基于双音多频编码信号DTMF的通信系统设计详解.docVIP

基于双音多频编码信号的通信系统接收端设计 摘要 基于双音频编码信号的通信系统接收端主要是完成接收DTMF信号，并进行相应的译码显示工作。 本课题设计中，硬件设计运用芯片MT8880进行DTMF信号的接收和译码工作。采用MT8880的典型应用电路对接收的DTMF信号进行译码，然后MT8880将译码数据传输给单片机，单片机通过数据口传输该数据给HD7279，由HD7279构成的驱动电路将数据通过数码管显示出来。 此时，MT8880设置在中断方式，当有DTMF信号发送过来时，芯片的IRQ端由高电平变为低电平，通过软件控制，单片机进入中断程序，进行接收数据的传送和显示工作。MT8880对时序的要求比较高，译码前必须初始化。MT8880的初始化和单片机接收初始化由软件控制。 单片机主要是对硬件电路工作进行控制。在显示电路中用HD7279作为接收、驱动芯片，对接收的数据送给数码管显示出来。HD7279A是一片具串行接口的，可同时驱动8 共阴式数码管的智能显示驱动芯片，所以接收时数据只能一位一位的接收。 本课题完成了双音频编码信号的通信系统接收端设计，以单片机STC89C52为核心，运用双音频信号（DTMF）编码对接收的DTMF信号进行译码并发送到单片机，之后将发送的数据用数码管显示出来。 关键词：DTMFMT8888 HD7279? 第一章 设计要求 1.1实验内容 以单片机STC89C52为核心，运用双音频信号（DTMF）编码对数据进行编码并发送。 1.2实验要求 1. 利用MT8880实现双音频信号的译码； 2. 通过HD7279接收传输数据； 3．译码的数据通过显示器显示。 第二章 系统组成及工作原理 2.1 系统组成 双音多频信号（DTMF）是由一组低音频信号和一组高音频信号以一定方式的组合构成的，每组音频信号各有4个音频信号，而每种组合有一个高音频信号和一个低音频信号，共16种组合。过去主要用于电话拨号信息传输，具有很强的抗干扰能力。 基于双音频编码信号的通信系统，主要包括两个部分即双音多频信号的发送和双音多频信号的接收。 系统工作原理图如下图一所示。 图21 系统组成 图中，单片机通过内部程序对双音多频信号的发送编码和接收译码电路和显示电路进行控制，使发送和接收的DTMF信号译码并显示。 2.2 工作原理 基于双音频编码信号的通信系统包括两个部分：双音多频信号的发送端设计和接收端设计。 首先发送端通过键盘输入电路输入要发送的数据，传输给单片机，同时显示给数据，然后将要发送的数据通过单片机的数据口传输给编码电路进行编码，此时编码电路输出的信号即为双音多频信号。译码电路将译码后的双音多频信号发送给单片机， 接收端接收到DTMF信号后，译码电路将双音多频信号译成十进制数字，然后将该数据通过单片机的数据口传输给单片机，单片机将接收数据送显示电路显示出来。整个过程即完成了双音多频信号的发送和接收。 在硬件电路工作中，需要软件来对系统的工作进行控制，支持数据的传输与显示。所以在系统设计中，要编写程序代码支持硬件的工作。设计中编写相应的功能代码，然后写入单片机，通过控制相应的硬件电路的工作即可完成相应的功能。 第三章 硬件电路设计 3.1硬件电路设计 本次课题主要完成基于双音频编码信号的接收译码和显示。接收通信系统包括三个部分：单片机系统连接、 双音多频信号的接收和显示模块。设计中采用MT8880对双音多频信号进行译码，该部分用于完成DTMF信号的接收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。MT8888芯片是MITEL公司采用CMOS 工艺生产的DTMF信号收发一体集成电路，它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D／A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号。 图3.1 单片机最小系统电路 图中，单片机有两种复位方式，手动复位和上电复位方式。上电复位急用RC充电来实现。在系统上电瞬间RC电路给RST端加上一个高电平，此高电平信号随着电容的充电而不断减少，直到恢复低电平。RC充放电时间约为RC。单片机要实现可靠复位，需要至少两个时钟周期。所以RC选择需要大于单片机的两个时钟周期。 另外对于手动复位，按下开关单片机的RST端会维持一段时间的高电平，在这段时间内，单片机完成内部的复位工作。按下开关后开关会自动恢复，RST端恢复低电平，单片机正常工作。手动复位可以强制系统复位。 有图可见，单片机的时钟产生方式采用内部振荡方