DIY – Circuitos Geradores e Decodificadores de Tons DTMF

18 de junho de 2024 Roberto Magalhães

O projeto fornecido descreve como diferentes tons DTMF podem ser gerados usando o chip gerador de tons DTMF 91214B e como esses tons podem ser decodificados por Chip decodificador DTMF MT8870 que gera saída digital de 4 bits. Esses circuitos podem ser usados para construir

1. Transmissor de controle remoto DTMF em aplicação de controle sem fio
2. Teclado numérico codificado DTMF em aplicações de segurança
3. Receptor de controle remoto baseado em DTMF em aplicação de controle sem fio
4. Dispositivos e aplicativos controlados por telefone celular

Usando esses dois circuitos juntos, pode-se construir uma aplicação de controle remoto baseada em DTMF na qual o chip 91214B é usado como controle remoto e o MT8870 é usado no lado do receptor para decodificar tons DTMF. A saída digital de 4 bits do MT8870 pode ser fornecida ao microcontrolador que controlará qualquer dispositivo ou aplicação conforme o botão pressionado no controle remoto baseado em 91214B.

Primeiro, vamos ver como construir um circuito gerador de tons DTMF

Descrição do circuito gerador de tons DTMF

(Verifique o circuito gerador de tom DTMF na guia 1 do diagrama de circuito)

· Conforme mostrado na figura, 9 botões diferentes estão conectados em uma estrutura de coluna bruta 3×3. Todos os três terminais brutos e três terminais de coluna são conectados com pinos brutos (R1, R2, R3) e de coluna (C1, C2, C3) do IC.

· A saída do IC é a unidade 8? alto-falante através da conexão Darlington de Q1 e Q2. Um 470? resistor é usado para limitar a corrente ao par Darlington

· Um cristal de 3,59 MHz com dois capacitores C1 e C2 é conectado aos terminais 3 e 4 do cristal.

· Um diodo zener D1 é conectado aos terminais de alimentação do IC 91214B para limitar a tensão de alimentação do chip a 3,3 V. A 330? resistor é usado para limitar a corrente ao diodo zener

· Todo o circuito recebe energia de uma fonte de alimentação de 5 V.

Aqui está o snap de Circuito gerador de tom DTMF configurar. O circuito principal do chip 91214B é construído em PCB e o circuito do driver de alto-falante de Q1 e Q2 é construído em placa de circuito.

Figura 1: Protótipo de gerador de tons DTMF baseado em IC 91214B

Operação do circuito:

O circuito é construído usando o chip gerador de tons DTMF 91214B. É um circuito integrado CMOS de chip único, porta de silício, com um oscilador no chip para um ressonador de cristal ou cerâmica de 3,58 MHz. Ele fornece discagem multifrequência de tom duplo (DTMF). Um teclado matricial padrão 4 x 3 pode ser usado para suportar modos DTMF. Um total de 12 chaves estão organizadas em 4 linhas e 3 colunas. Cada linha recebe uma frequência específica do grupo inferior e a coluna recebe um grupo de frequência superior. Consulte a tabela.

Figura 2: Tabela mostrando atribuição de frequência para diferentes combinações de linhas e colunas no teclado DTMF

Quando pressionamos qualquer tecla são conectados o raw e a coluna que combina duas frequências e gera o tom Dual Tone Multi Frequency (DTMF). Quando a alimentação está ligada, todas as linhas estão altas e as colunas estão baixas. Quando qualquer um dos interruptores é pressionado, linha e coluna são conectadas e gera tom DTMF. Este tom DTMF é amplificado pelo par Darlington para que possa ser ouvido através do alto-falante.

Teste de circuito:

Ligue a fonte de alimentação. Pressione os interruptores 1 a 9. Para cada tecla você ouvirá um tom DTMF diferente no alto-falante. Se você conectar o pino de saída 7 do chip com CRO (ou DSO), poderá observar a saída de tom DTMF nele.

Agora vamos ver como esses tons DTMF são decodificados e a saída digital de 4 bits é gerada usando o chip MT8870.

Circuito decodificador de tom DTMF

(Verifique o circuito decodificador de tom DTMF na guia 2 do diagrama de circuito)

· A entrada de tom DTMF é dada ao terminal inversor IN- (2) do amplificador operacional integrado através do capacitor de acoplamento de 10 µF

· Dois resistores de 100 K Ohm conectados conforme mostrado com os pinos IN- (2) e GS (3) selecionam o ganho do amplificador operacional

· Um cristal de 3,59 MHz está conectado aos pinos de entrada do cristal X1 (7) e X2 (8)

· Um resistor de 330 K Ohm é conectado entre os pinos Est (18) e St/GT (17) para o circuito de direção

· tD (15) – O pino de detecção de tom aciona um LED vermelho através do transistor NPN conectado na configuração do switch

· Outros quatro LEDs vermelhos e verdes estão conectados às quatro saídas Q0 – Q3 para indicar saída digital

· OE (10) – O pino de habilitação de saída está conectado ao Vcc para habilitar a saída

Operação do circuito:

O chip MT8870 é um chip decodificador de tom DTMF que recebe o tom DTMF como entrada e gera saída digital de 4 bits de 0000 a 1111 para 16 tons DTMF diferentes. Internamente, ele consiste em amplificador operacional como amplificador, filtro anti-aliasing, BPF de grupo baixo, BPF de grupo alto, circuito lógico de direção e circuito de saída de trava. No máximo pode obter 16 combinações diferentes de tons DTMF devido a 4 frequências do grupo baixo e 4 frequências do grupo alto. Portanto, fornece uma saída digital de 4 bits, uma para cada combinação de frequências de grupo baixas e altas. Consulte a tabela abaixo.

Figura 3: Protótipo de circuito decodificador DTMF baseado em IC MT8870

Para testar o circuito, conecte a saída do Circuito gerador de tom DTMF para a entrada deste circuito primeiro. Forneça alimentação comum de 5 V para ambos os circuitos. Ligue a fonte de alimentação. Agora pressione as teclas 1 a 9 no circuito gerador de tons DTMF. O LED de detecção de tom pisca sempre que qualquer tecla é pressionada e quatro LEDs D0 – D3 brilham correspondendo à saída digital de 4 bits como 0000 a 1001 (0 significa que o LED está desligado e 1 significa que o LED está ligado)