DTMF信号收、发芯片在微机通信中的应用

2006-05-07 15:50:08来源: 国外电子元器件

信号实现远距离微机通信,具有传输距离长、数据准确以及抗干扰能力强等特点,文中介绍了DTMF信号的收、发芯片MT8870、MT5087的功能及引脚,并给出了DTMF信号发生器芯片MT5087和接收器芯片MT8870与单片机接口实现数据传输的应用电路。

1 概述

由于双音多频DTMF信号具有抗干扰能力强、传输距离远、数据准确等特点,因而可广泛应用于通讯、遥控等领域。利用DTMF信号可实现双总线的远距离微机通讯,以完成控制或数据的传输。本文介绍采用DTMF信号发生芯片MT5087及接收芯片MT8870来实现与AT89C51单片机的硬件接口电路,该电路通过软件编程可实现远距离通讯,具有一定的应用价值。

2 DTMF信号发生器MT5087

MT5087是双音多频电话拨号器,通过该芯片可完成4×4矩阵编码。MT5087具有电源工作范围宽、输出电平可调、谐波失真小等特点。其引脚排列如图1所示。各引脚功能如下:

●VDD、VSS(1,6脚):电源端;

●C1~C4(3、4、5、9脚):内部具有下拉电阻的键盘比值向输入端;

●R1~R4(14~11脚):内部具有上拉电阻的键盘横向输入端;

●OSC1、OSC0(7,8脚):振荡器输入、输出端;

●TONE1(15脚):单音抑制输入端,为“0”时禁止单音输出;

●TONE0(16脚):双音频信号输出端,此端接内部NPN晶体管的发射极,外加接地电阻可构成射极输出器。

M5087的矩阵编码表如表1所列。

3 DTMF信号接收器MT8870

MT8870是双音多频接收芯片,可用来完成DTMF信号的接收、分离和译码;能输出由相应16和DTMF频率组合4位并行二进制码。MT8870的引脚排列如图2所示。各主要引脚功能如下:

●IN+、IN-:运放同相、反相输入端;

●FB:运放输出端;

●VREF:基准电压输出端;

●OSC1、OSC0:振荡器输入、输出端;

●EN:数据输出允许端。为“1”时允许数据输出;为“0”时禁止数据输出;

●D4~D1:16种DTMF信号所对应的4位二进制并行码数据输出端;

●DV:延迟控制输出,当一组有效的双音频信号被接收时输出“1”;否则输出“0”;

●EC0:初始控制输出端。若电路检测出可识别的单音对,则此端变成高电平,若无输入连续失真,则EC0返回低电平;

●CI:时间监控输出端。

表1同时也列出了MT8870的译码表。

表1 MT5087编码表及MT8870译码表

MT5087编码表 双音频率(Hz) MT8870译码表
C4 C3 C2 C1 R4 R3 R2 R1 NO. fl fH D4 D3 D2 D1 十六制码
L L L × H H H × 1 697 1209 0 0 0 1 1
L L × L H H H × 2 697 1336 0 0 1 0 2
L × L L H H H × 3 696 1477 0 0 1 1 3
L L L × H H × H 4 770 1209 0 1 0 0 4
L L × L H H × H 5 770 1336 0 1 0 1 5
L × L L H H × H 6 770 1477 0 1 1 0 6
L L L × H × H H 7 852 1209 0 1 1 1 7
L L × L H × H H 8 852 1366 1 0 0 0 8
L × L L H × H H 9 852 1477 1 0 0 1 9
L L × L × H H H 0 941 1336 1 0 1 0 A
L L L × × H H H * 941 1209 1 0 1 1 B
L × L L × H H H # 941 1477 1 1 0 0 C
× L L L H H H × A 697 1633 1 1 0 1 D
× L L L H H × H B 770 1633 1 1 1 0 F
× L L L H × H H C 825 1633 1 1 1 1 F
× L L L × H H H D 941 1633 0 0 0 0 0

表2 P2输出编码表

No. P27 P26 P25 P24 P23 P22 P21 P20 十六进制码
1 0 0 0 1 1 1 1 0 1EH
2 0 0 1 0 1 1 1 0 3EH
3 0 1 0 0 1 1 1 0 3EH
4 0 0 0 1 1 1 0 1 1DH
5 0 0 1 0 1 1 0 1 2DH
6 0 1 0 0 1 1 0 1 3DH
7 0 0 0 1 1 0 1 1 1BH
8 0 0 1 0 1 0 1 1 2BH
9 0 1 0 0 1 0 1 1 3BH
0 0 1 0 0 0 1 1 1 27H
* 0 0 0 1 0 1 1 1 17H
# 0 1 0 0 0 1 1 1 47H
A 1 0 0 0 1 1 1 0 8EH
B 1 0 0 0 1 1 0 1 8DH
C 1 0 0 0 1 0 1 1 8BH
D 1 0 0 0 0 1 1 1 87H

4 硬件接口电路

图3所示是MT8870、MT5087与单片机进行接口以实现DTMF信号传输控制的硬件电路,在该硬件电器中,MT8870,MT5087的外转帐电路与通常的应用电路基本相同,接收电路中MT8870的10脚EN与15脚DV接在一起,当一个有效双音频信号被接收后,DV输出记电平。在脚EN为高电平时允许数据输出,同时经T1反相后以低电平送给AT89C51中断输入口INT1,以执行中断程序并接收码处理;发码电路MT5087的15脚TONE1接地是为使能双音频信号输出,TONE0为双音频输出,内接NPN晶体管的发射极,外接电阻R11可构成射极输出器并连至总线,若通讯距离较长,可考虑加一驱动级。矩阵键盘行R1、R2、R3、R4和列C1、C2、C3、C4与AT89C51的P2口连接。发码时,只有当行、列端分别有一个端为VDD/2电平时才选中一组双音频信号发出。该电路利用P2口线的内部上拉电阻与MT5087的内部上、下拉电阻配合来实现发码。

5 软件设计问题

在程序设计时,应考虑本身发码时对自身收码的屏蔽,即发码时应关掉INT1中断,发码结束后再开启中断。发送数据时P2口线的编码见表2所列。

6 结束语

应用DTMF信号进行远程数据通讯可以将通讯距离提高到几公里,但是,其数据传输速度可能会受到DTMF信号的限制,尽管如此,采用本文所给定的DTMF信号与AT89C51的接口电路在些特殊场仍具有一定的实用价值。

关键字:信号  芯片  微机  通信

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