Interfejs-modem DTMF do J E K T Y
P R Okomputera PC
Interfejs-modem DTMF
do komputera PC
AVT-834
�Panie Watson, prosz� tu
przyjśĘ, jest mi pan
potrzebny�. Była to pierwsza
informacja przekazana za
pomocą telefonu. Zbudowałem
prosty układ słułący do
zdalnego sterowania poprzez
lini� telefoniczną, ale bardziej
chciałbym zbudowaĘ maszyn�
czasu. Tylko w jednym celu:
aby cofnąĘ si� w czasie do
Informacja słowna to zaledwie odczytywaĘ wiadomości z auto-
roku 1876, w kt�rym
niewielki procent danych przeka- matycznej sekretarki i wykonywaĘ
wypowiedziane zostały te
zywanych obecnie za pomocą te- wiele innych czynności.
słowa i zaprosiĘ pana
lefonu. Po opleceniu Ziemi przez Jełeli mołemy to robiĘ, to
Grahama Bella na wizyt�
monstrualnej wielkości paj�czyn� dlaczego nie ułatwiĘ sobie łycia
w naszych czasach. Bardzo Internetu, w liniach telefonicznych i nie zleciĘ wykonywania tych
zacz�ły krąłyĘ miliardy, biliony czynności domowemu centrum in-
jestem ciekaw, jak
bajt�w informacji przekazywanych formacyjnemu - komputerowi? Ot-
zareagowałby wybitny
z jednego zakątka świata do dru- warłoby to przed nami zupełnie
ameryka�ski wynalazca
giego. nowe mołliwości i pozwoliło na
widząc, do czego został
Telefon stał si� obecnie nie szybkie przekazywanie instrukcji
wykorzystany jego wynalazek!
tylko narz�dziem do przeprowa- przez telefon oraz na otrzymywa-
dzania rozm�w, ale instrumentem nie danych od układu, kt�ry
do pozyskiwania wszelkiego ro- m�głby znajdowaĘ si� nawet na
dzaju informacji. innym kontynencie. Zastosowanie
Wśr�d rozlicznych zastosowa� komputera, a mołe to byĘ zupeł-
wynalazku pana Grahama istnieje nie dowolny komputer klasy PC
jedno, mołe nieco mniej znane (nawet muzealne AT czy 386),
szerokiemu og�łowi. Kałdy wie pozwoli takłe na zautomatyzowa-
bowiem, łe za pomocą telefonu nie czynności zdalnego sterowa-
mołemy porozmawiaĘ ze znajo- nia i wykonywanie ich nawet bez
mymi i �ściągnąĘ� z Internetu po- naszej obecności, zgodnie z algo-
trzebne nam dane. Nie wszyscy rytmem zapisanym w programie
jednak zdają sobie spraw�, łe sterującym.
telefon mołemy wykorzystaĘ do Nie ma oczywiście ładnych
zdalnego sterowania zupełnie do- przeszk�d, aby zastosowaĘ dwa
wolnymi urządzeniami znajdują- interfejsy DTMF do połączenia ze
cymi si� w naszym mieszkaniu sobą dw�ch komputer�w. Nie wy-
czy miejscu pracy. Mołemy zdal- daje mi si� to jednak celowe:
nie - z dowolnego miejsca na byłaby to najpowolniejsza i naj-
świecie, gdzie tylko znajduje si� bardziej niepewna łącznośĘ. Do
aparat telefoniczny - włączaĘ i wy- łączenia dw�ch komputer�w za
łączaĘ ogrzewanie domu, spraw- pomocą linii telefonicznej naleły
dzaĘ stan instalacji alarmowych, stosowaĘ specjalnie do tego celu
Elektronika Praktyczna 1/2000
65
Interfejs-modem DTMF do komputera PC
Rys. 1. Schemat elektryczny urządzenia.
