Einleitung

Handy-Montage

Als Handy haben wir ein M35 von Siemens verwendet. Das S35 müsste auch gehen, das C35 ist wegen der außen liegenden Antenne zu groß.

Das Handy liegt flach im hinteren Teil des Telefons, mit der Hörmuschel nach rechts.

Zunächst wird die Originalplatine aus dem Wählscheibentelefon entfernt. Die beiden Gewindebuchsen im Telefonboden werden sauber abgeschnitten, so dass der Boden glatt ist. Die Überstände der Halterung der Originalplatine ebenfalls abschneiden. Dann wird aus Feuchtraumkabel (Isolierung dranlassen) eine Klammer gebogen, unter der das Handy eingeschoben werden kann. Diese Klammer mit Heißkleber am Telefonboden festkleben.

In den Trennsteg zwischen der Aufnahme für den Zweithörer-Stecker wird ein Loch gebohrt (2,5 mm), in den Plastikkragen hinter der Klingel ein hakenförmiger Einschnitt gedremelt. Über einen weiteren passend gebogenen Draht (Isolierung nur an den Enden entfernen), der erst in die Bohrung, dann in den Einschnitt eingehakt wird, wird der untere Teil des Handys festgeklemmt. (Siehe Fotos.)

Den Steg im Telefonboden von der Seite durchbohren (2,5 mm)	Die Wand hinter der Klingel mit einer hakenförmigen Kerbe versehen	Links das Loch, rechts die Kerbe
Dieser Bügel wird mit dem einen Ende in das Loch, mit dem anderen in die Kerbe eingehängt	Diese Drahtklammer wird mit Heißkleber am Telefonboden befestigt und hält das Handy und (im oberen Teil) die Platine	Fertig eingebautes Handy

Hörer

Der Lautsprecher im Hörer hat einen ohmschen Widerstand von rund 270 Ohm und einen ausgezeichneten Wirkungsgrad, so dass er ohne weitere Anpassung am Ausgang des Handys eine ausreichende Lautstärke erzeugt. Am telefonseitigen Ende des Hörerkabels wird eine 2-polige Buchsenleiste angelötet, über die der Hörerlautsprecher dann mit der Telefon-Elektronik verbunden wird.

Das Original-Kohlekörnermikrofon habe ich durch eine Kondensator-Mikrofonkapsel ersetzt. Dadurch wurde der Hörer unten zu leicht, um den Gabelkontakt niederzudrücken, so dass ich zusätzlich einen Stein vom Parkplatz vor der Kirche in die untere Öffnung des Hörer geklebt habe. Außerdem muss der verbleibende Hohlraum - die Kondensatorkapsel ist ja sehr klein - mit Schaumstoff, Küchenpapier oder ähnlichem Dämmmaterial ausgestopft werden, damit es keinen unschönen blechernen Klang gibt. Wichtig bei der Auswahl der Mikrofonkapsel ist, dass sie einen 2-Draht-Anschluss hat, d.h. die Betriebsspannung für den integrierten Vorverstärker wird gemeinsam mit dem Tonsignal über eine Leitung übertragen. Das trifft auf die meisten Kapseln zu und ist sinnvoll, weil auch das Handy die Versorgung über die Signalleitung liefert und damit keine weitere Anpassung notwendig ist. Im Hörer wird das Mikrofon an die Litzen des Original-Mikrofons angelötet und mit Heißkleber befestigt. Am anderen Ende des Hörerkabels wird eine 2-polige Stiftleiste angelötet, über die das Mikrofon dann mit dem Handy-Adapter verbunden wird. Parallel zum Mikrofon wird an diese Stiftleiste noch ein 10k-Widerstand angelötet, der die vom Handy ins Mikrofonkabel eingekoppelten Störungen dämpft.

Das Originalmikrofon wird ausgebaut, ein Stein zur Beschwerung und eine Kondensator-Mikrofonkapsel eingeklebt

Anschließend die Sprechmuschel mit Küchenpapier, Stoff, Schaumgummi o.ä. ausstopfen, um akustische Reflexionen zu schlucken.

