מחולל דו-טון רב-תדר (DTMF) ברסיבר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טלפוניה

 הערות למאמר

זולתיות

• יצירת גלי סינוס באמצעות אפנון רוחב דופק (PWM)
• שילוב אותות סינוסואידים שונים לאות DTMF אחד
• קודי מקור של Assembly ו-C
• תוכנן לעבוד עם STK500
• גודל קוד תוכנית 260 בתים / גודל טבלה קבועה 128 בתים
• שימוש בשיטת המרת הטבלה

מבוא

מסמך זה מתאר טכניקה להפקת אותות DTMF (אותות מרובי-תדרים כפולים) באמצעות כל מיקרו-בקר של AVR המכיל יחידת אפנון רוחב פעימה (PWM) ו-RAM סטטי. אותות אלה נמצאים בשימוש נרחב בטלפוניה, שם הם משוכפלים כאשר אתה לוחץ על לחצני החיוג של מכשיר טלפון. כדי ליצור אות DTMF כראוי, יש להצמיד שני תדרים זה לזה: תדר נמוך (fb) ותדר גבוה (fa). טבלה 1 מראה כיצד מערבבים תדרים שונים כדי להפיק צלילי DTMF כאשר מקשים שונים נלחצים.

איור 1. תרשים של מחולל האותות DTMF

טבלה 1. מטריקס לעיצוב טון

השורות של טבלה 1 מציגות את ערכי התדר הנמוך והעמודות מציגות את ערכי התדר הגבוה. לדוגמה, המטריצה ​​מראה שכאשר אתה לוחץ על כפתור "5", יש לערבב את התדרים fb = 770 הרץ ו-fa = 1336 הרץ. כתוצאה מהוספת שני אותות סינוסואידים בתדרים שונים, נוצר אות DTMF

(1)

כאשר היחס בין אמפליטודות K=A_b/A_a אותות מקור חייבים לעמוד בתנאי

(2)

עקרון הפעולה

בנוסף למידע כללי על השימוש באפנון רוחב הפולסים, יוצג להלן כיצד אפנון רוחב הפולסים מאפשר ליצור אותות סינוסואידיים. הפסקה הבאה מתארת ​​כיצד להשתמש בתדר מיתוג הבסיס כדי להשיג תדרים שונים. לאחר סקירת היסודות התיאורטיים, יינתן תיאור של מחולל האותות DTMF עצמו. יצירת גלי סינוס

בהתאם ליחס משך הזמן של רמות מתח VH גבוהות ו-VL נמוכות, הערך הממוצע בפלט PWM משתנה. אם היחס בין משכי שתי הרמות נשמר קבוע, תיווצר רמת מתח VAV קבועה כתוצאה מכך. איור 2 מציג אות מאופנן ברוחב הדופק.

איור 2. יצירת רמת מתח DC

רמת המתח נקבעת על ידי הביטוי:

(3)

ניתן להפיק אות סינוסואידי בתנאי שהערך הממוצע של המתח שנוצר על ידי אפנון רוחב הפולסים משתנה בכל מחזור PWM. יש להגדיר את הקשר בין רמות גבוהות ונמוכות בהתאם לרמת המתח של גל הסינוס בזמן המתאים. איור 3 ממחיש תהליך זה. נתוני המקור של PWM מחושבים עבור כל אחת מהתקופות שלו ונרשמים בטבלת ההמרות (TC).

איור 3 גם ממחיש את הקשר בין התדירות של גל הסינוס הבסיסי למספר הדגימות. ככל שמספר הדגימות (Nc) גבוה יותר, כך הדיוק של מודל האות המתקבל גבוה יותר:

(4)

תדר PWM תלוי ברזולוציית PWM. ברזולוציה של 8 סיביות, הערך הסופי (בראש הספירה) של הטיימר הוא 0xFF (255). כי הטיימר סופר קדימה ואחורה, אז יש להכפיל את הערך הזה. לכן, ניתן לחשב את תדר PWM על ידי חלוקת תדר שעון הטיימר f_CK לפי 510. לפיכך, עם תדר שעון טיימר של 8 מגה-הרץ, תדר ה-PWM המתקבל יהיה 15.6 קילו-הרץ.

