Penjana berbilang frekuensi nada dua (DTMF) pada AVR. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Telefoni

 Komen artikel

Otherness

• Menjana Gelombang Sinus Menggunakan Modulasi Lebar Nadi (PWM)
• Menggabungkan isyarat gelombang sinus yang berbeza menjadi satu isyarat DTMF
• Kod sumber dalam perhimpunan dan bahasa C
• Direka untuk bekerja dengan STK500
• Saiz kod program 260 bait / saiz jadual malar 128 bait
• Menggunakan kaedah penukaran jadual

Pengenalan

Dokumen ini menerangkan teknik untuk menjana isyarat DTMF (isyarat berbilang frekuensi dwi-nada) menggunakan mana-mana mikropengawal AVR yang mengandungi unit modulasi lebar denyut (PWM) dan RAM statik. Isyarat ini digunakan secara meluas dalam telefon, di mana ia dihasilkan semula apabila anda menekan butang dail set telefon. Untuk menjana isyarat DTMF dengan betul, dua frekuensi mesti ditumpangkan bersama: frekuensi rendah (fb) dan frekuensi tinggi (fa). Jadual 1 menunjukkan bagaimana frekuensi berbeza dicampur untuk menghasilkan nada DTMF apabila kekunci berbeza ditekan.

Rajah 1. Litar penjana isyarat DTMF

Jadual 1. Matriks penjanaan nada

Baris Jadual 1 menunjukkan nilai frekuensi rendah dan lajur menunjukkan nilai frekuensi tinggi. Sebagai contoh, matriks menunjukkan bahawa apabila anda menekan butang "5", frekuensi fb = 770 Hz dan fa = 1336 Hz harus dicampur. Hasil daripada penambahan dua isyarat sinusoidal frekuensi yang berbeza, isyarat DTMF terbentuk

(1)

di mana nisbah amplitud K=A_b/A_a isyarat sumber mesti memenuhi syarat

(2)

Prinsip operasi

Sebagai tambahan kepada maklumat umum tentang penggunaan modulasi lebar nadi, ia akan ditunjukkan di bawah bagaimana modulasi lebar nadi membolehkan anda menjana isyarat sinusoidal. Perenggan seterusnya menerangkan cara menggunakan frekuensi pensuisan asas untuk mendapatkan frekuensi yang berbeza. Selepas mengkaji asas teori, penerangan tentang penjana isyarat DTMF itu sendiri akan diberikan. Penjanaan gelombang sinus

Bergantung pada nisbah tempoh paras voltan VH tinggi dan VL rendah, nilai purata pada output PWM berubah. Jika nisbah antara tempoh kedua-dua aras dipegang tetap, paras voltan VAV yang malar akan dihasilkan sebagai hasilnya. Rajah 2 menunjukkan isyarat termodulat lebar nadi.

Rajah 2. Penjanaan Tahap Voltan DC

Tahap voltan ditentukan oleh ungkapan:

(3)

Isyarat sinusoidal boleh dijana dengan syarat nilai purata voltan yang dihasilkan oleh modulasi lebar nadi berubah setiap kitaran PWM. Hubungan antara tahap tinggi dan rendah mesti ditetapkan mengikut tahap voltan gelombang sinus pada masa yang sepadan. Rajah 3 menggambarkan proses ini. Data sumber untuk PWM dikira untuk setiap tempohnya dan direkodkan dalam jadual penukaran (TC).

Rajah 3 juga menggambarkan hubungan antara kekerapan gelombang sinus asas dan bilangan sampel. Semakin tinggi bilangan sampel (Nc), semakin tinggi ketepatan pemodelan isyarat yang terhasil:

(4)

Kekerapan PWM bergantung pada resolusi PWM. Pada resolusi 8-bit, nilai akhir (atas kiraan) pemasa ialah 0xFF (255). Kerana Pemasa mengira ke hadapan dan ke belakang, maka nilai ini mesti digandakan. Oleh itu, kekerapan PWM boleh dikira dengan membahagikan kekerapan jam pemasa f_CK sebanyak 510. Oleh itu, dengan frekuensi jam pemasa 8 MHz, frekuensi PWM yang terhasil ialah 15.6 kHz.

