.
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Nach Ablauf eines Anwahlvorgangs, der weiter unten noch beschrieben
wird, ist auf diese Weise der Übertragungsweg zwischen der BT-Zentrale Z und dem
Fernsehgerät FS hergestellt. Sobald die BT-Zentrale ihr Anfangsbild gesendet hat,
kann vom Fernsehgerät aus mittels einer Tastatur jede gewünschte, in der BT-Zentrale
vorhandene Information abgerufen werden.
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Mit der Schaltungsanordnung können über die Buchsen 15, welche ebenfalls
mit dem Fernsehgerät FS verbunden sind, auf entgegengesetztem Wege Daten an die
BT-Zentrale Z übermittelt werden.
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Hierzu sind die Buchsen 15 zunächst über einen zweiten Optokoppler
16 mit dem Mikroprozessor 3 verbunden. An den Mikroprozessor ist außerdem ein Frequenzgeber
17 angeschlossen, der eine Sinusschwingung erzeugt und dazu von einem Taktteiler
30 mit einem Takt versorgt wird. Dieser Frequenzgeber erhält als aufzumodulierendes
Signal die Sendesignale des Fernsehgerätes.
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Die Sinus schwingung wird über einen Tiefpaß 18 zur Gabelschaltung
5 geführt und im Übertrager 4 auf einen Gleichstromträger aufmoduliert. Von dort
aus gelangt das aufmodulierte Signal dann zur BT-Zentrale Z.
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Zusätzlich zu den Bauteilen, die für die beiden Übertragungswege erforderlich
sind, ist an den Mikroprozessor 3 auch ein Speicher 19 angeschlossen., in welchem
die Teilnehmerkennung gespeichert ist, die der Mikroprozessor 3 an die BT-Zentrale
Z weitergeben muß, bevor überhaupt ein Datenaustausch stattfinden kann. Dieser Speicher
19 kann als programmierbarer Nurlesespeicher, wie beispielsweise eine Diodenmatrix,
ausgeführt sein, der vom Mikroprozessor 3 ausgelesen werden kann. Es kann hier allerdings
auch ein Speicher eingesetzt werden1 der zusätzlich vom Fernsehgerät FS aus jederzeit
elektrisch mehrfach programmierbar ist. Ein solcher Speicher kann ein nicht flüchtiger,
elektrisch programmierbarer Schreib-Lese-Speicher sein.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist anhand von Fig. 1 in
ihrer einfachsten Ausführungsform geschildert worden, in der nur die für die Funktion
eines entsprechenden Gerätes unbedingt erforderlichen Teile vorhanden sind. Ausgestaltungen
der Schaltungsanordnung gehen beispielsweise aus Fig. 2 hervor.
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Während das Gerät mit einer Schaltungsanordnung nach Fig 1 fest an
die Adern a und b angeschlossen sein soll, die ausschließlich für dieses Gerät zu
Verfügung stehen, kann das Gerät auch an eine Fernsprechleitung (Adern a und b)
angeschlossen werden, die bei einem Teilnehmer bereits installiert ist und im
übrigen
für einen Fernsprechapparat verwendet wird. Zum Anschluß des Geräts ist innerhalb
einer Steckdose oder innerhalb eines festen Anschlußkastens, beispielsweise in der
a-Ader ein Unterbrecherkontakt 20 vorgesehen. Die Ader a ist innerhalb des anzuschließenden
Gerätes, welches an die eingezeichneten Buchsen angeschlossen wird, über die beiden
Schalter 21 und 22 und die entsprechenden Leiter durchverbunden, so daß mit dem
Telefonapparat 23 ohne Einschränkung telefoniert werden kann. Die b-Ader ist mit
dem Gerät über einen weiteren Kontakt verbunden.