Das Hörerkabel wird mit einer Stiftleiste für das Mikrofon und einer Buchsenleiste für den Lautsprecher versehen. An die Mikrofon-Stiftleiste zusätzlich parallel einen Widerstand 10 k anschließen.

Gabelschalter

Der Gabelschalter war mit das größte Problem. Schließlich sollte er sich möglichst so wie das Original anfühlen und auch so verhalten (d.h., das Drücken auf eins der schwarzen Plastikteile trennt bereits die Verbindung).

Da der Platz für den Original-Gabelschalter aber für das Handy gebraucht wird, kann dieser nicht verwendet werden.

Ich habe aber die Kontaktfedern aus dem Originalschalter genommen und zunächst die beiden davon miteinander verlötet, bei denen die Kontaktknubbel nicht direkt am Ende sitzen, sondern 1-2 mm vom Federende entfernt. Dann wurden sie mit Heißkleber so von innen auf die Wölbung der Griffschale geklebt, dass die seitlichen Nasen an den schwarzen Plastikteilen jeweils eine der Federn mitnehmen, wenn sie nach innen gedrückt werden. Das ist ziemlich kritisch, denn sowohl der Winkel, in dem die beiden Federn verlötet werden, als auch die Überlappung müssen genau stimmen, sonst treffen die Plastiknasen die Federn nicht, rutschen wieder ab oder verklemmen sich mit den Federn, wenn diese zu dicht an den Plastikteilen angebracht wurden. Man kann sie in dem Fall aber nachträglich noch etwas mit einem kleinen Seitenschneider stutzen.

Als Gegenstück dient auf jeder Seite eine Hälfte einer längs aufgeschnittenen Kontaktfeder, diesmal von der Sorte, die den Kontaktknubbel direkt am Ende hat. An jede Hälfte wird zunächst ein Stück Litze (ca. 20 cm) angelötet. Dann wird die Federhälfte leicht gebogen und dann mit dem Kontaktknubbel so schräg vor die anderen Federn geklebt, dass der Knubbel der Federhälfte mit einem der Knubbel der schon angeklebten ganzen Feder Kontakt hat, wenn das schwarze Teil aus dem Telefongehäuse herausgedrückt wird, aber die ganze Feder von der Federhälfte abgehoben wird, wenn man das schwarze Teil ins Gehäuse hineindrückt.

Am Ende hat man zwei Öffner-Kontakte (einen unter dem linken und einen unter dem rechten schwarzen Plastikteil), die in Reihe geschaltet sind, d.h. bei abgenommenem Hörer ist der Stromkreis geschlossen und der Controller-Eingang wird gegen Masse geschaltet, und sobald mindestens eins der schwarzen Teile gedrückt wird, wird der Stromkreis geöffnet und der Controller-Eingang geht auf logisch 1.

Diese Kontaktfedern dienen für den mittleren Teil des Gabelschalters.	Federn zusammenlöten und zunächst mit Alleskleber befestigten. Gut trocknen lassen! Darauf achten, dass die schwarzen Nasen (links und rechts unter den Federn) die Federn genau treffen. Wenn der Alleskleber trocken ist, mit reichlich Heißkleber sichern.	Eine in der Mitte geteilte und zurechtgeschnittene Feder dient für die äußeren Kontakte.
Zuerst Litzen an die Federhälften anlöten, dann so einkleben, dass die breiten Federn sie bei ausgefahrenen schwarzen Plastikteilen genau treffen. Mit Durchgangsprüfer kontrollieren!	Gabelschalter im aufgelegten Zustand (Federn auseinandergedrückt).	Gabelschalter im abgenommenen Zustand (Federn kontaktieren).

Wählscheibe

Die Wählscheibe braucht nicht verändert zu werden, sogar der 4-polige Stecker kann dranbleiben, wobei aber nur die grüne und die gelbe Leitung benutzt werden. Um die Wählscheibe an die Elektronik anzuschließen, werden auf der Platine zwei der Original-Kontaktzungen eingelötet, auf die der Wählscheibenstecker aufgesteckt wird.

