Ricevitore-decodificatore di segnali DTMF. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La composizione a toni (frequenza) - DTMF - viene utilizzata nei telefoni, nelle stazioni radio e in altri dispositivi. Questo articolo descrive un decodificatore ricevitore che può essere utilizzato in vari progetti. Questo dispositivo può essere utilizzato per il controllo remoto di vari dispositivi, per la trasmissione di piccole quantità di informazioni per telefono o tramite stazioni radio, in dispositivi per la diagnosi dello stato degli oggetti, ecc.

Un segnale DTMF bitonale è ben definito in presenza di interferenze nel canale di trasmissione, quindi l'affidabilità di tali sistemi di controllo remoto è molto elevata. Se sono coinvolti tutti e 16 i codici, è piuttosto semplice realizzare un ponte telefonico unidirezionale, un dispositivo che permette di collegare due linee telefoniche. In questo caso è possibile, chiamando un telefono, comporre il numero sul secondo, collegato alla seconda linea. Per fare ciò è necessario integrare il decoder con un dispositivo di "aggancio automatico" e collegare le uscite del decoder alla tastiera del secondo telefono tramite optoaccoppiatori. Quattro codici "extra" possono essere utilizzati per controllare la seconda linea e per "combinare" le linee.

Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1.

(clicca per ingrandire)

Chip DD1 KR1008VZH18 (analoghi di importazione - MV8870DP, MV8870-1DP, MT8870, M9270, AKT3170) è un decoder-ricevitore di segnali DTMF. La progettazione e il funzionamento del microcircuito sono considerati in dettaglio in [1, 2].

Nel progetto descritto, viene utilizzato un tipico circuito di commutazione. Secondo [2], il microcircuito KR1008VZh18 non è un analogo completo del prototipo MV8870. Quest'ultimo ha due opzioni per la tabella di codifica, che possono essere selezionate in base al livello logico all'ingresso 5. In questo design, questa funzione è fornita dal jumper X2. I chip KR1008VZH18 e HM9270 hanno una sola versione della tabella, in cui la combinazione tonale corrispondente al numero "0" dà la combinazione binaria 10102=10. In questo caso, il ponticello X2 deve essere impostato sulla posizione "2-Z" (sul pin 5 del microcircuito DD1 - livello basso).

Nel libro più accessibile [1] a p. 160 dati di codifica nella tabella. 8.7 sono riportati con errori, sia nella colonna frequenza che nelle colonne Q1-Q4 (codice binario di uscita). La versione corretta delle tabelle di corrispondenza tra i segnali DTMF e il codice binario di uscita è data in [2] (vedi p. 50).

Il chip DD2 converte il codice binario a quattro bit dall'uscita DD1 in sedici segnali che possono essere utilizzati per controllare vari dispositivi. Dopo che il ricevitore DD1 ha ricevuto un messaggio bitonale, sulle uscite Q1-Q4 compare la combinazione binaria corrispondente, che rimane fino all'arrivo del messaggio successivo. Ciò consente di implementare due modalità di funzionamento del decoder DD2. Nella posizione superiore del ponticello X4 ("2-3"), il segnale alla corrispondente uscita DD2 (livello basso) è presente solo durante l'azione del messaggio tonale. Se si imposta il jumper X4 nella posizione inferiore ("1-2"), il segnale all'uscita di DD2 sarà presente indefinitamente fino all'arrivo del successivo messaggio di tono.

Il LED ÍL1 viene utilizzato per indicare l'accensione del dispositivo e per comandare il riconoscimento del messaggio tonale. Nella posizione del ponticello HZ "1-2" il LED si accende in modo permanente e si spegne brevemente per la durata del segnale acustico. Se si imposta il jumper nella posizione "2-Z", il LED si accenderà solo alla ricezione di un messaggio bitonale all'ingresso DD1.

Il circuito stampato (Fig. 2) è realizzato in fibra di vetro a foglio unilaterale. Il chip DD2 può essere sostituito con KR1533IDZ, ma bisogna considerare che ha un case diverso.

Gli inverter di chip DD3 - DD5 sono utilizzati per controllare gli interruttori a transistor (Fig. 3). Come buffer (senza modificare lo schema del circuito stampato), è possibile utilizzare i microcircuiti K155LN2, K155LNZ, K155LP9 (ripetitore, Fig. 4). I transistor di uscita dei microcircuiti K155LNZ e K155LP9 possono funzionare con tensioni fino a 30 V e correnti fino a 30 mA [3]. Se la scheda ha chip open-collector in uscita (LN2, LNZ, LP9). la seconda fila di fori nel connettore di uscita X5 può essere utilizzata per installare resistenze "pull-up".

Per alimentare il dispositivo, è adatta qualsiasi sorgente CC (inclusa non stabilizzata) con una tensione di uscita di 8 ... 15 V. Se si utilizzano microcircuiti della serie K155, il consumo di corrente è di circa 90 ... 100 mA. Sarà significativamente inferiore durante l'installazione di microcircuiti delle serie KR1533, K555.

Il dispositivo può essere collegato ad un nodo di conversazione telefonica oppure direttamente ad una linea telefonica. In quest'ultimo caso, il condensatore C1 deve avere una tensione operativa di almeno 160 V. Un dispositivo correttamente assemblato da parti riparabili non richiede regolazione.

Il modo più semplice per controllare il dispositivo è chiamare qualcuno che conosci che ha un apparecchio telefonico con la possibilità di passare alla modalità di composizione a toni. È ancora meglio usare un "beeper" sul telefono remoto. Il campione realizzato dall'autore determinava normalmente i segnali del "beeper", che veniva installato a una distanza di 10 cm dal microfono del microtelefono. Ovviamente questo test è di natura puramente "qualitativa", poiché non tiene conto della risposta in frequenza dell'emettitore, del microfono, della linea telefonica. Nella maggior parte dei casi, in questo modo è possibile controllare solo 12 toni ("0"-"9", "#", " " ).

Si noti che in [1] in Fig. 8.9 (p. 160) e fig. 8.13, 8.14 (p. 162) è stata fatta un'imprecisione nel circuito di commutazione del microcircuito KR1008VZH18. È vero, allo stesso tempo, il microcircuito funziona, ma la resistenza alle vibrazioni e alle interferenze peggiora. Il resistore R3 = 300 kΩ (Figura 8.9) deve essere collegato al pin 16 e il punto di connessione R4-C17 al pin 8.10 (a proposito, la Figura XNUMX in questo libro mostra la connessione corretta).

Secondo [2], i ritardi interni nella determinazione dei tone burst in un decodificatore DTMF sono compresi tra 10 e 15 ms. In altre parole, con i corrispondenti valori di C5, R4, la frequenza massima di ripetizione dei tone burst è di circa 20...50 Hz. Se prendiamo in considerazione che quattro bit vengono trasmessi contemporaneamente in un pacchetto, allora per molte applicazioni si ottiene una velocità completamente soddisfacente.

Letteratura

1. Kizlyuk A. I. Manuale sul dispositivo e riparazione di apparecchi telefonici di produzione estera e nazionale. 3a ed. - M.: Biblio. 1997. pag. 149-162.
2. Chip per telefonia e comunicazioni (Chips per telefonia. Vol. 2). - M.: DODEKA. 1998. pag. 45-52.
3. Biryukov SA Dispositivi digitali su circuiti integrati. 2a ed. - M.: Radio e comunicazione. 1987. pag. 9-10.

Autore: O. Fedorov, Mosca

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