DTMF Tonlu Cihaz Kontrolü

Hazırlayanlar: Erkan İslamoğlu ve Berhan Tekdemir Emeği geçen Kişilere Teşekkürler DTMF sinyalleri telefon hatlarının özelliklerine bağlı olarak gerçekleştirilen aramalarda, aranan ve arayan kişilerin numaralarının kaydedilmesinde, konuşma sürelerinin tespitinde, uzaktan sistem kontrolünde ve telekonferans sistemlerinde kullanılmaktadır.

DTMF (Dual Tone Multi Frequency) sinyalleri DTMF kodlayıcısı tarafından üretilir. Farklı frekansta iki sinüzoidal işaret cebirsel olarak toplanır. Herhangi bir tuşa basıldığında o tuşa ait iki tane farklı frekanslı sinyal üretilir. Bu sinyallerden düşük frekanslı olanı basılan tuşun hangi satırda yer aldığını yüksek frekanslı olanı da hangi sütunda bulunduğunu belirtir. Ton frekansları harmoniklerden ve diğer bozucu girişlerden etkilenmeyecek şekilde seçilmişlerdir.

Sinyallerin telefon tarafından doğru olarak iletilmesi ve merkez santral tarafından doğru olarak algılanması önemlidir. Sinyal frekansları nominal değerin ±%1.5 değerinde olmalıdır. DTMF esas olarak Amerikan ordusu için Bell telefon laboratuarlarında geliştirilmiş bir kodlama sistemidir. Daha sonra telefon şebekelerinde bilgi yollamanın güvenli yolu olarak tercih edilmiş ve telefon abonesinin santrala aradığı abone ile ilgili bilgileri ilettiği standart yöntem olarak günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır.

DTMF kodlama sistemi radyo amatörlüğünde yerini son yirmi yıl içinde yaygın olarak almıştır. Günümüzde telsiz cihazlarının çoğunda DTMF sinyallerini yollamaya ve almaya yarayan modüller ile tuş takımı bulunmaktadır.

Bu imkan sayesinde telsiz yardımıyla DTMF kodlu mesajlar, çağrı kodları yollamak; uzaktan kumanda amaçlı rölelerin kontrolü gibi işler gerçekleştirilebilir.

DTMF sinyallerinin algılanıp kodunun çözülmesinde çok değişik yöntemler kullanılmaktadır:filtre, entegre olarak üretilen kod çözücüler, DSP sayısal işaret işlemcileri.

Entegre olarak üretilen kod çözücü örnek devreleri

5089 entegreli kod çözücü 1

cm8870 entegreli kod çözücü

PİC 16f84 ile DTMF üretimi 1

DTMF Kod Kombinasyon tablosu

	1209 Hz	1336 Hz	1477 Hz
697 Hz	1	2	3
770 Hz	4	5	6
852 Hz	7	8	9
941 Hz	*	0	#

Yukarıdaki DTMF Kod kombinasyon tablosundan görüleceği gibi dört adet frekans satır için, dört adet frekansta kolon için tahsis edilmiştir.

Tablonun ortasındaki rakam ve semboller karşılarında bulunan satır ve sütundaki frekans çiftiyle ifade edilirler. Bir örnek vermek gerekirse 4 rakamını 770 Hz ve 1209 Hz lik ton çiftiyle ifade ederiz. Bu ton çiftleri 16 adet ton kombinasyonuna olanak tanır. Bu tonlardan sıra için adanmış olanlar 1 kHz ‘in altında, kolon için tahsis edilmiş olanlar ise 1 kHz ile 2 kHz arasındadır.

Bu frekansların bu sınırlar dahilinde olmasının sebebi telefon ve telsiz sistemlerinde band geçiren filtreler kullanılır ve bu filtreler 300 Hz – 3000 Hz arasındaki konuşma aralığı dediğimiz aralıktaki frekansları geçirirler.DTMF tonlarında bozulma ve kesintilere uğramaması için bu frekans sınırları içinde kalacak şekilde tasarlanmışlardır.

PİC 16F877 Entegresi

PIC16F877 Portlarının Fonksiyonları : PIC16F877’nin tüm portları her biri bağımsız olarak sayısal giriş veya çıkış olarak kullanılabilme imkanı vermektedir. Bu portlar kendi aralarında beş ana guruba ayrılmaktadır. (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE) Şimdi bu portları inceleyelim.

PORTA: Bu port RA0, RA1, RA2, RA3, RA4, RA5 olmak üzere 6 Bitliktir.Bu bitler analog/ sayısal çevirici olarak konfigüre edilirler.

PORTB: RB0, RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6, RB7 olmak üzere 8 bit genişliğindedir. B portunun tüm bacakları dahili bir dirençle VDD’ye bağlanmıştır. Fakat bu özellik uygulamalarda göz önünde bulundurulmaz. Bu özellik ancak OPTION yazmacının 7. bitini 0 yaparak aktif hale getirilir.

PORTC: RC0, RC, RC2, RC3, RC4, RC4, RC5, RC6, RC7 olmak üzere 8 bit kapasitelidir. SPI,Doğrudan bilgisayarla iletişim yapma, yakalama/ Karşılaştırma ve PWM gibi özel fonksiyonlar yazmaçların ayarlanmasıyla bu portta kullanılır.

PORTD: RD0, RD1, RD2, RD3, RD4, RD5, RD6, RD7 olmak üzere 8 bitliktir. Bütün portlar Schmitt Trigger girişlidir.

PORTE: RE0, RE1, RE2 olmak üzere 3 bit liktir. Bu bacaklarında Schmitt Trigger girişleri vardır.Ayrıca her bir bacak analog / sayısal çevirici olarakta kullanılmaktadır. Eğer PORTD yi TRISE yazmacının PSPMODE bitini 1 yapıp 8bit genişliğinde mikro işlemci portu olarak kullanırsak (parelel slave port) PORTE bacakları PORTD nin bağlandığı mikroişlemci bus nında sırasıyla OKUMA,YAZMA,CHIP SELECT kontrol girişleri olarak kullanılır.

Uygulama Devresi

Örnek Devre

Baskı Devre Çizimleri

PCB Alttan görünüm

PCB Üstten görünüş

DTFM ton kontrolü 8 adet her hangi bir devrenin ya da cihazın uzaktan kontrolünde kullanılabilir. Buradaki amaç telsizle ve ya telefonla uzaktan bir sistemin çalışmasını sağlayabilmektir.

Devrenin çalışması: Telefondan ve ya telsizden çıkan DTMF ton sinyali bir amplifikatör yardımıyla genliği büyütüldükten sonra 100 n’luk kondansatörden geçerek 100 kW’luk dirençle CM8870 decoder entegresi tarafından 5 bitlik veriye dönüştürülür. Normal telefon DTMF’i için CM8870’e 3.574Mhz’li kristal takılmaktadır. Decoder’den çıkan 5 bitlik veri pic 16F877’nin portlarına aktarılır. Pic 16F877 tarafından klavyeden girilen değerle karşılaştırılır ve ilgili röleleri kontaklar.