Rajah 3. Menghasilkan gelombang sinus menggunakan PWM

Menukar frekuensi gelombang sinus

Mari kita andaikan bahawa sampel sinusoidal dibaca daripada jadual carian bukan secara berurutan, tetapi satu demi satu. Dalam kes ini, pada kadar persampelan yang sama, isyarat dengan kekerapan dua kali ganda akan dijana (lihat Rajah 4).

Rajah 4. Menggandakan kekerapan yang terhasil (XSW = 2)

Secara analogi, jika anda membaca bukan setiap nilai kedua, tetapi setiap ketiga, keempat, kelima (masing-masing, lebar langkah ialah 3, 4, 5...), dsb. adalah mungkin untuk menjana frekuensi Nc dalam julat [1/T Hz .. 0 Hz]. Ambil perhatian bahawa untuk frekuensi tinggi bentuk gelombang yang terhasil tidak akan menjadi sinusoidal. Kami menandakan lebar langkah mengikut jadual penukaran sebagai X_SWJika

(5)

Pengiraan kedudukan semasa dalam TP untuk tempoh PWM seterusnya (apabila pemasa melimpah) dilakukan menggunakan ungkapan (6). Nilai baharu pada kedudukan X_LUT bergantung pada keadaan sebelumnya pada kedudukan X'_LUT dengan menambah lebar langkah X_SW

(6)

Menambah frekuensi yang berbeza untuk mendapatkan isyarat DTMF

Isyarat DTMF boleh dijana menggunakan ungkapan (1) dan (2). Untuk kesederhanaan operasi aritmetik, nilai pekali K diambil bersamaan dengan 0.75 untuk menggantikan operasi aritmetik dengan anjakan logik. Dengan mengambil kira ungkapan (6), nilai semasa untuk kawalan PWM boleh dikira dengan ungkapan:

(7)

dan mengambil kira bahawa X_Luta=X'_Luta + X_SWa,X_LUTb=X'_LUTb + X_SWb, akhirnya mari kita tuliskannya

(8)

Pelaksanaan penjana DTMF

Lampiran ini mengkaji pembinaan penjana nada DTMF menggunakan output PWM 8-bit (OC1A) dan jadual dengan 128 sampel fungsi sinus (Nc), setiap satu ditentukan oleh 7 bit (n). Ungkapan berikut menunjukkan pergantungan ini dan juga menunjukkan cara mengira entri jadual carian:

(9)

Kelebihan menggunakan 7 bit ialah jumlah nilai isyarat frekuensi tinggi dan rendah adalah saiz satu bait. Untuk menyokong set penuh nada DTMF, 8 nilai untuk setiap kekerapan DTMF daripada Jadual 1 mesti dikira dan dimasukkan ke dalam jadual carian.

Untuk mencapai ketepatan yang lebih tinggi, penyelesaian berikut telah dilaksanakan: nilai yang dikira menggunakan ungkapan 5 memerlukan hanya 5 bait. Untuk menggunakan kesemua 8 bait, yang akan mengurangkan ralat pembundaran, nilai ini didarabkan dengan 8. Penunjuk kepada jadual carian ditulis dengan cara yang sama. Tetapi dalam kes ini diperlukan dua bait untuk menyimpan 8 kali ganda nilai. Ini bermakna 3 anjakan ke kanan dan operasi modulus Nc radix (pendaraban logik dengan Nc-1) mesti dilakukan sebelum menggunakan bait ini sebagai penunjuk kepada nilai gelombang sinus dalam

(10)

Rajah 5. Rajah modul untuk sambungan ke STK500

Isyarat PWM dijana pada pin OC1A (PD5). Penapis keluaran tambahan akan membantu menjadikan isyarat lebih serasi dengan bentuk gelombang sinusoidal. Apabila mengurangkan frekuensi PWM, mungkin perlu menggunakan penapis dengan tindak balas frekuensi yang lebih curam untuk mendapatkan hasil yang baik.

