基于MSM7512B的遠程數據采集接口設計

MSM7512B是日本OKI公司生產(chǎn)的一種價(jià)格低廉、功耗低、性能良好的調制解調芯片，滿(mǎn)足ITU-TV.23協(xié)議標準，由單電源(3～5V)供電，采用FSK調制解調方式，通信速率為1200bps，其FSK輸出信號可直接驅動(dòng)600Ω通信電路，外圍電路簡(jiǎn)單可用于內置式Modem、數據傳輸系統、家庭安防系統等場(chǎng)合。

MSM7512B介紹
　　
MSM7512B包括調制和解調兩部分，圖1為該芯片的內部功能框圖。MSM7512B有4種工作模式，由Mod1、Mod2端口進(jìn)行控制。當Mod1=0，Mod2=0時(shí)，MSM7512B工作于調制模式。XD輸入為0或1的數字信號，AO端對應輸出頻率為2100Hz或1300Hz的FSK信號，RS是FSK信號輸出的使能控制端；當Mod1=1，Mod2=0時(shí)，MSM7512B工作于解調模式，AI輸入頻率為2100Hz或1300Hz的FSK信號，RD對應輸出解調后的0或1數字信號，CD是輸入檢測的指示；當Mod1=0，Mod2=1時(shí)，MSM7512B工作于環(huán)路自測模式，用于檢測芯片工作是否正常；當Mod1=1，Mod2=1時(shí)，MSM7512B工作于節電模式，此時(shí)MSM7512B功耗僅0.1mW，其他模式一般功耗為25mW。


　　
AI、AO、RD、CD、XD、RS、MOD1、MOD2為MSM7512B的管腳。本設計中，四種模式的選擇由單片機實(shí)現。

電話(huà)線(xiàn)數據傳輸接口設計
　　
本系統由單片機采集現場(chǎng)的數據，現場(chǎng)數據經(jīng)過(guò)AD574(12位芯片)進(jìn)行A/D轉換，把0～10V的電壓轉換成0～4095，根據實(shí)際使用的要求，單片機對采樣的數字量進(jìn)行數字濾波。濾波算法有算數平均值方法、滑動(dòng)平均值方法及防脈沖干擾平均值方法等。單片機對濾波后的數據進(jìn)行分類(lèi)整理，存放在RAM中，以備向上位機傳送。
　　
通過(guò)電話(huà)線(xiàn)連接MSM7512B，再接到單片機上，進(jìn)行遠程數據傳輸。工作過(guò)程分為分為主叫和被叫部分。主叫部分電路如圖2所示，被叫部分電路如由圖3所示。
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　


　　
在主叫工作方式下(發(fā)送狀態(tài))，單片機主動(dòng)向上位機提出傳送數據的請求，單片機處于發(fā)送狀態(tài)，單片機通過(guò)P1.0和P1.1將MSM7512B設置為調制方式，置P1.4為高電位，控制繼電器J1閉合，使MSM7512B與電話(huà)線(xiàn)接通，延時(shí)等待2s之后，單片機通過(guò)P1.5、P1.6、P1.7控制雙音多頻發(fā)生器HT9200A，產(chǎn)生的DTMF信號送入MSM7512B的外部信號輸入端EAI，經(jīng)過(guò)MSM7512B內部放大后由AO端輸出，向上位機發(fā)送電話(huà)號碼，確認與上位機的電話(huà)線(xiàn)接通后，開(kāi)始向上位機發(fā)送數據。發(fā)送數據完畢，單片機置P1.4為低電位，控制繼電器J1斷開(kāi)，使單片機處于接收待命狀態(tài)，電路如圖2所示。

在被叫工作方式下(接收狀態(tài))，單片機的中斷1通過(guò)光隔離器4N35接收到電話(huà)線(xiàn)路的振鈴信號后，單片機通過(guò)P1.0和P1.1將MSM7512B設置為解調方式。置P1.4為高電位，控制繼電器J1閉合，使MSM7512B與電話(huà)線(xiàn)連通。接收上位機發(fā)送來(lái)的指令和數據，按指令將A/D數據向上位機發(fā)送。發(fā)送數據完畢，單片機置P1.4為低電位，控制繼電器J1斷開(kāi)，使單片機處于接收待命狀態(tài)。如確認收到的電話(huà)號碼不是本機號碼(誤碼)，則對接收到的命令不做處理。發(fā)送和接收的工作方式是半雙工，通信數率都是1200bps。

軟件流程
　　
發(fā)送過(guò)程的軟件流程見(jiàn)圖4，其接受的流程與此相似。具體的工作過(guò)程可參考上面內容。


　　
MSM7512B外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便，應用靈活，本文所介紹的系統可廣泛應用于現場(chǎng)數據采集系統。