第三章 编码器与译码器及其应用.ppt

第三章编码器与译码器及其应用,一、双音多频编、译码IC二、数字式编译码IC三、编译码IC应用举例1、无线遥控电动下车系统2、多点探测无线报警系统,主要内容,一、什么叫编码、译码？二、什么是双音多频？三、什么是DTMF编码四、DTMF信号应用五、DTMF编码IC,第一节双音多频编、译码IC,编码：coding用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成数码，或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号。编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程。编码在电子计算机、电视、遥控和通讯等方面广泛使用。译码，decoding是编码的逆过程,一、什么叫编码、译码？,一个DTMF信号由两个频率的音频信号叠加构成。这两个音频信号的频率来自两组预分配的频率组：行频组或列频组。每一对这样的音频信号唯一表示一个数字或符号。,二、双音多频dual-tonemultifrequency,二、双音多频dual-tonemultifrequency,电话机中通常有16个按键，其中有10个数字键09和6个功能键*、#、A、B、C、D。由于按照组合原理，一般应有8种不同的单音频信号。因此可采用的频率也有8种，故称之为多频，又因它采用分别从高低频中任意抽出1种进行组合来进行编码，所以又称之为“8中取2”的编码技术。,从高低两个音组中各取一个音频复合而成来代表0-9十个号码和其他功能码，再加上这8个音频信号的各频率间不存在谐波关系，大大减少了虚假信号干扰，因而DTMF信号工作可靠性特别是抗干扰能力很强。,抗干扰能力很强,双音多频的拨号键盘是44的矩阵，每一行代表一个低频，每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合，比如1相当于697和1209赫兹(Hz)。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。,二、双音多频dual-tonemultifrequency,二、双音多频dual-tonemultifrequency,在使用双音多频信号之前，电话系统中使用一连串的断续脉冲来传送被叫号码，称为脉冲拨号。脉冲拨号需要电信局中的操作员手工完成长途接续(早期方法，很老很古董)。双音多频信号是贝尔实验室发明的，其目的是为了自动完成长途呼叫。过承载语音的模拟电话线传送电话拨号信息。每个数字利用两个不同频率突发模式的正弦波编码，选择双音方式是由于它能够可靠地将拨号信息从语音中区分出来。音频人耳可听频率范围是20Hz到20KHz.话音的频率范围是30HZ3400HZ,一是用于双音多频信号的拨号，去控制交换机接通被叫的用户话机；最先用于程控电话交换系统来代替号盘脉冲信号，主叫用户摘机按键拨号后，电话号码所对应的DTMF信号通过电话线传到程控交换机中的DTMF接受电路，交换机中的微机识别被叫电话号码后，接通主被叫用户实现双方通话。,DTMF信号的应用,二是利用双音多频信号遥控电话机各种动作，如播放留言、语音信箱等，并可以通过附加一些电路来是实现遥控家电设备的开启关闭等智能功能。DTMF信号还用于自动控制系统，如果把DTMF的发送电路用于主控系统，接收电路用于被控系统，就可以方便地组成有线或无线通信系统，其通道数视需要而定，16通道以内每通道只需编一位号码即可，若需要更多通道，则可像电话号码编号一样编为两位或两位以上的号码。前者解决双音多频信号的发送和编码，后者是双音多频信号的接收和解码。,DTMF信号的应用,DTMF编码IC,DTMF发送电路,第二节数字式编译码IC,-Um3758-108A,一、UM3758-1078A简介,能方便地实现多地址、多路数字信息传递和控制，可与有线载波及无线、红外等各种载体接口配用，实现远距离传输。外围电路简单，电源电压范围宽、功耗低，工作电压稳定可靠，适用与遥控遥测、数字寻呼、多路通信、集群报警及双工收发等系统。,二、Um3758-108A引脚功能,1、双工式：有数字编码和译码双重功能2、10位三态地址：其地址位有0、1、开路三种状态编码，最大寻址能力为310=59049。3、8位二态锁存式数据输入或输出端4、VDD：3V12V5、OSC端外接RC就可产生时钟信号，频率为fosc=1/0.5R*C通常：R=100K，C=120PF，则fosc=160kHz,三、UM3758-1078A特点,发射编码频率为1/16fosc，发送编码周期为616/fosc。且每18位(前10位为地址，后8位为数据)数据为一帧。,6、编码输出：地址和数据码是以脉冲占空比来区分的：“1”两个占空比为1/3的连续端脉冲代表1，“0”两个占空比为2/3的连续长脉冲代表0，“开路（悬空）”一长一短两个连续脉冲代表“开路”。,三、UM3758-1078A特点,UM3758-1078A典型电路,一、玩具汽车无线遥控电路本电路通过键盘发出指令，遥控玩具汽车模型模仿汽车前进、后退、左右转弯、制动、喇叭、左右转弯灯及前后大灯等功能。也可用于其他玩具如坦克模型、船舰模型、飞机模型等的遥控操作。,第三节编译码IC及应用,（a）遥控发送电路,(b)接收电路,遥控器发出1指令时，CD4514的Y1=1，VT1、VT2导通，为驱动电机M加正向电压，电机正转，汽车前进。与此同时，VT5也导通，汽车前灯H1、H2点亮;当发出2指令时，CD4514的Y2=1、VT3VT4VT6导通，电机两端电压反相，电机反转、汽车后退，同时后灯H3、H4点亮。,（c）前进后退控制电路,Y1,Y2,工作原理与进退控制电路基本相同。DT1为转弯电磁铁，其中心为一段磁棒，两端用弹簧索引，根据通过电流的方向，改变左、右移动方向及力矩，再通过杠杆控制前轮改变方向。LED1LED4使用频闪发光管，其闪烁频率为1一5Hz，分两组同步指示汽车转弯方向。,(d)转弯控制电路,DT1,LED1LED4,转弯电磁铁,(e)紧急制动控制电路,DT2为制动电磁铁。当发出5指令，CD4514的Y5=1时，VT13，、VT14导通，DT2得电后带动摩擦片，摩擦驱动电机上安装的摩擦轮。产生制动力矩，同时LED6、LED7发光，在汽车尾部发出停车制动信号。,DT2制动电磁铁,Y5,UM66为音乐电路，模拟洒水车发出的信号。若选用的是其他车模，可改用警车、消防车、救护车等音效电路。,（f）喇叭控制电路,Y6,CD4514输出信号只使用6个，其他几个可作它用。如控制坦克或船舰模型时，作开炮射击、发射导弹等的控制信号。,二、红外探测多路无线报警电路本电路具有灵敏度高、可靠性好、探测点多、数字显示报警地点及声音报警提醒等功能。整个报警系统由发射分机和接收主机两部分构成。,第三节编译码IC及应用,（a发送电路）,热释电红外模块,CD4011与非门IC,计数器CD4017,（b）主机接收电路,二、红外探测多路无