Sambungan papan kekunci ditunjukkan dalam Rajah 1. Operasi papan kekunci mesti diatur sedemikian rupa sehingga dapat menentukan kekunci yang ditekan. Ini boleh dilakukan menggunakan algoritma berikut:

1. Menentukan rentetan kekunci yang ditekan
   • konfigurasikan buku nota pesanan rendah port B sebagai output dan tetapkan log. "0"
   • konfigurasikan tetrad tinggi port B sebagai input dengan sambungan perintang tarik naik
   • garisan dengan butang yang ditekan ditakrifkan sebagai digit tetrad tertinggi dengan log. "0"
2. Menentukan lajur kekunci yang ditekan
   • konfigurasikan buku nota tinggi port B sebagai output dan tetapkan log. "0"
   • konfigurasikan tetrad tertib rendah port B sebagai input dengan menyambung perintang tarik naik
   • lajur dengan butang yang ditekan ditakrifkan sebagai digit tetrad tertib rendah dengan log. "0"

Nota: Dalam STK200, perintang disambung secara bersiri antara pin penyambung PORTB dan pin mikropengawal BP5, PB6 dan PB7 (lihat rajah STK200). Ini akan menyebabkan masalah jika papan kekunci disambungkan ke penyambung PORTB.

Rajah 6 menggambarkan operasi subrutin untuk menentukan kekunci yang ditekan. Bergantung pada kekunci yang ditekan, tempoh selang ditentukan. Rutin gangguan menggunakan nilai ini untuk mengira tetapan PWM untuk dua gelombang sinus nada DTM. Prosedur pengendalian gangguan ditunjukkan dalam Rajah 7 dan 8.

Rutin ini mengira nilai untuk dibandingkan dengan output pemasa untuk tempoh PWM seterusnya. Rutin gangguan terlebih dahulu mengira kedudukan nilai sampel seterusnya dalam jadual carian dan membaca nilai yang disimpan di sana.

Kedudukan sampel dalam jadual carian ditentukan oleh lebar nadi, dan lebar nadi sebenar ditentukan oleh frekuensi yang dijana.

Nilai akhir yang ditulis pada daftar perbandingan pemasa ditentukan menggunakan formula (7), yang mengambil kira nilai sampel kedua-dua frekuensi DTMF.

Rajah 6. Gambar rajah blok program utama

Rajah 7. Gambar rajah blok prosedur pemprosesan gangguan limpahan pemasa

Rajah 8. Carta Aliran prosedur bacaan sampel "GetSample".

Penerbitan: cxem.net

Lihat artikel lain bahagian Telefoni.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib muzik bawah air 01.01.2004 Syarikat Perancis "Amficom" telah memulakan pengeluaran tiub menyelam dengan penerima radio terbina dalam. Wayar nipis antena dibawa keluar melalui tiub, penerima berada di corong. Pancaran radio didengar melalui gigi: getaran dihantar ke tulang tengkorak dan melaluinya ke telinga dalam (beginilah Beethoven yang pekak mendengar muzik - meletakkan folder kayu di antara giginya di badan piano). Sudah tentu, timbre muzik ternyata agak pelik.

Berita menarik lain:

▪ Lada vs Garam

▪ Tetikus Permainan Logitech G604 Lightspeed

▪ Orang dewasa dan kanak-kanak melihat masa secara berbeza

▪ Bahaya pemanasan global untuk pesawat

▪ TV LCD gergasi dari SHARP

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Keselamatan elektrik, keselamatan kebakaran. Pemilihan artikel

▪ artikel Daripada dua kejahatan sentiasa pilih yang lebih kecil. Ungkapan popular

▪ artikel Apakah asal usul ikan emas? Jawapan terperinci

▪ artikel Peraturan untuk pengeluaran pemakanan terapeutik dan pencegahan percuma

▪ artikel Resusitasi pembesar suara. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Manipulasi dengan bola. Fokus rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024