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Zwischen den beiden durch die Adern a und b bzw. die zugehörigen Anschlußleitungen
gebildeten Übertragungswegen kann ein Spannungsbegrenzer 24 eingeschaltet sein,
der die ganze Schaltung anordnung vor möglicherweise induzierten hohen Spannungen
schützen soll und bidirektional ausgebildet ist. Die beiden Anschlußleitungen werden
über eine Graetzschaltung 25 zum Wählkontakt 1 geführt. Die Graetzschaltung 25 soll
sicherstellen, daß mögliche Vertauschungen bei der a- und der b-Ader sich bezüglich
der Schaltungsanordnung nicht unliebsam bemerkbar machen.
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Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 folgt hinter dem Wählkontakt
1 ein Übertrager 4, an welchen weiterhin eine Konstantspannungsquelle 26 angeschlossen
ist, die vom Gleichspannungsanteil der Signale gespeist wird und als Spannungsquelle
für den Mikroprozessor 3 verwendet werden kann. Der Mikroprozessor 3 ist wieder
über eine Steuerleitung 2 mit dem Wählkontakt 1 verbunden.
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Die beiden Übertragungswege für die ankommenden und die abgehenden
Signale sind prinzipiell die gleichen, wie bereits für Fig. 1 beschrieben. Es sind
hier die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich zu
Fig. 1 ist im Übertragungsweg hinter dem Demodulator 9 noch ein Schalter 27 angeordnet,
der den direkten Übertragungsweg vom Demodulator 9 zum Fernsehgerät FS durchschaltet,
sobald ein entsprechender Befehl vom Mikroprozessor 3 kommt. Dieser Befehl wird
dann gegeben, wenn die Verbindung zur BT-Zentrale hergestellt ist. In diesem Fall
wird die Leitung 14 unterbrochen, so daß die Signale nur noch über die Leitung 13
zur Auswertung vom Demodulator 9 zum Mikroprozessor 3 gegeben werden.
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In weiterer Abweichung gegenüber Fig. 1 ist an den ersten Verstärker
7, welcher auch als Hörtonverstärker bezeichnet werden kann, ein zusätzlicher Lautsprecher
28 angeschlossen, der für den Fall in Funktion tritt, daß kein echter Anwahlvorgang
durch geführt, sondern lediglich eine Prüfung vorgenommen wird, mit der die Funktionsfähigkeit
der gesamten Schaltungsanordnung überprüft werden kann. Die sonst im Lautsprecher
des Fernsehgerätes empfangenen Hör töne werden dann von diesem Lautsprecher 28 wiedergegeben.
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Der Mikroprozessor 3 kann außerdem noch mit einem auslesbaren zweiten
Speicher 29 ausgerüstet sein, der vor der Anordnung des Gerätes bei einem Teilnehmer
in entsprechende Schaltstellungen gebracht wird. Es sind in diesem Speicher beispielsweise
Schaltbrücken angeordnet, die für die bereits erwähnte Prüfroutine oder für Normalbetrieb,
für eine Nebenstelle, für eine Amtsleitung, für Fernwahl, Ortswahl oder automatische
Anwahl ausgerüstet sein können. Der Speicher 29 wird während des Anwahlvorganges
vom Mikroprozessor 3 automatisch ausgelesen, so daß die richtigen Wahlvorgänge über
den Wählkontakt 1 zur BT-Zentrale Z durchgegeben werden.
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Zur Eigenprüfung der Schaltungsanordnung ist eine Prüftaste ts vorgesehen,
die an vier Stellen in die Schaltung eingreift, wenn dieselbe betätigt wird: 1.
Der Tastenkontakt ts 1 signalisiert dann dem Mikroprozessor 3, daß es sich hier
nur um einen Prüfablauf handelt.
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2. Der Tastenkontakt ts 2 schaltet die Stromversorgung des ersten
Verstärkers 7 für den Lautsprecher 28 ein, um die von der BT-Zentrale kommende,
akustische Gut-Meldung hörbar zu machen.
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3. Der Tastenkontakt ts 3 legt die Schaltungsanordnung in die Teilnehmerschleife
und schaltet die Stromversorgung ein, womit unabhängig von der Teilnehmerbelegung
die Anwahl
durchgeführt werden kann. Gleichzeitig wird mit dem
Schalter 22 die Weiterschaltung der a-Ader zum Teilnehmerapparat 23 unterbrochen.
