DTMF信号收、发芯片在微机通信中的应用

    摘要：采用DTMF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。

    关键词：DTMF信号 远距离微机通讯 编码 解码 MT8870 MT5087

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C4C3C2C1R4R3R2R1NO.flfHD4D3D2D1十六制码LLL×HHH×1697120900011LL×LHHH×2697133600102L×LLHHH×3696147700113LLL×HH×H4770120901004LL×LHH×H5770133601015L×LLHH×H6770147701106LLL×H×HH7852120901117LL×LH×HH8852136610008L×LLH×HH9852147710019LL×L×HHH094113361010ALLL××HHH*94112091011BL×LL×HHH#94114771100C×LLLHHH×A69716331101D×LLLHH×HB77016331110F×LLLH×HHC82516331111F×LLL×HHHD941163300000

表2 P2输出编码表

No.P27P26P25P24P23P22P21P20十六进制码1000111101EH2001011103EH3010011103EH4000111011DH5001011012DH6010011013DH7000110111BH8001010112BH9010010113BH00100011127H*0001011117H#0100011147HA100011108EHB100011018DHC100010118BHD1000011187H

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