איור 3. יצירת גל סינוס באמצעות PWM

שינוי התדר של אות סינוסואידי

הבה נניח שדגימות סינוסואידיות נקראות מטבלת החיפוש לא ברצף, אלא אחת בכל פעם. במקרה זה, באותו קצב דגימה, ייווצר אות בעל תדר כפול (ראה איור 4).

איור 4. הכפלת התדירות המתקבלת (XSW = 2)

באנלוגיה, אם אתה קורא לא כל ערך שני, אלא כל שלישי, רביעי, חמישי (בהתאמה, רוחב הצעד הוא 3, 4, 5...) וכו'. אפשר ליצור תדרי Nc בטווח [1/T Hz .. 0 Hz]. שימו לב שלתדרים גבוהים צורת הגל המתקבלת לא תהיה סינוסואידלית. נסמן את רוחב הצעד לפי טבלת ההמרות כ-X_SWאיפה

(5)

חישוב המיקום הנוכחי ב-TP לתקופת ה-PWM הבאה (כאשר הטיימר עולה על גדותיו) מתבצע באמצעות ביטוי (6). ערך חדש בעמדה X_LUT תלוי במצב הקודם שלו בעמדה X'_LUT עם הוספת רוחב צעד X_SW

(6)

הוספת תדרים שונים כדי לקבל אות DTMF

ניתן להפיק את אות ה-DTMF באמצעות ביטויים (1) ו-(2). לפשטות של פעולות אריתמטיות, הערך של מקדם K נלקח שווה ל-0.75 על מנת להחליף את הפעולה האריתמטית בשינויים לוגיים. בהתחשב בביטוי (6), ניתן לחשב את הערך הנוכחי לבקרת PWM על ידי הביטוי:

(7)

ובהתחשב בכך X_LUTa=X'_LUTa + X_SWA,X_LUTb=X'_LUTb + X_SWb, סוף סוף אנחנו כותבים

(8)

הטמעת מחולל DTMF

נספח זה בוחן את בנייתו של מחולל צלילים DTMF באמצעות פלט PWM של 8 סיביות (OC1A) וטבלה עם 128 דגימות של פונקציית סינוס (Nc), כל אחת מצוינת ב-7 סיביות (n). הביטויים הבאים מציגים את התלות הזו וגם מראים כיצד לחשב את ערכי טבלת החיפוש:

(9)

היתרון בשימוש ב-7 סיביות הוא שסכום ערכי האותות בתדר הגבוה והנמוך הוא בגודל בת אחד. כדי לתמוך בסט המלא של צלילי DTMF, יש לחשב 8 ערכים עבור כל תדר DTMF מטבלה 1 ולהזין לטבלת החיפוש.

כדי להשיג דיוק גבוה יותר, יושם הפתרון הבא: הערכים המחושבים באמצעות ביטוי 5 דורשים רק 5 בתים. כדי להשתמש בכל 8 הבתים, שיפחיתו שגיאות עיגול, ערך זה מוכפל ב-8. המצביע לטבלת החיפוש נכתב באותו אופן. אבל במקרה זה נדרשים שני בתים כדי לאחסן פי 8 מהערך. המשמעות היא שיש לבצע 3 הזזות ימינה ופעולת מודול רדיוס Nc (כפל לוגי ב-Nc-1) לפני השימוש בתים אלה כמצביע לערכי גלי הסינוס ב

(10)

איור 5. דיאגרמת מודול לחיבור ל-STK500

אות PWM נוצר בפין OC1A (PD5). מסנן פלט נוסף יעזור להפוך את האות לתואם יותר לצורת הגל הסינוסואידאלית. בעת הפחתת תדר PWM, ייתכן שיהיה צורך להשתמש במסנן עם תגובת תדר תלולה יותר כדי להשיג תוצאה טובה.