Kontaktzungen zum Anschluss der Wählscheibe auf der Elektronik-Platine

Aufgesteckter Wählscheibenstecker auf der Platine

Klingel

Normalerweise arbeitet die Klingel mit satten 60 Volt Wechselspannung. Die sind vom Handy schlecht zu holen. Andererseits ist das originalgetreue Klingelgeräusch ein sehr wesentlicher Effekt des Wählscheibenhandys, der den Wert auf der Gagskala entschieden erhöht, so dass ein gewisser Aufwand gerechtfertigt ist.

Zum Einsatz kommt eine einfache H-Brückenschaltung mit Bipolartransistoren, die aus den ca. 3,6 V Handyspannung eine Rechteckspannung mit 7,2 V Spitze-Spitze macht. Die Brücke wird mit einer Frequenz von 25 Hz abwechselnd über zwei Ausgänge des Mikrocontrollers angesteuert. Diese Rechteckspannung wird dann über einen umgekehrten Trafo 230V->12V hochtransformiert. Da der Trafo in der Gegenrichtung nicht optimal arbeitet, 25 Hz nur die Hälfte seiner normalen Betriebsfrequenz sind und obendrein die 230V-Wicklung einen recht hohen Innenwiderstand hat (der aber ziemlich genau dem Klingelwiderstand entspricht, so dass zumindest Leistungsanpassung herrscht), kommt man damit auf eine Klingelspannung von etwa 12 V unter Last (mit angeschlossener Klingel). Das reicht. Viele kleine Telefonanlagen sind ebenfalls weit von den 60 V des Telefonnetzes entfernt.

Der Klingeltrafo hat vorn unter der Wählscheibe Platz. Mit reichlich Heißkleber fixieren; Trafo und Boden vorher anrauhen.

Ein-/Ausschalten

Der Controller muss in der Lage sein, das Handy ein- und auszuschalten, weil es sich z.B. ausschaltet, wenn der Akku leer wird, danach aber durch Knopfdruck oder Abnehmen des Hörers wieder eingeschaltet werden können muss.

Dies ist die einzige Funktion, die nur durch Öffnen des Handys realisiert werden kann. Aber der Umbau beschränkt sich auf das Anlöten eines einzigen Fädeldrahtes.

Akkuladung

Für die Akkuladung müssen lediglich die drei Ladeanschlüsse der Zubehörbuchse (Pin 1 (GND), Pin 2 (SB), Pin 3 (CHARGE)) zu einer von außen zugänglichen Steckverbindung geführt werden. Ideal wäre eine Lumberg-Buchse, wie sie auch im Handy ist, weil man dann das Original-Ladegerät verwenden kann; da ich keine solche hatte, habe ich eine einfache Stiftleiste (2x2-reihig) genommen und am Ladegerät zusätzlich zum Originalstecker ein passendes Gegenstück angebracht. Als Verpolschutz habe ich außerdem einen der Pins von der Stiftleiste entfernt und die entsprechende Öffnung der zugehörigen Buchsenleiste verschlossen (mit Lötkolben erwärmen und zuschmieren).

Da die Stiftleiste im Telefongehäuse festgeklebt ist, wird sie nicht direkt mit dem Handy-Adapter verlötet, sondern über eine weitere, genause beschaffene Steckverbindung. Dadurch lässt sich die fest mit dem Handy-Adapter verbundene Steuerplatine später noch herausnehmen.

Anschluss für Ladegerät. Die obere Stiftleiste dient zur Verdrahtung innerhalb des Telefons.

Elektronik

Die Steuerung des Telefons erfolgt über einen AT89C2051-Mikrocontroller mit 11,059 MHz. Er übernimmt die folgenden Aufgaben:

• Signaltonerzeugung (Wähl-/Besetztton)
• Umschaltung zwischen Handy-Ton und Signaltönen
• Erzeugung der Klingel-Wechselspannung
• Überwachung des Gabelschalters
• Auswertung der Wählscheibenimpulse
• Überwachung eines Ausschaltknopfes
• Ein-/Ausschalten des Handys
• Ansteuerung des Handys über die serielle Schnittstelle

Der Controller kann zusammen mit der restlichen Elektronik auf einem Stück Lochrasterplatine aufgebaut werden.