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4. Der Tastenkontakt ts.4 unterbricht die Signalleitung vom Fernsehgerät
FS, so daß von dort keine Ansteuerung erfolgen kann.
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Die Eigenprüfung der Schaltungsanordnung läuft nur so lange, wie die
Prüftaste ts betätigt wird. Sie hört sofort auf, wenn die Prüftaste losgelassen
wird, unabhängig davon, welche Prüfstellung bereits erreicht war. Durch eine Power-Clear-Schaltung
wird bei erneuter Prüfung oder Anwahl der Mikroprozessor 3 wieder in die Grundstellung
zurückgebracht.
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Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist folgende:
Bei Anforderung einer Bildschirmtext-Übertragung wird zunächst vom Fernsehgerät
FS her das Relais 31 erregt. Durch das Umschalten des Schalters 21 wird dabei über
die Spule des Relais 32 der Teilnehmerstrom abgefragt. Wenn der Teilnehmer durch
ein Telefongespräch belegt ist, dann wird das Relais 32 erregt und die Belegung
wird dem Fernsehgerät FS über den Schalter 33 gei meldet. Der Anwahlvorgang wird
dann sofort unterbrochen und der Schalter 22 des Relais 23 schließt wieder. Fließt
kein Teilnehmerstrom (es wird nicht telefoniert), so wird über den Schalter 21 des
Relais 31 ein Widerstand 34 zum Aufprüfen in den Teilnehmerkreis eingeschaltet.
Nach 1,6 s trennt das Relais 35 mittels des Unterbrecherkontakts 20 die a-Ader und
schaltet das Gerät ein. Dieser ganze Vorgang und auch ein nachfolgendes Austauschen
(Senden und Empfangen) von Daten zwischen der BT-Zentrale Z und dem Fernsehgerät
FS werden von dem Mikroprozessor 3 gesteuert. Er ist das entscheidende Bauteil in
der ganzen Schaltungsanordnung.
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Nachdem der Mikroprozessor 3 an Spannung gelegt ist, sind aus dem
im Fernsehgerät FS eingebauten Lautsprecher von der Zentrale kommende Töne zu hören,
die dem Teilnehmer angeben, daß die Lei-
tung frei ist, und daß
eine Verbindung mit der BT-Zentrale Z möglich ist. Danach führt der Mikroprozessor
3 die Anwahl der BT-Zentrale selbständig durch, und zwar mit dem Wählkontakt 1.
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Die hierfür benötigten Zahlen sind unterschiedlich, je nachdem, wo
der Teilnehmer innerhalb eines Netzes angeschlossen ist Nach Durchführung der Anwahl
werden von der BT-Zentrale wieder Hörtöne gesendet, die dem Teilnehmer anzeigen,
ob die BT-Zentrale frei oder besetzt ist. Wenn die Anwahl erfolglos war, werden
keine Töne erzeugt.
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War die Anwahl erfolgreich, dann prüft sich die BT-Zentrale Z auf
die zustandegekommene Verbindung auf. Nach der Aufprüfung wird ein Hörton von 2100
Hz zur Kennzeichnung einer Datenverbindung erzeugt. Danach wird von der BT-Zentrale
ein Ton von 1300 Hz gesendet. Wenn dieser Ton ununterbrochen für die Dauer von 1,6
s vorhanden war, schaltet das Gerät den eigenen Sender ein und sendet, für eine
kurze Zeit, einen Sinus-Ton mit 390 Hz zur BT-Zentrale. Danach wird eine jedem Teilnehmer
zugeordnete, dem Teilnehmer nicht bekannte und in dem Speicher 19 vorhandene Kennung,
die aus wenigen Zeichen besteht, zur BT-Zentrale übertragen. Damit ist der Anwahlvorgang
beendet, und die BT-Zentrale sendet das Anfangsbild.