Một số phương pháp chống nghe và gọi trộm điện thoại cố định trong gia đình

Một số phương pháp chống nghe và gọi trộm điện thoại cố định trong gia đình I. Giới thiệu: Hiện nay nhu cầu phát triển, ứng dụng của mạng điện thoại đã trở nên vô cùng cấp thiết. Bài báo này đề cập tới một phương pháp chống nghe và gọi trộm trong điện thoại cố định ở gia đình. Nội dung của bài báo là nghiên cứu, thiết kế, lắp ráp thử nghiệm mạch điện có khả năng chống các cuộc gọi trộm, các cuộc gọi không theo ý muốn của chủ nhân. Cụ thể là khi trong gia đình có nhiều máy mắc song song với nhau thì chỉ máy đầu tiên nhấc lên sẽ thực hiện đàm thoại được, các máy còn lại sẽ không đàm thoại được. Ngoài ra, trong đề tài còn thực hiện việc thiết kế mạch điện ngăn ngừa các cuộc gọi trộm điện thoại cố định trong gia đình khi kẻ trộm mắc vào đường dây điện thoại ở gia đình. Hình 1: Sơ đồ nguyên lý mạch chống nghe trộm điện thoại cố định II. Thiết kế mạch chống gọi trộm và nghe trộm điện thoại cố định trong gia đình: 1. Thiết kế mạch chống nghe trộm điện thoại: Lý do thiết kế: Trong một gia đình có nhiều máy mắc song song với nhau nhưng vì lý do cần bảo mật thông tin chủ thuê bao chỉ muốn tồn tại duy nhất một máy đàm thoại. Do vậy, mạch được thiết kế sao cho khi có một cuộc gọi đến số máy này thì chỉ có máy đầu tiên nhấc lên sẽ đàm thoại được còn các máy khác đấu song song sẽ không đàm thoại được. Tiện ích này nhằm mục đích ngăn ngừa việc nghe lén điện thoại trong gia đình vì lý do cá nhân của chủ thuê bao. Mạch được thiết kế đơn giản dựa trên nguyên lý hoạt động của thyristor, diode zener cùng một số linh kiện khác. Ban đầu, tín hiệu trên đường dây điện thoại đưa vào hai lối vào của cầu chống đảo cực dùng diode. Tín hiệu tại lối ra (+) của cầu chống đảo cực được đưa vào cực A của thyristor và catot của diode zener. Cực anode của diode zener được nối qua một điện trở có trị số khoảng 10KΩ-30KΩ rồi qua cực G của thyristor. Hai lối vào đường dây điện thoại của máy điện thoại thì một đầu dây được nối với cực K của thyristor, đầu dây còn lại nối với cực (-) của cầu chống đảo cực. Sơ đồ nguyên lý mạch chống gọi trộm điện thoại cố định cho trường hợp có hai máy mắc song song như hình vẽ 1 dưới đây. Nguyên lý hoạt động: Xét trường hợp trong một gia đình có ít nhất hai máy điện thoại cố định cùng mắc song song lên đường dây thuê bao và đặt ở hai vị trí khác nhau trong gia đình. Khi có tín hiệu điện thoại từ một máy khác gọi đến thì các điện thoại sẽ cùng có chuông reo. Tuy nhiên, chỉ khi máy đầu tiên nhấc lên sẽ thực hiện đàm thoại được còn các máy còn lại sẽ không đàm thoại được. Do đó với những cuộc gọi quan trọng mà một thành viên trong gia đình không muốn cho người khác biết thì có thể bảo đảm được nội dung thông tin. Giải thích: Ban đầu khi chưa có thuê bao nào nhấc máy, điện áp trên đường dây điện thoại khoảng 52,5V. Tín hiệu này được chỉnh lưu nhờ cầu diode thành tín hiệu một chiều. Do chưa có thuê bao nào nhấc máy nên mạch bị hở, trở kháng rất lớn, thyristor và diode zener không hoạt động. Khi có chuông điện thoại gọi đến, giả sử máy thứ nhất lúc này nhấc, khi đó điện áp sụt trên hai đầu cầu chống đảo cực cỡ 7,6V, mạch điện kín, trở kháng lối vào nhỏ. Khi đó diode zener thông nên sẽ sinh ra dòng điều khiển lớn. Do đó sẽ có dòng điện qua R1 và đó chính là dòng IG kích cho thyristor hoạt động. Chính vì thế sẽ có dòng điện chạy qua thyristor dẫn đến có UAK, như vậy có điện áp giữa hai đầu vào máy thứ nhất nên lúc này có thể nghe và trò chuyện bình thường. Còn nếu trong thời điểm này mà máy thứ hai cũng nhấc thì do điện áp trên đường dây đã sụt dưới ngưỡng cho phép của diode zenner nên diode zener bị cấm, không có dòng vào cực điều khiển. Lúc này chân G của thyristor xem như có dòng IG =0 do đó điện áp UAK trên thyristor rất lớn, điện áp cấp vào hai đầu máy thứ hai là gần như bằng không nên máy thứ hai không hoạt đông. Như vậy máy thứ hai sẽ không nghe được nữa. Giả sử mạch mắc thêm máy thứ ba, thứ tư thì cũng sẽ không nghe được vì lý do như trên. Chính vì vậy chỉ có máy đầu tiên nhấc lên sẽ đàm thoại được còn các máy khác nhấc sau sẽ không đàm thoại được. Hình 2 dưới đây là sơ đồ lắp ráp mạch chống nghe trộm điện thoại cố định thực tế và hình 3 là sơ đồ toàn bộ hệ thống kết nối mạch