基于MSM7512B的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計(jì)

MSM7512B是日本OKI公司生產(chǎn)的一種價(jià)格低廉、功耗低、性能良好的調(diào)制解調(diào)芯片，滿足ITU-TV.23協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，由單電源(3～5V)供電，采用FSK調(diào)制解調(diào)方式，通信速率為1200bps，其FSK輸出信號(hào)可直接驅(qū)動(dòng)600Ω通信電路，外圍電路簡(jiǎn)單可用于內(nèi)置式Modem、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)等場(chǎng)合。

MSM7512B介紹
　　
MSM7512B包括調(diào)制和解調(diào)兩部分，圖1為該芯片的內(nèi)部功能框圖。MSM7512B有4種工作模式，由Mod1、Mod2端口進(jìn)行控制。當(dāng)Mod1=0，Mod2=0時(shí)，MSM7512B工作于調(diào)制模式。XD輸入為0或1的數(shù)字信號(hào)，AO端對(duì)應(yīng)輸出頻率為2100Hz或1300Hz的FSK信號(hào)，RS是FSK信號(hào)輸出的使能控制端；當(dāng)Mod1=1，Mod2=0時(shí)，MSM7512B工作于解調(diào)模式，AI輸入頻率為2100Hz或1300Hz的FSK信號(hào)，RD對(duì)應(yīng)輸出解調(diào)后的0或1數(shù)字信號(hào)，CD是輸入檢測(cè)的指示；當(dāng)Mod1=0，Mod2=1時(shí)，MSM7512B工作于環(huán)路自測(cè)模式，用于檢測(cè)芯片工作是否正常；當(dāng)Mod1=1，Mod2=1時(shí)，MSM7512B工作于節(jié)電模式，此時(shí)MSM7512B功耗僅0.1mW，其他模式一般功耗為25mW。


　　
AI、AO、RD、CD、XD、RS、MOD1、MOD2為MSM7512B的管腳。本設(shè)計(jì)中，四種模式的選擇由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。

電話線數(shù)據(jù)傳輸接口設(shè)計(jì)
　　
本系統(tǒng)由單片機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)經(jīng)過AD574(12位芯片)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，把0～10V的電壓轉(zhuǎn)換成0～4095，根據(jù)實(shí)際使用的要求，單片機(jī)對(duì)采樣的數(shù)字量進(jìn)行數(shù)字濾波。濾波算法有算數(shù)平均值方法、滑動(dòng)平均值方法及防脈沖干擾平均值方法等。單片機(jī)對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，存放在RAM中，以備向上位機(jī)傳送。
　　
通過電話線連接MSM7512B，再接到單片機(jī)上，進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。工作過程分為分為主叫和被叫部分。主叫部分電路如圖2所示，被叫部分電路如由圖3所示。
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　


　　
在主叫工作方式下(發(fā)送狀態(tài))，單片機(jī)主動(dòng)向上位機(jī)提出傳送數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，單片機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)，單片機(jī)通過P1.0和P1.1將MSM7512B設(shè)置為調(diào)制方式，置P1.4為高電位，控制繼電器J1閉合，使MSM7512B與電話線接通，延時(shí)等待2s之后，單片機(jī)通過P1.5、P1.6、P1.7控制雙音多頻發(fā)生器HT9200A，產(chǎn)生的DTMF信號(hào)送入MSM7512B的外部信號(hào)輸入端EAI，經(jīng)過MSM7512B內(nèi)部放大后由AO端輸出，向上位機(jī)發(fā)送電話號(hào)碼，確認(rèn)與上位機(jī)的電話線接通后，開始向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)完畢，單片機(jī)置P1.4為低電位，控制繼電器J1斷開，使單片機(jī)處于接收待命狀態(tài)，電路如圖2所示。

在被叫工作方式下(接收狀態(tài))，單片機(jī)的中斷1通過光隔離器4N35接收到電話線路的振鈴信號(hào)后，單片機(jī)通過P1.0和P1.1將MSM7512B設(shè)置為解調(diào)方式。置P1.4為高電位，控制繼電器J1閉合，使MSM7512B與電話線連通。接收上位機(jī)發(fā)送來(lái)的指令和數(shù)據(jù)，按指令將A/D數(shù)據(jù)向上位機(jī)發(fā)送。發(fā)送數(shù)據(jù)完畢，單片機(jī)置P1.4為低電位，控制繼電器J1斷開，使單片機(jī)處于接收待命狀態(tài)。如確認(rèn)收到的電話號(hào)碼不是本機(jī)號(hào)碼(誤碼)，則對(duì)接收到的命令不做處理。發(fā)送和接收的工作方式是半雙工，通信數(shù)率都是1200bps。

軟件流程
　　
發(fā)送過程的軟件流程見圖4，其接受的流程與此相似。具體的工作過程可參考上面內(nèi)容。


　　
MSM7512B外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便，應(yīng)用靈活，本文所介紹的系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。