opracowane i obecnie bardzo ta- UM91531 jest scalonym kode- Pierwszym krokiem, zmierzającym
nie urządzenia - modemy telefo- rem DTMF przeznaczonym do do wygenerowania przez układ
niczne. wsp�łpracy z systemami mikro- określonego kodu DTMF, b�dzie
procesorowymi i komputerowymi. wysłanie na te wyjścia odpo-
Opis działania układu Zawiera w swojej strukturze wiedniej liczby z przedziału
Schemat elektryczny układu in- wszystkie elementy niezb�dne do 0000(BIN)..1110(BIN) (stan 1111 jest
terfejsu pokazano na rys. 1. Jak generowania wszystkich 15 ko- zakazany), odpowiadającej łąda-
widaĘ, układ nie jest skompliko- d�w DTMF oraz wejścia i wyjścia nemu kodowi. Mołemy to uczyniĘ
wany, gł�wnie dzi�ki zastosowa- słułące do porozumiewania si� za pomocą polecenia:
niu dw�ch wyspecjalizowanych z komputerem. Najlepszą metodą OUT &H [adres bazowy inter-
układ�w scalonych pełniących zapoznania si� z tym układem fejsu CENTRONICS], xxxx
funkcje kodera i dekodera DTMF. b�dzie jednoczesne om�wienie Nast�pnym krokiem b�dzie
Z jednym z nich - koderem DTMF zasad programowania naszego in- przepisanie danych z wyjśĘ inter-
typu UM91531 - mieliśmy juł terfejsu. fejsu CENTRONICS do rejestru
okazj� si� zapoznaĘ i omawianie Wejścia danych D0..D3 zostały wewn�trznego układu UM91531
układu rozpoczniemy od skr�to- za pośrednictwem złącza CON1 i wydanie mu polecenia wygene-
wego przypomnienia sobie wiado- dołączone do czterech najmłod- rowania sygnału DTMF. Mołemy
mości o tym interesującym ukła- szych wyjśĘ szyny danych inter- uczyniĘ to podając kr�tki impuls
dzie. fejsu CENTRONICS komputera. dodatni na wejście LATCH połą-
Elektronika Praktyczna 1/2000
66
Interfejs-modem DTMF do komputera PC
Sygnał DTMF
Tab1. Tabela prawdy układu UM92870
przekazany zo-
pracującego w dwutonowym systemie
staje na uzwo-
wybiórczym DTMF.
jenie transfor-
Ton 1 Ton 2 Cyfra STD Q4 Q3 Q2 Q1
matora TR1
[Hz] [Hz] kodu
i dalej do linii
697 1209 1 H L L L H
telefonicznej.
697 1336 2 H L L H L
Rys. 2. Sposób programowania nadajnika DTMF.
Wiemy juł,
697 1447 3 H L L H H
w jaki spos�b
770 1209 4 H L H L L
czone z wyjściem D4 szyny da- komputer wykorzystujący nasz in-
770 1336 5 H L H L H
nych. Czynimy to za pomocą terfejs mołe przekazywaĘ sygnały
770 1477 6 H L H H L
polecenia: DTMF do linii telefonicznej. Po-
852 1209 7 H L H H H
OUT &H[adres bazowy interfej- patrzmy teraz, w jaki spos�b mołe
su CENTRONICS],xxxx + 16 je odbieraĘ. 852 1336 8 H H L L L
a nast�pnie Jako odbiornik i dekoder syg- 852 1477 9 H H L L H
OUT &H[adres bazowy interfej- nał�w DTMF zastosowałem scalo- 941 1336 0 H H L H L
su CENTRONICS],xxxx ny dekoder typu UM92870. Układ
941 1209 * H H L H H
Dodatnie zbocze impulsu spo- ten nie był dotąd szczeg�łowo
941 1477 # H H H L L
woduje przepisanie danych do opisywany na łamach EP i dlatego
697 1633 A H H H L H
rejestru wewn�trznego kodera naleły poświ�ciĘ mu par� zda�.
