895191550基于DTMF的解碼器設計

1、基于dtmf的解碼器設計design of decode instrument based on dtmf摘要：本文介紹了dtmf解碼芯片mt8870的功能和特點，給出了在解碼器中與89c51單片機的接口電路，說明了解碼器的工作原理抗干擾措施。關(guān)鍵詞：單片機 抗干擾 dtmf 解碼 監(jiān)控abstract:this paper describes the function and feature of dtmf decode chip mt8870,presents the interface circuit with 89c51 single-chip microcomputer in dec

2、ode instrument, introduces the work principle and anti-interference measure of decode instrument.keywords: single-chip microcomputer, anti-interference , dtmf , decode ,monitor在一些大型電視監(jiān)控系統(tǒng)中，常常需要在多處監(jiān)控點安裝多個攝像機。在監(jiān)控系統(tǒng)的主控臺或分控臺處，能對攝像機、云臺和防護罩等實施控制，控制云臺的轉(zhuǎn)動，能對攝像機調(diào)焦距和廣角，同時能控制防護罩的雨刷、加溫和風扇動作。這么多遠距離的控制信號顯然不能通過一一對

3、應控制的方式，否則會造成工程成本過大，施工難度增加。為此，選用了編、解碼的傳輸方式進行控制，編、解碼方式采用雙音多頻（dtmf）。dtmf編、解碼方式在電話撥號系統(tǒng)中應用非常廣泛，其突出的優(yōu)點是抗干擾能力很強，電視監(jiān)控系統(tǒng)的具體控制要求是：在主控臺或分控臺處，將所有控制信號進行dtmf編碼，然后發(fā)送出去；在監(jiān)控點處，解碼器將dtmf接收進行解碼，根據(jù)解碼內(nèi)容，做相應控制動作。根據(jù)以上要求，設計了以專用dtmf解碼集成電路mt8870為核心的解碼器。1 mt8870芯片介紹ci/gt0oscoosciicic1 182 173 164 155 146 137 128 119 10vreffbin

4、-in+vssvddcidecoend1d2d3d4圖1 mt8870引腳分配圖mt8870是mitel公司生產(chǎn)的dtmf解碼器，為cmos電路，dip封裝。它具有dtmf信號分離濾波和譯碼功能，可直接與mcs-51系列單片機接口。圖1為mt8870引腳分配圖。其引腳說明如下：in+、in-為運放的同、反相輸入，dtmf信號輸入端；fb為運放輸出端，通過外部接入的反饋電阻可調(diào)節(jié)其內(nèi)部放大器增益；vref為基準電壓輸出；ic為內(nèi)部連接點，應接至vss端；osci、osco為振蕩器輸入、輸出，可外接3.58mhz晶振；en為數(shù)據(jù)輸出控制端，當它為高電平時允許輸出數(shù)據(jù)；d1d4為數(shù)據(jù)輸出端；cid為

5、延遲控制輸出端；ci/gto為控制輸入端/時間監(jiān)測輸出端；eco為初始控制輸出端；vdd、vss為正負電源。mt8870能將dtmf信號譯碼成四位二進制碼，表1為mt8870的譯碼表。表1 mt8870譯碼表fc(hz)fh(hz)d4d3d2d169712090001697133600106971447001177012090100770133601017701447011085212090111852133610008521447100194113361010941120910119411447110069716331101770163311108521633111194116330000

6、2 mt8870與89c51單片機接口電路圖2為mt8870與89c51單片機的接口電路。在電路中89c51單片機的p1.0p1.3讀取mt8870的譯碼數(shù)據(jù)；p1.4與mt8870的en端相連，控制mt8870的數(shù)據(jù)輸出；mt8870的cid端反向后與單片機的中斷請求in0相連接，可發(fā)出中斷請求。89c51mt8870p1.0p1.3d1d4p1.4enin0cid圖2 mt8870與89c51單片機的接口電路其工作原理如下：mt8870如接收到一有效的dtmf信號后，eco端首先變?yōu)楦唠娖?，?jīng)積分電路使控制輸入端ci電平升高。若ci端電平低于門限電平時，mt8870內(nèi)部的四位二制碼保持不變

7、，cid端保持低電平；若ci端高于門限電平，mt8870內(nèi)部的四位二進制碼被更新，cid輸出由低電平變?yōu)楦唠娖剑?jīng)反向器后向89c51單片機發(fā)出中斷申請，通知單片機主控臺現(xiàn)在已有控制信息發(fā)出，89c51單片機接到中斷申請后，p1.4端由低電平變?yōu)楦唠娖?，并通過p1.0p1.3讀取mt8870的譯碼數(shù)據(jù)，根據(jù)譯碼數(shù)據(jù)內(nèi)容相應控制云臺、鏡頭和雨罩的動作。mt8870如無dtmf信號輸入或dtmf信號連續(xù)失真，則eco端為低電平，ci端也為低電平，cid端輸出低電平，經(jīng)反向器后不會向89c51單片機發(fā)出中斷申請。3 解碼器中的抗干擾措施在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，解碼器全天候工作，工作環(huán)境比較惡劣，存在著大量

8、的干擾源。這些干擾源的存在有可能使解碼器工作混亂，引起控制輸出的誤動作，直接影響到電視監(jiān)控系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。為了增加解碼器的抗干擾能力，提高解碼器工作的穩(wěn)定性，采取硬件和軟件相結(jié)合的抗干擾措施。在硬件方面加光電耦合器件隔離。解碼器中單片機的控制對象如云臺、雨罩為強電控制，干擾源干擾很大。在電路中引入光電耦合器，將輸出控制機構(gòu)與單片機隔離，避免構(gòu)成干擾回路。實際運行證明，光電隔離器的抗干擾能力很強，適合于抑制尖峰脈沖和各種噪聲干擾。硬件方面另一個抗干擾措施為采用集電源電壓監(jiān)視、上電復位和“看門狗”功能于一身的芯片max813l。當單片機電源發(fā)生瞬態(tài)欠壓、瞬態(tài)脈沖干擾時，max813l自動地檢測出這些干擾脈沖，及時向單片機系統(tǒng)發(fā)出復位脈沖，使89c51單片可靠復位。對于干擾造成的解碼器程序跑飛現(xiàn)象，“看門狗”電路及時發(fā)現(xiàn)并采取措施，使單片機進入正常程序。在軟件方面的抗干擾措施是設置自檢程序和將控制寄存器內(nèi)容反復比較再輸出等措施。以上措施的采用，使解碼器可以長期、安全、可靠、穩(wěn)定地運行。4 結(jié)束語本文介紹的解碼器，已經(jīng)成功地應用在石家莊中級人民法院等一些大型電視監(jiān)控系統(tǒng)中。幾年的運行證