Mt8870 dtmf голосовой модуль декодирования как подключить
Нередко возникает необходимость в дистанционном управлении удалённым объектом, например управление отоплением, сигнализацией загородного дома и т.п. Традицтонные методы управления тут не помогут. В этом случае на помощь придёт сотовая связь. Но просто взяв сотовый телефон делу не поможет, требуется декодер DTMF кода, который при нажатии той или иной цифры на сотовом телефоне будет переключать тот или иной канал на декодере. Именно этот декодер и представлен вашему вниманию. Ранее разработанный мною декодер рассмотренный тут полностью выполняет свои функции, но в ходе эксплуатации был выявлен один недостаток. Недостаток заключается в звуковом подтвеждении событий. Иногда, при управлении, становиться неясно какой канал переключил, а так же нет функции опроса состояния. От этих недостатков лишина вторая версия дистанционного управления, которая оснащена речевым модулем, который все события подтверждает речевыми фразами.
Основные параметры декодера:
Схема декодера довольно проста и не нуждается в наладке. Весь функционал реализован на микроконтроллере PIC16F883. От предыдущей версии схема практически не отличается.
В качестве декодера DTMF сигнала применена специализированная микросхема марки MT8870. На выходе установлены буфферные каскады на ULN2003, что позволяет непоследственно подключать обмотки реле.
Говорящий модуль выполнен на микроконтроллере ATTINY2313, фразы храняться на microSD flash. Схема модуля и прошивка позаимствована отсюда. Схема очень проста, состоит практически из микроконтроллера, флэшки и стабилизатора на 3,3В. Светодиоды с резисторами R3, R4, R5 можно не устанавливать.
Устройство собрано на четырёх печатных платах. На первой плате собран декодер DTMF
На второй плате собран речевой модуль
На третьей и четвёртой платах собраны идентичные релийные модули
Общий вид на платы
В схеме предусмотрена установка трёх перемычек, их назначение:
Алгоритм работы устройства очень прост:
Для смены кода вводим такую комбинацию: *#*# и следом четыри цифры нового кода. Если вы забыли введённый код, его легко сбросить на стандартный 0000, установив кратковременно перемычку S3.
Как правило, в загородных домах нередки случаи отключения электроэнергии, а так же возможны кратковременные пропадания во время сильных ветров. Для сохранения состояния выходов предусмотрена возможность записи состояния в энергонезависимую память микроконтроллера и при восстановлении электроснабжения восстановить это состояние. Для этого служит перемычка S2.
Во второй версии устройства добавлена функция опроса состояния выходов, включается эта функция нажатием такой комбинации: #*
Хочу обратить особое внимание на распайку разъёма для подключения устройства к сотовому телефону. Разные производители по разному распаивают этот разъём в телефоне! Если устройство не реагирует, меняйте местами выводы, либо ищите распайку именно под ваш телефон. Функция автоподнятия есть практически в любом телефоне!
Файловая система.
В данном устройстве поддерживаются SD карты размером до 2 Гб, включительно, имеющие файловую систему FAT16. Все что выше – не поддерживается. Нет особых требований по форматированию карты – ее можно отформатировать в любом доступном устройстве. Стандартное форматирование Windows вполне подходит для этих целей.
Конвертирование своих треков
Треки нужно переконвертировать в формат который поддерживает устройство. Формат файла должен быть – несжатый WAV 32000Гц, 1 канал, 8 бит (WAV PCM 8U). Для конвертации в такой формат подойдет любой музыкальный редактор, или, если нужно просто преконвертировать трек без его правки – Weeny Free Audio Converter, он бесплатный, маленький и умеет конвертировать сразу пакет файлов.
О модуле подробнее можно почитать тут.
| DTMF декодер | ||
| Резисторы | ||
| R1, R2 | 100k | 2шт |
| R3 | 300k | 1шт |
| R4 | 330 | 1шт |
| R5, R6 | 1k | 2шт |
| Конденсаторы | ||
| C1 | 47n | 1шт |
| C2, С4 | 18p | 2шт |
| C3 | 47uF | 1шт |
| C5, С9, С10 | 100n | 3шт |
| C6, С8 | 33p | 2шт |
| C7, С11 | 10uF | 2шт |
| Микросхемы | ||
| IC1 | MT8870 | 1шт |
| IC2 | PIC16F883 | 1шт |
| IC3, IC4 | ULN2003 | 2шт |
| IC5 | L7805 | 1шт |
| Кварцевые резонаторы | ||
| Z1 | 3,5796 MHz | 1шт |
| Z2 | 4 MHz | 1шт |
| Говорящий модуль | ||
| Резисторы | ||
| R1, R4, R5 | 1k | 3шт |
| R2 | 10k | 1шт |
| R3 | 300 | 1шт |
| Конденсаторы | ||
| С1, C3 | 10uF | 2шт |
| С2 | 100n | 1шт |
| Микросхемы | ||
| IC1 | ATTINY2313 | 1шт |
| microSD card | 1шт | |
| Micro SD card slot connectors | 1шт | |
Небольшой видеообзор по работе с устройством
Источник
Применение DTMF декодера в каналах GSM. Часть третья
Этот материал является завершающим в цикле публикаций исследований работы DTMF декодера в сетях GSM, которое проводил 123ksn.
