DTMF信號收、發(fā)芯片在微機通信中的應用

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1 概述

由于雙音多頻DTMF信號具有抗干擾能力強、傳輸距離遠、數據準確等特點(diǎn)，因而可廣泛應用于通訊、遙控等領(lǐng)域。利用DTMF信號可實(shí)現雙總線(xiàn)的遠距離微機通訊，以完成控制或數據的傳輸。本文介紹采用DTMF信號發(fā)生芯片MT5087及接收芯片MT8870來(lái)實(shí)現與AT89C51單片機的硬件接口電路，該電路通過(guò)軟件編程可實(shí)現遠距離通訊，具有一定的應用價(jià)值。

2 DTMF信號發(fā)生器MT5087

MT5087是雙音多頻電話(huà)撥號器，通過(guò)該芯片可完成4×4矩陣編碼。MT5087具有電源工作范圍寬、輸出電平可調、諧波失真小等特點(diǎn)。其引腳排列如圖1所示。各引腳功能如下：

●VDD、VSS（1，6腳）：電源端；

●C1～C4（3、4、5、9腳）：內部具有下拉電阻的鍵盤(pán)比值向輸入端；

●R1～R4（14～11腳）：內部具有上拉電阻的鍵盤(pán)橫向輸入端；

●OSC1、OSC0（7，8腳）：振蕩器輸入、輸出端；

●TONE1（15腳）：?jiǎn)我粢种戚斎攵?，為?”時(shí)禁止單音輸出；

●TONE0（16腳）：雙音頻信號輸出端，此端接內部NPN晶體管的發(fā)射極，外加接地電阻可構成射極輸出器。

M5087的矩陣編碼表如表1所列。

3 DTMF信號接收器MT8870

MT8870是雙音多頻接收芯片，可用來(lái)完成DTMF信號的接收、分離和譯碼；能輸出由相應16和DTMF頻率組合4位并行二進(jìn)制碼。MT8870的引腳排列如圖2所示。各主要引腳功能如下：

●IN+、IN-：運放同相、反相輸入端；

●FB：運放輸出端；

●VREF：基準電壓輸出端；

●OSC1、OSC0：振蕩器輸入、輸出端；

●EN：數據輸出允許端。為“1”時(shí)允許數據輸出；為“0”時(shí)禁止數據輸出；

●D4～D1：16種DTMF信號所對應的4位二進(jìn)制并行碼數據輸出端；

●DV：延遲控制輸出，當一組有效的雙音頻信號被接收時(shí)輸出“1”；否則輸出“0”；

●EC0：初始控制輸出端。若電路檢測出可識別的單音對，則此端變成高電平，若無(wú)輸入連續失真，則EC0返回低電平；

●CI：時(shí)間監控輸出端。

表1同時(shí)也列出了MT8870的譯碼表。

表1 MT5087編碼表及MT8870譯碼表

表2 P2輸出編碼表

4 硬件接口電路

圖3所示是MT8870、MT5087與單片機進(jìn)行接口以實(shí)現DTMF信號傳輸控制的硬件電路，在該硬件電器中，MT8870，MT5087的外轉帳電路與通常的應用電路基本相同，接收電路中MT8870的10腳EN與15腳DV接在一起，當一個(gè)有效雙音頻信號被接收后，DV輸出記電平。在腳EN為高電平時(shí)允許數據輸出，同時(shí)經(jīng)T1反相后以低電平送給AT89C51中斷輸入口INT1，以執行中斷程序并接收碼處理；發(fā)碼電路MT5087的15腳TONE1接地是為使能雙音頻信號輸出，TONE0為雙音頻輸出，內接NPN晶體管的發(fā)射極，外接電阻R11可構成射極輸出器并連至總線(xiàn)，若通訊距離較長(cháng)，可考慮加一驅動(dòng)級。矩陣鍵盤(pán)行R1、R2、R3、R4和列C1、C2、C3、C4與AT89C51的P2口連接。發(fā)碼時(shí)，只有當行、列端分別有一個(gè)端為VDD/2電平時(shí)才選中一組雙音頻信號發(fā)出。該電路利用P2口線(xiàn)的內部上拉電阻與MT5087的內部上、下拉電阻配合來(lái)實(shí)現發(fā)碼。

5 軟件設計問(wèn)題

在程序設計時(shí)，應考慮本身發(fā)碼時(shí)對自身收碼的屏蔽，即發(fā)碼時(shí)應關(guān)掉INT1中斷，發(fā)碼結束后再開(kāi)啟中斷。發(fā)送數據時(shí)P2口線(xiàn)的編碼見(jiàn)表2所列。

6 結束語(yǔ)

應用DTMF信號進(jìn)行遠程數據通訊可以將通訊距離提高到幾公里，但是，其數據傳輸速度可能會(huì )受到DTMF信號的限制，盡管如此，采用本文所給定的DTMF信號與AT89C51的接口電路在些特殊場(chǎng)仍具有一定的實(shí)用價(jià)值。