基于MT888O―DTMF的逆變電源的設計與開發(fā)

摘要：雙音多頻(DTMF)編解碼通信具有抗干擾強、低成本、遠距離的特點。本文提出基于DTMF遠程通信的逆變電源系統(tǒng)。介紹DTMF收發(fā)控制器MT8880和三相PWM發(fā)生器SA8282的結(jié)構(gòu)特性，由MT8880與單片機80C51和SA8282及IPM組成的基于DTMF技術的逆變電源，具有低成本高可靠遠程數(shù)據(jù)通信的功能，形成遠程遙測遙控逆變電源，擴大了逆變電源的應用范圍。
關鍵詞：DTMF；MT8880；遠程數(shù)據(jù)通信；單片機；SPWM；SA8282；逆變電源；遙控遙測

0 引言
在遠程測控系統(tǒng)中(或遠程多機控制系統(tǒng)中)可利用雙音多頻(dual tone multi frequency，DTMF)編碼技術通過電話網(wǎng)進行低成本數(shù)據(jù)傳輸。DTMF是由一組低音頻信號和一組高音頻信號以一定方式組合構(gòu)成，每組音頻信號各有4個音頻信號，而每種組合有一個高音頻信號和一個低音頻信號，共16種組合。主要用于電話撥號信息傳輸，具有很強的抗干擾能力，MT8880是DTMF型編解碼于一體的通信控制器專用芯片，具有收發(fā)功能，可實現(xiàn)DTMF遠距離數(shù)據(jù)傳輸。
逆變器是構(gòu)成交流不間斷電源(UPS)及交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心部分，可獨立構(gòu)成系統(tǒng)成為變頻電源裝置，MITEL公司的推出的新型全數(shù)字化三相SPWM發(fā)生器SA8282，輸出頻率寬、精度高，可與微處理器接口，能完成外圍控制功能和保護功能，可實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化設計。將單片機、SA8282和MT8880芯片結(jié)合起來設計成基于DTMF技術的逆變電源，具有低成本、高可靠遠程數(shù)據(jù)通信的功能，形成遠程遙測遙控逆變電源，擴大了逆變電源的應用領域。
本文介紹一種基于DTMF技術的逆變電源的設計，由AT80C51單片機、SA8282波形發(fā)生器和MT8880 DTMF及交直交主電路構(gòu)成。SA8282和MT8880僅需要少量的外圍硬件而無需復雜的軟件編程，使得本系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、控制方便、系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。

1 基于MT8880-DTMF數(shù)據(jù)遠程通信的逆變電源系統(tǒng)組成
基于MT8880-DTMF數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪孀冸娫聪到y(tǒng)是通過電話網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h程遙測遙控系統(tǒng)，由前端和后端組成，前、后端通過MT8880控制器進行DTMF編、解碼傳輸和接收，如圖1所示。其中前端為逆變電源及數(shù)據(jù)傳輸單元，后端為主控顯示單元。前端以單片機80C51為核心，以SA8282波形發(fā)生器及7MBP75RA120的IPM功率模塊作為逆變電源的主要構(gòu)件，通過MT8880進行DTMF編碼經(jīng)普通電纜線(電話線)長距離傳輸?shù)胶蠖说腗T8880進行接收解碼處理。后端主控單元由單片機80C51、MT8880和按鍵、顯示屏等組成，MT8880對接收的DTMF信號解碼為BCD碼送單片機80C51進行處理、顯示。后端主控單元將命令字通過MT8880傳輸?shù)角岸耍瑢崿F(xiàn)前、后端雙工遠程數(shù)據(jù)傳輸。

2 MT8880-DTMF的特性與收／發(fā)設計
根據(jù)CCITT的建議，DTMF的編譯碼定義如表1所示，每個數(shù)字信號由低頻組和高頻組兩組頻率信號任意組合構(gòu)成，是采用八中取二的方式來構(gòu)成一個音頻信號，由虛假信號的干擾，所以應用特別廣泛。DTMF數(shù)字信號的表達式為：

上式中兩項分別表示低、高音群的值，A和B分別表示低音群和高音群的樣值量化基線。CCITT規(guī)定的表1中標程頻率在發(fā)送時，DTMF信號的頻率誤差不得超過1．8％，每位數(shù)字的信號極限時長大于40ms，而接收設備對2％的偏差能可靠地接收，對30～40ms的信號時長可以正常地接收。