Теперь проверим, как покажет себя декодер MT8870 на сигнале из WAV-файла с записью реального сигнала из мобильника. Файлы получены с помощью диктофона мобильного телефона. Частота дискретизации 32КГц. Подаваемый код 1,2,3,4,5,6,7,8,9.
Размах сигнала около 400мв. Быстрое нажатие кнопок:
Уровень сигнала достаточный, так как длительность сигнала «декодирован” хорошая, но большое количество «дребезга”. Правильность декодирования соблюдается. Голос, затем нажатие кнопки:
Уровень сигнала не достаточный, так как длительность сигнала «декодирован” короткая, много «дребезга”. Правильность декодирования НАРУШЕНА. Обратите внимание, что сигнал в канале 1 должен изменяться по каждому «нормальному” импульсу «декодирован”, а сигнал в канале 2 –по каждому второму «нормальному” импульсу «декодирован”. Так все и происходит до последнего импульса «декодирован”, на котором происходит изменение сигнала только в канале 2. Значит произошло неверное декодирование. Т.е. чередование голоса и DTMF-сигнала заметно ухудшает точность декодирования. А следующий рисунок демонстрирует пару чередований голос-цифра и быстрое нажатие кнопок:
Уровень сигнала не достаточный, так как длительность сигнала «декодирован” малая, большое количество «дребезга”. Правильность декодирования соблюдается. И последний сигнал: удержание нажатой кнопки 1 около 5 сек:
Несмотря на то, что кнопка удерживается около 5 сек, длительность DTMF-сигнала составляет чуть больше 1 сек. При этом сигнал «декодирован” имеет провалы («дребезг”). Правильность декодирования соблюдается. Провалы через 0,2 сек, видимо, вызваны работой RC-цепи в обвязке MT8870.
Теперь посмотрим как проявит себя RC-цепь в обвязке MT8870, если длительность DTMF-сигнала будет не 1сек, а намного больше – непрерывный сигнал. Размах сигнала 200мв:
Размах сигнала около 250мв:
Размах сигнала около 300мв:
Размах сигнала около 300мв+помеха в виде песни «Большая медведица» Михаила Боярского, уровень 100мв:
Размах сигнала около 300мв+помеха в виде песни «Большая медведица» Михаила Боярского, уровень 300мв:
Ура! За 30 секунд одно ошибочное декодирование и через 0,1сек исправление ошибки.
И еще пару картинок с SB-осциллографа + программа PowerGraph2.2 Картинка DTMF-сигнала из программы DTMFdial:
А такая картинка при старте DTMF-сигнала:
Выводы:
1) Длительность DTMF-сигнала, формируемая в мобильном телефоне не соответствует «стандартной». В мобильном телефоне длительность существенно больше. Так же значительно больше пауза.
2) Номиналы резистора R6 и конденсатора С3 в схеме рассмотренного в первой части устройства управления и контроля посредством передачи DTMF сигнала по каналу сотовой связи, не соответствуют параметрам DTMF-сигнала с мобильников. В данном исследовании схема включения RС-цепи не менялась.
3) Очень хорошая детектируемость наблюдается при размахе DTMF-сигнала более 400мв.
4) При воздействии одиночного DTMF-сигнала, можно косвенно судить о величине входного сигнала по яркости свечения светодиода (длительности импульса), подключенного к выв 15 MT8870.
5) Видимо, MT8870 в принципе не предназначен для работы с непрерывным DTMF-сигналом. Поэтому постоянный высокий уровень на 15 выводе говорит об аварийной ситуации.
6) Пароль, передаваемый посредстом DTMF-сигнала, не должен состоять из двух одинаковых последовательных символов, так как импульс опознания может появиться несколько раз за время действия DTMF-символа. Для команды это роли не играет, а для пароля критично.
7) Для подтверждения правильности декодирования DTMF-символа в программах, недостаточно использовать только сигнал с вывода 15.
8) DTMF-технология обладает очень высокой помехоустойчивостью.
9) Осциллографы на основе звуковой карточки показывают неплохие результаты, если исследуемый сигнал непрерывен и однороден. Тогда можно хоть как-то оценить сигнал. В противном случае сигнал искажается до абсолютной неузнаваемости.
10) Данное исследование в определённой степени перечеркивает первую часть. Это лишний раз доказывает, что не ошибается только тот, кто ничего не делает.
От Admin: Хотелось бы поблагодарить 123ksn за столь обширное исследования декодирования DTMF сигнала в сетях GSM. Им же была предложена идея включения схемы декодера МТ8870 и модуля SIM300D по симметричной схеме. Я, честно говоря, давно хотел опробовать этот вариант, да от всё руки не доходили. Но лучше поздно, чем никогда. Итак, что у меня получилось, рассмотрим на примере неоднократно упоминавшегося здесь устройства управления и контроля:
Была использована стандартная симметричная схема включения МТ8870, взятая из даташита:
Категория: | Просмотров: 8507 | Добавил: Admin | Теги: | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0
Источник