770 1633 B H H H H L
DTMF, a ujemne rozpocz�cie ge- UM92870 jest, podobnie jak
852 1633 C H H H H H
neracji sygnału. Na rys. 2 po- jego funkcjonalne odpowiedniki
941 1633 D H L L L L
kazano stany logiczne na trzech MT8870 i HT9170, scalonym de-
BRAK BRAK L Z Z Z Z
najbardziej - w tym momencie - koderem kodu DTMF przeznaczo-
 Z stan wysokiej impedancji
istotnych dla pracy układu wy- nym takłe do wsp�łpracy z sys-
prowadzeniach. Przebieg A ob- temami mikroprocesorowymi
razuje stan wejścia LATCH, i komputerowymi. Posiada w swo- zezwolenia TOE. Poniewał we-
a przebieg B czas trwania emisji jej strukturze wszystkie elementy jście to zostało dołączone do
kodu DTMF. Bardzo wałny dla niezb�dne do odebrania sygnału wyjścia D6 szyny danych inter-
działania układu i jego wsp�ł- DTMF, zdekodowania go i przed- fejsu CENTRONICS, mołemy
pracy z komputerem jest stan stawienie w formie słowa cztero- uczyniĘ to za pomocą nast�pu-
wyjścia ACK (przebieg C). Bez- bitowego. W tab. 1 zawarto skr�- jącego polecenia:
pośrednio po podaniu na we- cony opis sposobu dekodowania OUT &H[adres bazowy interfej-
jście LATCH dodatniego impul- informacji DTMF przez ten układ. su CENTRONICS],64
su inicjującego proces generacji Przed rozpocz�ciem odbiera- Wejście analogowe IC2 zosta-
sygnału DTMF, na wyjściu tym nia sygnał�w DTMF układ ło za pośrednictwem kondensa-
pojawia si� stan niski i trwa UM92870 musi zostaĘ przygoto- tora C3 dołączone do wt�rnego
przez czas wysyłania sygnału wany do pracy przez podanie uzwojenia transformatora TR1,
oraz okres przerwy pomi�dzy stanu wysokiego na jego wejście kt�rego zadaniem jest galwanicz-
kolejnymi sygnałami, o czasie
trwania określonym odpowied-
nimi normami. Łączny czas
trwania impulsu na wyjściu
ACK wynosi 140 ms i powt�rne
wystąpienie na nim stanu wy-
sokiego jest sygnałem dla kom-
putera, zezwalającym na rozpo-
cz�cie emisji kolejnego kodu
DTMF.
Informacj� o stanie wyjścia
ACK mołemy odebraĘ z rejestru
wejściowego portu CENTRONICS
komputera za pomocą polecenia:
INP(&[adres bazowy interfej-
su CENTRONICS]+1)
Uwaga: najstarszy bit rejestru
wejściowego, odpowiadający wy-
korzystywanemu do badania stanu
układu UM91531 wejściu BUSY
jest sprz�towo negowany.
Podczas generowania sygnału
DTMF, na wyjściu TONE IC1
pojawia si� ciąg impuls�w, kt�re
wysterowują baz� tranzystora T2.
Rys. 3. Odpowiedz
odbiornika DTMF na dowolny sygnał standardowy.
Elektronika Praktyczna 1/2000
67
Interfejs-modem DTMF do komputera PC
pozostaje nam juł tylko stwier-
WYKAZ ELEMENTÓW
dzenie, jaki jest jego kod. Uczy-
nimy do odczytując stan czterech
Rezystory
młodszych bit�w rejestru wejścio-
R1, R5: 100k&!
wego interfejsu CENTRONICS, za
R2: 51k&!
pomocą polecenia:
R3: 300k&!
INP(&[adres bazowy interfej-
R4, R6: 10k&!
su CENTRONICS] +1)
Kondensatory
Przeka�nik REL1 słuły do
C1: 10nF
dołączania linii telefonicznej do
C2, C3, C5: 100nF
naszego interfejsu podczas jego
C4: 220�F/16V
pracy. Przeka�nik zostaje włą-
Półprzewodniki
czony przez tranzystor T2 po
podaniu stanu wysokiego na wy- IC1: UM91531 lub odpowiednik
jście D5 szyny danych interfejsu IC2: UM92870 lub odpowiednik
CENTRONICS. Stan ten musi
D1, D2: 1N4148 lub odpowiednik
byĘ utrzymywany na tym wyjściu
T1, T2: BC548 lub odpowiednik
przez cały czas pracy interfejsu.
