DIY – Circuitos Geradores e Decodificadores de Tons DTMF

Bricolaje: circuitos generadores y decodificadores de tonos DTMF

18 de junio de 2024 Roberto Magalhães

El proyecto presentado describe cómo se pueden generar diferentes tonos DTMF utilizando el chip generador de tonos DTMF 91214B y cómo estos tonos se pueden decodificar con el chip decodificador DTMF MT8870 , que genera una salida digital de 4 bits. Estos circuitos se pueden utilizar para construir

1. Transmisor de control remoto DTMF en aplicación de control inalámbrico
2. Teclado numérico codificado DTMF en aplicaciones de seguridad
3. Receptor de control remoto basado en DTMF en aplicación de control inalámbrico
4. Dispositivos y aplicaciones controlados por teléfono celular

Usando estos dos circuitos juntos, se puede construir una aplicación de control remoto basada en DTMF en la que el chip 91214B se usa como control remoto y el MT8870 se usa en el lado del receptor para decodificar tonos DTMF. La salida digital de 4 bits del MT8870 se puede proporcionar al microcontrolador que controlará cualquier dispositivo o aplicación según el botón presionado en el control remoto basado en 91214B.

Primero, veamos cómo construir un circuito generador de tonos DTMF.

Descripción del circuito generador de tonos DTMF

(Verifique el circuito del generador de tonos DTMF en la pestaña 1 del diagrama del circuito)

· Como se muestra en la figura, 9 botones diferentes están conectados en una estructura de columnas aproximadas de 3×3. Los tres terminales sin procesar y los tres terminales de columna están conectados con pines sin procesar (R1, R2, R3) y de columna (C1, C2, C3) del IC.

· ¿La unidad de salida IC es 8? altavoz a través de la conexión Darlington de Q1 y Q2. ¿Un 470? La resistencia se utiliza para limitar la corriente al par Darlington.

· Un cristal de 3,59 MHz con dos condensadores C1 y C2 está conectado a los terminales 3 y 4 del cristal.

· Se conecta un diodo Zener D1 a los terminales de alimentación del IC 91214B para limitar el voltaje de suministro del chip a 3,3 V. ¿A 330? Una resistencia se utiliza para limitar la corriente al diodo Zener.

· Todo el circuito recibe energía de una fuente de alimentación de 5V.

Aquí está el complemento de configuración del circuito del generador de tonos DTMF . El circuito principal del chip 91214B está integrado en una PCB y el circuito controlador de altavoz de Q1 y Q2 está integrado en una placa de circuito.

Figura 1: Prototipo de generador de tonos DTMF basado en IC 91214B

Operación del circuito:

El circuito se construye utilizando el chip generador de tonos DTMF 91214B. Es un circuito integrado CMOS de puerta de silicio de un solo chip con un oscilador en el chip para un resonador cerámico o de cristal de 3,58 MHz. Proporciona marcación multifrecuencia de doble tono (DTMF). Se puede utilizar un teclado matricial estándar de 4 x 3 para admitir modos DTMF. Un total de 12 claves están organizadas en 4 filas y 3 columnas. A cada fila se le asigna una frecuencia específica del grupo inferior y a la columna se le asigna un grupo de frecuencia superior. Ver la tabla.

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

Figura 2: Tabla que muestra la asignación de frecuencia para diferentes combinaciones de filas y columnas en el teclado DTMF

Cuando pulsamos cualquier tecla se conecta el raw y la columna, que combina dos frecuencias y genera el tono Dual Tone Multi Frequency (DTMF). Cuando la energía está encendida, todas las filas están altas y las columnas están bajas. Cuando se presiona cualquiera de los interruptores, la fila y la columna se conectan y generan un tono DTMF. Este tono DTMF es amplificado por el par Darlington para que pueda escucharse a través del altavoz.

Prueba de circuito:

Encienda la fuente de alimentación. Presione los interruptores 1 a 9. Para cada tecla escuchará un tono DTMF diferente en el altavoz. Si conecta el pin de salida 7 del chip con CRO (o DSO), podrá observar la salida del tono DTMF en él.

Ahora veamos cómo se decodifican estos tonos DTMF y se genera la salida digital de 4 bits usando el chip MT8870.

Circuito decodificador de tonos DTMF

(Verifique el circuito decodificador de tonos DTMF en la pestaña 2 del diagrama del circuito)

· La entrada de tono DTMF se envía al terminal inversor IN- (2) del amplificador operacional integrado a través del condensador de acoplamiento de 10 µF.

· Dos resistencias de 100 K Ohm conectadas como se muestra con los pines IN- (2) y GS (3) seleccionan la ganancia del amplificador operacional

· Un cristal de 3,59 MHz está conectado a los pines de entrada del cristal X1 (7) y X2 (8)

· Se conecta una resistencia de 330 K Ohm entre los pines Est (18) y St/GT (17) para el circuito de dirección.

tD (15): el pin de detección de tono activa un LED rojo a través del transistor NPN conectado en la configuración del interruptor.

· Otros cuatro LED rojos y verdes están conectados a las cuatro salidas Q0 – Q3 para indicar salida digital

· OE (10) – El pin de habilitación de salida está conectado a Vcc para habilitar la salida

Operación del circuito:

El chip MT8870 es un chip decodificador de tonos DTMF que toma el tono DTMF como entrada y genera una salida digital de 4 bits de 0000 a 1111 para 16 tonos DTMF diferentes. Internamente, consta de un amplificador tipo amplificador operacional, un filtro antialiasing, un BPF de grupo bajo, un BPF de grupo alto, un circuito lógico de dirección y un circuito de salida de pestillo. Como máximo podrá obtener 16 combinaciones diferentes de tonos DTMF debido a 4 frecuencias en el grupo de graves y 4 frecuencias en el grupo de agudos. Por lo tanto, proporciona una salida digital de 4 bits, uno para cada combinación de frecuencias de grupo bajas y altas. Vea la tabla a continuación.

Figura 3: Prototipo de circuito decodificador DTMF basado en IC MT8870

Para probar el circuito, primero conecte la salida del circuito generador de tonos DTMF a la entrada de este circuito. Proporcione alimentación común de 5 V a ambos circuitos. Encienda la fuente de alimentación. Ahora presione las teclas 1 a 9 en el circuito generador de tonos DTMF. El LED de detección de tono parpadea cada vez que se presiona cualquier tecla y cuatro LED D0 - D3 brillan correspondientes a la salida digital de 4 bits como 0000 a 1001 (0 significa que el LED está apagado y 1 significa que el LED está encendido)