单片机实现DTMF或FSK来电显示

来电显示原理

单片机实现DTMF或FSK来电显示

刘光明,李加波,曲尧丽,刘楷锋

(西华大学电气与信息学院　四川成都　610039)

摘　要:通过单片机(例如:HT95系列、EMC78系列、MCS51系列等)和外围电路的设计应用三级管的3个特性区,结合程序来实现来电显示的解码。此方法能提供比较高的稳定性和可靠性。在设计应用中,免去了因采用FSK或DTMF专有解码芯片的高额成本。

关键词:DTMF;FSK;来电显示;解码

中图分类号:TN710　　　　　文献标识码:B　　　　　文章编号:1004373X(2005)0309402

RealizationofDTMForFSKDisplayofIncomingTelephoneBasedonSingleChip

LIUGuangming,LIJiabo,QUYaoli,LIUKaifeng

(CollegeofElectricityInformation,XihuaUniversity,Chengdu,610039,)

Abstract:ThispaperpresentshowtodecodeFSK&DTMFbyip95XX,EMC78XX,MCSXXandso

on1Wecanrealizeitbetterbyusingthefeatureofreliabilityandstabilitytoagreatextent1Inmassproduction,wecansavemuchcost1

Keywords:DTMF;FSK;the;decode

1　引　言

随着现代生活水平的不断提高,来电显示功能的需求也日益高涨起来。主叫号码信息识别及传送是由交换机将主叫号码及呼叫的日期、时间等信息传送给被叫用户,由被叫用户具有来电显示功能的固定电话显示并存储。以便用户摘机前就知道是谁打电话来,或外出回来后查阅谁来过电话。他是由具有主叫号码信息识别服务功能的交换机与具有主叫号码显示服务功能的终端相配合来实现,在终端上可以显示主叫电话机的号码、呼叫时间等信息。

美国贝尔通信研究室(Bellcore)在1990年提出了相关技术建议(TRTS000031,ISUE3),该建议经过多次

修改后被称为Bell202协议。数据传送采用了移频键控

(FrequencyShiftKey,FSK)方式,通常称为频移键控方

件:首先有发达的公众通信网络基础;其次有先进的传输技术和交换技术;再次有社会需求的增长和提高。

这几年我国电信网络基础建设发展很快,电话普及率逐年提高。调查显示,用户迫切需要利用电话来传递更多的信息,其中包括主叫信息的显示等。在信息发送格式上一般有DTMF和FSK两种,对于许多专有芯片只对其中之一进行解调而不能两者兼容;本设计可以满足两者兼容的要求。

在二进制频移键控中载波频率随着调制信号1和0而变化,1对应f1,0对应f2即:

S2FSK=[∑ang(t-nn

nTn)]cosΞ1t+

[∑ang(t-nTn)]cosΞ2t

其中:Ξ1=2Πf1,Ξ2=2Πf2。

二进制里只有两个数0和1,传送1的时候用一种频率,传送0的时候用另外一个频率,这就是FSK的实质,如图1所示

。

式。欧洲以瑞典为代表的研究机构为能在自己生产的交换机上方便地实现主叫号码传送(callingnumberdelivery)

业务,电话终端与交换机之间采用双音多频号码传送方式作为解决方案,通常称双音多频(DoubleToneMultifrequency,DTMF)方式。现在的交换机一般都有FSK和

DTMF两种制式;FSK传送速度大约1200b s,规定时间

内的信息量最大为600b;DTMF传送速度大约是1215字符 s,规定时间内的信息量为38b。

目前,我国已具备程控交换机开放多种新业务的条

收稿日期:20041105

图1　示意图

DTMF作为实现电话号码快速可靠传输的一种技术,

具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度,因此,可广泛

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来电显示原理

用于电话通信系统中。但绝大部分是用做电话的音频拨号,也可以在数据通信系统中用来实现各种数据流和语音等信息的远程传输。

DTMF用2个特定的单音频组合信号代表数字信号,

出到单片机I O口,当有数据信号时,OUT1会出现一个低电平输入单片机,用于监测信号的到来;Q100用来补偿

RC的衰减;输入上限频率为2400Hz左右,

下限频率为100Hz左右;Q101的静态工作点为IE=0122

mA,IB=516A,Q点接近截止区又临近饱和区,利用这两个区来整

以实现其功能的一种编码技术。2个单音频的频率不同,代表的数字或实现的功能也不同。这种电话机中通常有16个按键,其中有10个数字键0～9和6个功能键3,#,A,B,C,D。按照组合原理,一般应有8种不同的单音频信号。因此可采用的频率也有8种,故称之为多频,又因他从8种频率中任意抽出2种进行组合编码,所以又称之为“8中取2”的编码技术。

根据CCITT的建议,国际采用的多种频率为687Hz,

770Hz,852Hz,941Hz,1209Hz,1336Hz,1477Hz

形滤波后的波形使其近似于方波;在实验和应用中效果还是可以的;FSK的半个周期波形的解调如图3所示。

输入 输出波形

和1633Hz等8种。用这8种频率可形成16种不同的组合,从而代表16种不同的数字或功能键,具体组合见表1。

表1　多种频率下的功能键

群 Hz

697770852941

1209147

13362580

1477361633A图3　FSK输入 输出波形图

3。

2　硬件部分

来电显示FSK传输频率为1200Hz和2200Hz,FSK

是连续相位的,且高电平与低电平的频率不成倍数关系

(1200Hz与2200Hz

)。采用测量脉冲宽度不容易确定上

升沿与下降沿,理论上用A D转换后的幅值对时间查表可确定上升下降沿,但软硬件太复杂,还不如用成品FSK解调IC。在电路设计中先通过三级管放大提高增益,后加

1个RC滤波器限定输入信号的带宽,最后利用三级管的3

图4　数据处理流程

在DTMF处理时应注意:根据AT&T技术规范1s中

数字号码最大传输速度为10个,即一个号码占100ms时间片。在100ms时间片内双音多频信号持续不少于45ms不多于55ms的时间。4　结　语

经过软件与硬件配合能够比较好地接收来电显示信号,具有较高可靠性和稳定性。节约了生产成本。

参　考　文　献

[1]王慕坤,刘文贵1通信原理[M]1哈尔滨:哈尔滨工业大

个区(饱和区、放大区、截止区)把波形整形成近似方波形式利用单片机在I O口上采集的脉冲宽度来判别频率值。单片机的外围电路如2图所示。

学出版社,19931

[2]张肃文,陆兆熊1高频电子线路[M]1北京:高等教育出

版社,19931

[3]

谢自美1电子线路设计实验测试[M]1第2版1武汉:华中科技大学出版社,20031

图2　单片机的外围电路

[4]康华光1电子技术基础[M]1北京:高等教育出版社,19991[5]康华光1电子技术基础数字部分[M]1北京:高等教育出

ETIP和ERING直接接到电话线上,Q101集电极输

版社,19991

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