Różne
CON1: złącze Centronics-36
Montał i uruchomienie
CON2, CON3: ARK2 (3,5mm)
Na rys. 4 pokazano rozmiesz-
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów
Q1, Q2: kwarc 3,579MHz
czenie element�w na dwustronnej
na płytce drukowanej.
REL1: przekaz
nik OMRON 5V
płytce drukowanej, kt�rej mozaiki
TR1: transformator telefoniczny
ne odizolowanie interfejsu (i co ściełek są dost�pne w Internecie
wałniejsze, cennego komputera!) pod adresem: http://www.ep.com.-
od linii telefonicznej. Bezpośred- pl/pcb.html oraz na płycie CD-
nio po odebraniu przez układ EP01/2000. chy� na inne sygnały. Uniemoł-
IC2 wałnej transmisji DTMF na Montał wykonujemy w typowy liwia to np. odebrania w prosty
jego wyjściu informacyjnym STD spos�b, rozpoczynając od wluto- spos�b informacji nagranych na
pojawia si� impuls dodatni wania w płytk� rezystor�w, a ko�- automatycznej sekretarce.
(patrz rys. 3) o długości propor- cząc na zamontowaniu złącza Na szcz�ście przystosowanie
cjonalnej do czasu trwania ode- CENTRONICS. Jest to jedyna czyn- interfejsu do odbierania informa-
branego sygnału. ObecnośĘ tego nośĘ, na wykonanie kt�rej musi- cji słownej b�dzie polegaĘ w naj-
impulsu mołemy stwierdziĘ od- my zwr�ciĘ wi�kszą uwag�. Złą- prostszym przypadku na dołącze-
czytując stan wejścia STROBE cze posiada 36 cienkich wypro- niu za pośrednictwem kondensa-
interfejsu CENTRONICS za po- wadze�, kt�re łatwo przez nie- tora wt�rnego obwodu transforma-
mocą polecenia: uwag� zgiąĘ i uszkodziĘ. tora separującego do wejścia linii
INP ([adres bazowy interfejsu Zmontowany ze sprawnych karty d�wi�kowej komputera.
CENTRONICS +2]) element�w układ nie wymaga Uzyskamy w ten spos�b mołli-
Takłe i w tym przypadku naj- jakiegokolwiek uruchamiania ani wośĘ nie tylko słuchania informa-
młodszy bit rejestru dwukierunko- regulacji i działa natychmiast cji głosowej, ale takłe zapisywa-
wego (STROBE) jest poddawany prawidłowo, oczywiście po na- nia jej na dysku, np. w formacie
inwersji sprz�towej. pisaniu odpowiedniego progra- *.WAV.
Po stwierdzeniu odebrania mu. SprawnośĘ wykonanego Zbigniew Raabe, AVT
przez IC2 wałnego sygnału DTMF, układu mołna szybko przetesto- zbigniew.raabe ep.com.pl
waĘ za pomocą prostego progra-
miku napisanego w j�zyku BA- Wzory płytek drukowanych w for-
SIC (list. 1). macie PDF są dost�pne w Internecie
Program ten wykonuje arcy- pod adresem: http://www.ep.com.pl/
prostą czynnośĘ: wysyła do nie pcb.html oraz na płycie CD-EP01/
podłączonej jeszcze linii telefo- 2000 w katalogu PCB.
nicznej kolejne kody DTMF, na-
tychmiast sam je odczytuje i wy-
List. 1.
świetla na ekranie.
X = 0
DO
OUT &H378, X + 64 + 32
Mołliwe modyfikacje
z = INP(&H379)
PRINT z,
układu
REM FOR r = 1 TO 200: NEXT r
Prezentowany w artykule inter- OUT &H378, X + 16 + 32 + 64
FOR r = 1 TO 1000: NEXT r
fejs posiada jedną, nie zawsze OUT &H378, X + 64 + 32
FOR r = 1 TO 1000: NEXT r
istotną i łatwą do usuni�cia wad�.
z = INP(&H379)
PRINT z
Przystosowany jest tylko do prze-
FOR r = 1 TO 100000: NEXT r
X = X + 1
kazywania informacji w kodzie
IF X = 16 THEN X = 0
LOOP
DTMF i pozostaje całkowicie �głu-
Elektronika Praktyczna 1/2000
68