基于MT888O―DTMF的逆變電源的設(shè)計(jì)與開發(fā)

摘要：雙音多頻(DTMF)編解碼通信具有抗干擾強(qiáng)、低成本、遠(yuǎn)距離的特點(diǎn)。本文提出基于DTMF遠(yuǎn)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(jī)80C51和SA8282及IPM組成的基于DTMF技術(shù)的逆變電源，具有低成本高可靠遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的功能，形成遠(yuǎn)程遙測(cè)遙控逆變電源，擴(kuò)大了逆變電源的應(yīng)用范圍。
關(guān)鍵詞：DTMF；MT8880；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信；單片機(jī)；SPWM；SA8282；逆變電源；遙控遙測(cè)

0 引言
在遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)中(或遠(yuǎn)程多機(jī)控制系統(tǒng)中)可利用雙音多頻(dual tone multi frequency，DTMF)編碼技術(shù)通過電話網(wǎng)進(jìn)行低成本數(shù)據(jù)傳輸。DTMF是由一組低音頻信號(hào)和一組高音頻信號(hào)以一定方式組合構(gòu)成，每組音頻信號(hào)各有4個(gè)音頻信號(hào)，而每種組合有一個(gè)高音頻信號(hào)和一個(gè)低音頻信號(hào)，共16種組合。主要用于電話撥號(hào)信息傳輸，具有很強(qiáng)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(shí)現(xiàn)DTMF遠(yuǎn)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(dú)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(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)。將單片機(jī)、SA8282和MT8880芯片結(jié)合起來設(shè)計(jì)成基于DTMF技術(shù)的逆變電源，具有低成本、高可靠遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的功能，形成遠(yuǎn)程遙測(cè)遙控逆變電源，擴(kuò)大了逆變電源的應(yīng)用領(lǐng)域。
本文介紹一種基于DTMF技術(shù)的逆變電源的設(shè)計(jì)，由AT80C51單片機(jī)、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(fù)雜的軟件編程，使得本系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yuǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)程遙測(cè)遙控系統(tǒng)，由前端和后端組成，前、后端通過MT8880控制器進(jìn)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(jī)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(jìn)行DTMF編碼經(jīng)普通電纜線(電話線)長(zhǎng)距離傳輸?shù)胶蠖说腗T8880進(jìn)行接收解碼處理。后端主控單元由單片機(jī)80C51、MT8880和按鍵、顯示屏等組成，MT8880對(duì)接收的DTMF信號(hào)解碼為BCD碼送單片機(jī)80C51進(jìn)行處理、顯示。后端主控單元將命令字通過MT8880傳輸?shù)角岸?，?shí)現(xiàn)前、后端雙工遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

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

上式中兩項(xiàng)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(biāo)程頻率在發(fā)送時(shí)，DTMF信號(hào)的頻率誤差不得超過1．8％，每位數(shù)字的信號(hào)極限時(shí)長(zhǎng)大于40ms，而接收設(shè)備對(duì)2％的偏差能可靠地接收，對(duì)30～40ms的信號(hào)時(shí)長(zhǎng)可以正常地接收。