חיבור המקלדת מוצג באיור 1. יש לארגן את פעולת המקלדת בצורה כזו שניתן לקבוע את המקש שנלחץ. ניתן לעשות זאת באמצעות האלגוריתם הבא:

1. קביעת המחרוזת של המקש לחוץ
   • הגדר את הטטראד התחתון של יציאה B לפלט והגדר את היומן. "0"
   • הגדר את ה-tetrad הגבוה של יציאה B ככניסה עם חיבור של נגדים משיכה
   • הקו עם הכפתור לחוץ מוגדר כספרה של הטטרד הגבוה ביותר עם יומן. "0"
2. קביעת עמודת המקשים לחוץ
   • הגדר את ה-tetrad הבכיר של יציאה B לפלט והגדר את היומן. "0"
   • הגדר את ה-tetrad מסדר נמוך של יציאה B כקלט על-ידי חיבור נגדים למשוך-אפ
   • העמודה עם הכפתור לחוץ מוגדרת כספרה של הטטרד מסדר נמוך עם יומן. "0"

הערה: ב-STK200, נגדים מחוברים בסדרה בין פיני מחבר ה-PORTB לבין פיני המיקרו-בקר BP5, PB6 ו-PB7 (ראה דיאגרמת STK200). זה יגרום לבעיות אם המקלדת מחוברת למחבר PORTB.

איור 6 ממחיש את פעולת תת-השגרה לקביעת המקש שנלחץ. בהתאם למקש שנלחץ, משך המרווח נקבע. שגרת הפסיקה משתמשת בערך זה כדי לחשב את הגדרות ה-PWM עבור שני גלי הסינוס של טון ה-DTM. הליך הטיפול בהפסקות מוצג באיורים 7 ו-8.

שגרה זו מחשבת ערך להשוואה עם פלט הטיימר לתקופת ה-PWM הבאה. שגרת הפסיקות מחשבת תחילה את המיקום של ערך המדגם הבא בטבלת החיפוש וקוראת את הערך המאוחסן שם.

מיקום המדגם בטבלת החיפוש נקבע על ידי רוחב הפולסים, ורוחב הפולסים בפועל נקבע על ידי התדר שנוצר.

הערך הסופי שנכתב לאוגר השוואת הטיימרים נקבע באמצעות נוסחה (7), הלוקחת בחשבון את ערכי הדגימה של שני תדרי ה-DTMF.

איור 6. דיאגרמת בלוקים של התוכנית הראשית

איור 7. דיאגרמת בלוק של הליך עיבוד הפסקת ההפרעה בטיימר

איור 8. תרשים זרימה של הליך קריאה לדוגמה של "GetSample".

פרסום: cxem.net

ראה מאמרים אחרים סעיף טלפוניה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון בגדים ניתזו מהתרסיס 02.10.2022 מדענים למדו כיצד ליצור בגדים מתוך ספריי. זה פשוט מנוסר בגוף והופך לבגדים. ההפגנה התקיימה בשבוע האופנה בפריז. בתום תצוגת אביב/קיץ 2023 של קופרני, צוות מדענים מרחו נוזל מיוחד על גופה של הדוגמנית, שבסופו של דבר הפך לשמלה לבנה עם שסע מהירך. הרכב הנוזל כולל סיבי כותנה בהספגת פולימר, אשר במגע עם העור הופכים לבד. הטכנולוגיה החדשנית של סיבי כותנה הומצאה על ידי המעצב הספרדי מאנל טורס. בעזרת אקדח ריסוס מרוססים סיבי כותנה על גוף האדם. ניתן לתת בגדים כמעט בכל צורה. לאחר שהתערובת מתקשה, כל סיבי הכותנה המיושמים הופכים לביגוד אלסטי אמיתי. פריט הלבוש שנוצר אינו נדבק וניתן להסירו וללבוש אותו בקלות. יתרה מכך, ניתן להפוך אותו שוב לספריי ולפזר אותו שוב אם תרצו לעצב מחדש את הבגדים שלכם.

עוד חדשות מעניינות:

▪ 100 ק"מ על ליטר דלק אחד

▪ מעבד Apple M20 Ultra בעל 1 ליבות

▪ נורות צבעוניות

▪ הקיבולת של סוללות ליתיום-יון תגדל בשליש

▪ סמארטפון LeTV Le 1s 1080р

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר מחוונים, חיישנים, גלאים. בחירת מאמרים

▪ מאמר כשאני שומע את המילה תרבות, אני תופס את האקדח שלי. ביטוי עממי

▪ מאמר איזה סופר סבל מפרנויה, שהתבררה מאוחר יותר כמוצדקת? תשובה מפורטת

▪ מאמר תפעול מכונת הריתוך. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר בקרת עוצמת הקול מגע. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר שנאי ריתוך: חישוב וייצור. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua
2000-2024