Gemessene Stromaufnahme der Schaltung (ohne Stromaufnahme des Handys):

• Beim Klingeln: 40 mA
• Aktiv (Gespräch, Hörer abgenommen): 4 mA
• Ruhezustand (Idle): 0,8 mA
• Ausgeschaltet (Sleep): 0,06 mA

#### Software ####

Fertig aufgebaute Elektronik (Bestückungsseite)

Fertig aufgebaute Elektronik (Lötseite)

Elektronik-Montage

Die Montage der Platine ist bei meinem Prototyp nicht besonders gut gelöst, daher sollte man sich hier etwas anderes einfallen lassen, evtl. mit einer anderen Form der Platine.

Ich habe an die Drahtklammer, die das Handy hält, eine weitere Klammer aus gebogenem Draht gelötet, die die Platine auf der einen Seite hält. Auf der anderen Seite dient ein am Telefonboden verklebter Drahtbügel mit einer Öse am anderen Ende als Halterung, wobei eine Schraube M3x10 durch Platine und Öse die Platine an dem Drahtbügel befestigt. (Siehe Fotos.)

Dieser Drahtbügel mit angelöteter Schraube trägt die Platine

Die Platine im eingebauten Zustand; links gehalten vom oberen Teil der Drahtklammer, rechts mittels Mutter mit der Schraube am Drahtbügel verschraubt.

Audio

Das Telefon muss nach dem Abheben des Hörers zunächst einen Wählton generieren und im Hörer einspielen und dann, nach erfolgter Wahl, den Headset-Ausgang des Handys auf den Hörer schalten. Zur Tonerzeugung dient ein Timer-Interrupt, der einen Ausgangspin mit einer Frequenz von 440 Hz umschaltet. Dieses Rechtecksignal wird über einen Transistor verstärkt und über ein Umschalter-IC auf den Hörerlautsprecher gegeben. Am anderen Eingang des Umschalters ist der Handy-Ausgang angeschlossen. Damit das Handy überhaupt ein Tonsignal am Zubehöranschluss ausgibt, muss es auf Headset-Betrieb umgeschaltet werden. Dies geschieht durch einen Widerstand von ca. 1k zwischen Pin 1 und Pin 8 des Handy-Steckers. Dieser kann direkt am Stecker angelötet werden.

Handy-Anschluss

Um die Schaltung mit dem Handy zu verbinden, benötigt man einen zum Handy passenden Lumberg-Stecker. Man kann z.B. ein Datenkabel oder sonst ein günstiges Zubehörteil kaufen und den Stecker ablöten. Wichtig: Darauf achten, dass alle Pins im Stecker auch tatsächlich vorhanden sind und nicht wegen nur teilweiser Belegung ganz weggelassen wurden.

Aus Platzgründen wird der Stecker ohne die Abdeckhauben montiert.

Der Stecker wird wie folgt verdrahtet:

Der fertig verdrahtete Handy-Stecker. Rechts oben wird der Mikrofonanschluss des Hörerkabels angesteckt, links unten die innere Stiftleiste des Ladeanschlusses.

Detailansicht Handy-Stecker. Hier ist auch der Widerstand für die Umschaltung auf Headset-Betrieb zu sehen.

Handy-Stecker, wie er im eingebauten Zustand im Handy steckt. Links der angesteckte Ladeanschluss, vorne der Anschluss für das Mikrofon.

Handy einstellen

Damit das Telefon einwandfrei funktioniert, sind ein paar Einstellungen am Handy nötig:

• Menü->Audio->Rufton einstellen->Aus
• Menü->Audio->Vibration->Aus
• Menü->Audio->Servicetöne->Alle->Aus
• Menü->Einstellungen->Telefon->Tastatur->Automatische Tastensperre->Aus
• Menü->Einstellungen->Telefon->Tastatur->Tastentöne->Tasten still
• Menü->Einstellungen->Telefon->Anzeige->Beleuchtung->Aus
• Menü->Einstellungen->Sicherheit->PIN-Benutzung->Aus
• Menü->Einstellungen->Beim Anrufen->Anklopfen->Aus
• Menü->Einstellungen->Beim Anrufen->Minutenton->Aus
• Menü->Einstellungen->Im Auto->Automatische Rufannahme->Aus
• Menü->Einstellungen->Sprechgarnitur->Aus

Blockschaltbild und Verdrahtungsplan

Schaltplan

Software