CONTROL DTMF

SISTEMA DE CONTROL A DISTANCIA VÍA TELEFÓNICA

Los tonos DTMF (Dual-Tone Multi-frequency), es un sistema adoptado por la telefonía, para dejar a un lado la famosa marcación analógica por pulsos. Consiste en que cada tecla produce una frecuencia de salida, la cual es la combinación de dos frecuencias, una alta y otra baja. Esto se debe a que por columnas del teclado viene una frecuencia y por filas otra frecuencia, de tal manera que al pulsar se unen las dos frecuencias, formando el tono DTMF

Aprovechando este funcionamiento y con la implementación de filtros se puede decodificar fácilmente estos tonos, y se pueden desarrollar sistemas para controlar diferentes dispositivos como  son: electrodomésticos,  iluminación, alarmas, puertas, ventanas  etc, por medio de una comunicación telefónica.

En la figura1 se puede apreciar un diagrama de bloques para realizar un control DTMF, esto se hace por medio de un celular conectado al circuito por del sistema de manos libres, el cual entra a una etapa de decodificación de tonos que me entrega el numero binario de la tecla presionada, el circuito interpreta estos números recibidos y efectúa las acciones correspondientes.

Figura 1: Diagrama de bloques

Lo primero que se debe hacer es identificar los terminales del dispositivo manos libres (micrófono, audífono, tierra), para plug por lo general viene como lo muestra la figura en dispositivos de 3 hilos:

Figura 2: Distribución del plug de 3 contactos

En manos libres que tienen mas de 3 hilos puede ser que tengan tierras separadas o sea que el audífono tenga su propia tierra y el micrófono también, en este caso se deben identificar cada uno de estos pines. Muchas veces venden solo el conector plug del manos libres, esto para no dañar un manos libres que este bueno.

DECODIFICADOR DE TONOS DTMF CM8870

Figura 3: Patillaje del CM8870

Se debe configurar el decodificador de tonos DTMF (CM8870) como lo indica la figura4, ésta es una configuración para una línea de teléfono fijo, en algunos celulares funciona correctamente, para otros hay que variar (bajar) la resistencia de entrada de 100k la que va conectada al condensador. 

Figura 4: Diagrama esquemático del CM8870

El circuito integrado CM8870 es un decodificador de tonos DTMF, posee internamente una serie de filtros los cuales identifican cual es el tono de entrada y lo decodifica en binario mostrándolo en las salidas Q1 a Q4, tal como se muestra en la tabla1.

Tabla 1: Codigos entregados por el decodificador

La salida Std se pone a “1”, indicando cuando hay un tono en la entrada. Esta última permanece en alto tanto tiempo como dure el tono. Otro factor muy importante es el cristal, que debe ser de un valor exacto de 3.579545Mhz, este cristal es muy común en el mercado dado que es el empleado para los sistemas de color de los equipos de TV, me proporciona la base de frecuencia necesaria para el correcto funcionamiento de la circuitería interna.

 

El circuito integrado incluye filtros contra ruido, RF y armónicos. Además, incluye controles automáticos de ganancia y nivel de señal para adecuar cualquier tipo de condición de trabajo. Es por ello que la cantidad de componentes externos es mínima.

Para el manejo del decodificador DTMF se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

• Duración de la señal: Un tono DTMF con una duración de 40ms debe ser considerado un tono válido. La duración de la señal no debe ser menor de 23ms.

• Interrupción de la señal: Si un tono DTMF válido es interrumpido por 10ms o menos no debe ser detectada como dos tonos distintos.

• Pausa en la señal: Si un tono DTMF válido es separada por una pausa de tiempo de al menos 40ms, se debe detectada como dos tonos distintos. 

GRABADOR DE SONIDOS ISD25XX

Figura 5: Patillaje del ISD25xxx

El ISD es un integrado grabador de sonidos, el cual se utilizara para grabar los mensajes que escuchara el usuario remoto, esto con el objetivo de poder tener claridad en el procedimiento que esté realizando, el ISD25XX es un dispositivo muy sencillo de manejar, las XX representan la capacidad de grabación en segundos por ejemplo el ISD2590 puede grabar hasta 90 segundos distribuidos en la cantidad de mensajes que desee. Para poder grabar y escuchar los mensajes se necesita realizar el montaje mostrado en la figura6.

Figura 6: Diagrama para grabar y reproducir del ISD2590

Para controlar el ISD es indispensable trabajar con 3 pines de control.

El pin 27 esta conectado a un interruptor el cual me selecciona la función que vamos a realizar, si esta entrada se encuentra a “1”  estamos en modo PLAY y si se encuentra a “0” estamos en modo RECORD

El pin 23 (START) esta conectado a un pulsador el cual me proporciona pulsos bajos, su función es iniciar la reproducción o grabación según como se encuentre el pin 27

El pin 24 (STOP) esta conectado a un pulsador el cual me proporciona pulsos altos, su función es detener la reproducción o grabación según como se encuentre el pin 27 además de esto siempre envía al ISD a la primera posición de memoria.

PROCESO DE GRABACIÓN EN EL ISD

• La entrada P/R se pone a nivel bajo para modo grabación.
• Se genera un pulso alto en la entrada PD (STOP) para enviar a la primero posición de memoria del ISD.
• Se genera un pulso bajo en la entrada CE (START) y la grabación comienza. La salida EOM se activa a nivel alto indicando la operación en progreso.
• Generando otro pulso a nivel bajo en la entrada CE (START), la grabación se detiene y EOM retorna a nivel bajo. El contador de direcciones mantiene su valor y se almacena un marcador de fin de mensaje en la memoria.
• Un nuevo pulso en CE ocasiona que la grabación se inicie de nuevo en la siguiente dirección y la salida EOM se activa a nivel alto.

Figura 7: Diagrama de tiempos para grabar el ISD25xxx

Después de tener grabados todos los mensajes, solo se debe realizar un montaje mínimo para la reproducción controlada por un circuito lógico.

Figura 9: Diagrama para reproducir del ISD2590

La salida de audio se encuentra por los pines 14 y 15 los cuales son conectados al micrófono y a tierra respectivamente, el condensador que observamos entre el micrófono y la señal de ISD en la  figura9 es de acoplo evitando el paso de DC al micrófono para evitar daños en el celular, es aconsejable poner un potenciómetro de 100k entre el ISD y el condensador   para evitar el chillido en el teléfono, pues el ISD tiene una salida muy alta, a comparación  de la que tolera el celular.

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