chống nghe trộm điện thoại cố định. Hình 2: Sơ đồ lắp ráp mạch chống nghe trộm điện thoại cố định thực tế Hình 3: Sơ đồ hệ thống kết nối mạch chống nghe trộm điện thoại cố định thực tế 2. Thiết kế mạch chống gọi trộm điện thoại cố định Lý do thiết kế: Hiện nay bên cạnh những chiếc điện thoại di động thì nhu cầu sử dụng điện thoại cố định vẫn không ngừng tăng lên. Do đó, có thể là trên đường dây điện thoại kẻ trộm mắc điện thoại song song lên đường dây của máy chủ thuê bao. Như vậy là chúng có thể tự do sử dụng số thuê bao của máy chủ để gọi cho những máy thuê bao khác mà người chủ thuê bao vô tình không hề hay biết. Hậu quả là cuối tháng chủ thuê bao thường phải trả thêm số lượng tiền cước không đáng có cho “kẻ trộm”. Chính vì lý do đó mà mục tiêu đề ra của bài báo là thiết kế mạch chống gọi trộm điện thoại cố định trong gia đình. Mạch được thiết kế dựa trên các linh kiện như mạch cầu chống đảo cực, LM311, IC555 cùng một số linh kiện khác. Sơ đồ khối của mạch chống gọi trộm điện thoại trình bày ở hình 4 dưới đây. Đầu tiên tín hiệu từ tổng đài đi qua mạch cầu chống đảo cực. Tiếp đó tín hiệu được đưa vào bộ so sánh điện áp rồi qua bộ tạo xung có tần số f. Sau đó tín hiệu được đưa qua khối chuyển mạch rồi cuối cùng tín hiệu được đưa ngược lại lên đường dây điện thoại. Hình 4: Sơ đồ khối mạch chống gọi trộm điện thoại Hình 5: Sơ đồ nguyên lý mạch chống gọi trộm điện thoại cố định trong gia đình Hình vẽ 5 là sơ đồ nguyên lý mạch chống gọi trộm điện thoại cố định. Bình thường điện thế đường dây thoại đo được khoảng 52.5V. Khi nhấc máy thì điện áp sụt xuống khoảng 7.6V. Xét trong trường hợp tại thời điểm ban đầu có 2 máy điện thoại cùng nối song song vào đường dây điện thoại của mạch trên. Ban đầu, ta xét khi kẻ trộm mắc vào đường dây điện thoại. Điện áp sau khi đi qua cầu chống đảo cực đi vào chân 2 của bộ so sánh LM311 và so sánh với điện áp tại chân 3 của LM311. Tại chân 3 luôn có điện áp lối vào chuẩn. Do chân 2 điện áp sẽ thay đổi khi ta nhấc hay đặt máy nên lối ra của LM311 chỉ có thể ở 2 mức cao (H) (=5V) hay mức thấp (L) (=0V). Tại thời điểm trộm nhấc máy thì lối ra này sẽ ở mức thấp. Tín hiệu này sau khi qua chân 1 của cổng NOT 74LS06 thì lối ra tại chân 2 của 74LS06 là mức cao. Lối ra này tác động vào chân 4 của IC555. Vì lối vào chân 4 của IC555 tác động ở mức cao nên IC555 sẽ phát xung tại lối ra ở chân 3, tần số đo được khoảng 50,2253Hz. Tín hiệu này trình bày như hình 6 dưới đây. Hình 6: Dạng tín hiệu thu được có tần số f = 50,2253Hz Khi tác động xung là mức cao, tín hiệu xung này đi qua transistor C1815 làm transistor C1815 thông. Do đó transistor B892 cũng thông. Khối sau gồm transistor B892 và C1815 có vai trò như bộ đệm, khuếch đại biến áp đưa lên cực (+) của mạch cầu chống đảo cực. Đồng thời do các transistor lúc thông, lúc cấm nên có vai trò như một khóa chuyển mạch. Kết quả là sẽ có xung tần số cỡ 50Hz đưa lên đường dây điện thoại và được gửi tới tổng đài. Tuy nhiên đây là tần số bất kỳ không nằm trong dải tần số cho phép để giải mã được. Do vậy tổng đài không thể nhận biết được số thuê bao đã gọi, dẫn tới “kẻ trộm” không gọi được. * Trường hợp máy của chủ thuê bao mắc vào đường dây điện thoại thì phải lắp thêm công tắc ngắt cho nó với nguồn nuôi cho IC555. Mạch được thiết kế sao cho khi chủ thuê bao nhấc máy thì IC555 không được cấp nguồn nuôi và do đó mạch điện không thể phát xung có tần số lạ được. Khi chủ thuê bao nhấc máy và bấm số cần gọi thì tổng đài sẽ nhận được tín hiệu này và giải mã được nên vẫn gọi được điện thoại bình thường. Hình 7 dưới đây là sơ đồ lắp ráp mạch chống gọi trộm điện thoại cố định thực tế và hình 8 là sơ đồ toàn bộ hệ thống kết nối mạch. Hình 7: Sơ đồ lắp ráp mạch chống gọi trộm điện thoại cố định thực tế Hình 8: Sơ đồ hệ thống kết nối mạch chống gọi trộm điện thoại cố định thực tế III. Kết luận Bài báo này mô tả quá trình nghiên cứu, thiết kế, lắp ráp thử nghiệm mạch điện có khả năng chống các cuộc gọi trộm, các cuộc gọi không theo ý muốn của chủ nhân. Kết quả thu được từ thực nghiệm như sau: * Lắp ráp được mạch điện có khả năng: chỉ duy trì một cuộc đàm thoại trong gia đình khi có nhiều máy cùng nhấc. * Lắp ráp được mạch điện có khả năng ngăn ngừa được cuộc gọi trộm điện thoại không theo ý muốn của chủ nhân.