Online seit Februar 2009
|
Bastel-Anleitung "DTMF-Decoder"
mit dem Controller PIC16F648A mit
mehreren Software- und
Schaltungs-Versionen
Oder Eine
Bastel-Anleitung für eine
DTMF-Tonfolge-LCD-Anzeige und einem DTMF-Geber --->
Klick hier |
|
1. Möglichkeit
Der DTMF-Aufbau ist für den Anschluss
eines externen Amateurfunk-Empfängers gedacht
|
Download der kompletten Bastelanleitung
hier als:
"DTMF-Decoder.zip" (ca.
4,5Mbyte)
Kurzbeschreibung: Hier in dem Aufbau werden 5 Relais mittels
DMTF-Tonfolge-Codes ein- oder ausgeschaltet.
DTMF
heißt Doppeltonmehrfrequenz-Verfahren. Es wird in
Telefonanlagen verwendet, wo es auch MFV-Prinzip genannt wird.
(Mehr-Frequenz-Verfahren) Also beim Drücken der
Telefon-Wahl-Tasten werden DTMF/MFV-Töne
"ausgegeben".
Aber
auch Amateur-Funker nutzen
es. In fast jedem 2m und 70cm Amateurfunk-Handy ist ein DTMF-Geber und ein spezieller Decoder schon eingebaut oder
nachrüstbar. Neben der menschlichen Sprache
kann man also auch problemlos DTMF-Töne per Funk übertragen und so zum Beispiel schalten.
|
|
Oben sieht man ein Foto der
bestücken Leiterplatte. Und ein
Video von mir
zeigt die Funktionsweise (Klick
hier)
Man kann dann mit den Kontakten der 5
Relais beliebiges schalten. Die externe Leiterplatte ist
mit dem NF-Ausgang des Funk-Gerätes verbunden. Der NF-Eingang des Decoders verarbeitet
NF-Spannungen von 10mV bis 2,0V mit einem
Eingangswiderstand von ca.1 Mohm. Man kann somit den
Decoder an fast jedes Gerät anschließen.
Wenn der
DTMF-Tonfolge-Code identisch ist, schaltet
das entsprechende Relais auf ein oder aus.
Eine Tonfolge
kann nur einen Ton beinhalten oder bis zu
max. 15 Töne.
Man kann die
Schalt-Tonfolgen beliebig wählen / ändern. Hier ein
Beispiel, wie die Tonfolgen sein könnten : |
Relais
1 /ein Schalt-Tonfolge: 157
Relais 2 /ein Schalt-Tonfolge: 2
Relais 3 /ein Schalt-Tonfolge:
31AB*CD1234
Relais 4 /ein Schalt-Tonfolge: #A16D
Relais 5 /ein Schalt-Tonfolge: C1 |
Relais
1 /aus Schalt-Tonfolge: 16
Relais 2 /aus Schalt-Tonfolge: 3
Relais 3 /aus Schalt-Tonfolge: 1234*
Relais 4 /aus Schalt-Tonfolge: D*#
Relais 5 /aus Schalt-Tonfolge: 9 |
Es gibt auch die Möglichkeit
mit und ohne Passwort-Schutz den Decoder zu
betreiben. (siehe unterhalb bei den 6 Software-Versionen)
Bei einem Passwort-Schutz muss man diese Passwort-Tonfolgen
vor den eigentlichen Schalt-Tonfolgen nur ein mal eintippen.
Dann kann man erst mit jeder Schalt-Tonfolge beliebig
schalten. Es sperrt den Zugriff wieder automatisch nach
30min oder man tippt die selbe "Passwort-Tonfolge" nach
dem eigentlichen Schalten erneut ein.
|
Wenn mit diesen Tonfolgen geschaltet werden soll, müssen diese in den EEPROM-Speicher des Controllers
zum Vergleichen auf Übereinstimmung abgespeichert
sein. Dann erst schaltet das entsprechende Relais.
Beim Abspeichern wird ebenfalls, wie auch beim
Relais-Schalten,
der NF-Eingang des DTMF-Decoders genutzt. Nur ein Umstellen der entsprechenden DIP-Schalter auf
der Leiterplatte ist notwendig!
Man braucht zum Abspeichern / Ändern der Tonfolge-Codes und
der Passwort-Tonfolge
keinen Computer.
Die Schalt-Tonfolgen sind
also änderbar und können, wie beim Relais-Schalten vom NF-Eingang her
durch normale DTMF-Ton-Eingabe geändert
werden !!!
Die Leiterplatte braucht bei
neuen Tonfolgen nicht aus dem Gehäuse ausgebaut zu werden!
Bei einem Stromausfall stellt sich der Relaiszustand (ob
ein oder aus des Relais), wie er vorher war, wieder ein.
Jedes Relais hat einen Wechsler-Kontakt, welcher mit max.
6Ampere / 250Volt belastbar ist.
Setzt man diesen
Decoder bei Amateurfunk-Repeatern-(Relais) ein, gibt es eine
weitere Hard-/Software-Variante, welche ein Mithören der DTMF-Töne
auf der Ausgabe unterbindet. Die DTMF-Töne werden hier
nicht auf der Ausgabe-Frequenz ausgesendet, wenn diese an
dem Repeater-Empfänger-Eingang anliegen. Ein Relais
verhindert dies, welches dem entsprechend geschaltet werden
muss. Die NF wird also nicht bei DTMF-Tönen durch das
zwischengeschaltete Relais an den Sender
weitergeleitet. Nur bei NF-Sprache erfolgt ein Aussenden
über den Repeater-Ausgabe-Sender.
|
|
Hier links im Foto
sieht man den Decoder im Betrieb. Relais 1 und 2 sind
angezogen. Vielleicht erkennt man die zwei dazugehörenden
rot leuchtenden LEDs. Hier wurde ein Amateurfunk-Handy
als Empfänger
angeschlossen.
Klickt man
auf den Stromlaufplan oder die Fotos,
erscheinen diese etwas größer und sind besser zu erkennen.
|
|
Im Download oben: An Hand der Stückliste kann
man sich seinen eigenen Bausatz selbst zusammen stellen.
Den DTMF-Decoder IC "MT8870" habe ich jetzt (2021) nur noch
bei Ebay im Internet gefunden. Auch bei der Zeitschrift
"Funkamateur" (Versandt "Box73") bin ich fündig geworden.
[
Klick hier ]
Ca. 50 mal oder mehr wurde der
Decoder schon mit Erfolg seit 2009 aufgebaut. Nie
gab es Probleme !
|
2. Möglichkeit
Der DTMF-Aufbau ist mit aufgelötetem kleinem AUREL-Mini-Empfänger-Modul auf der festen Frequenz von 433,920Mhz |
Der
obige Download
beinhaltet auch diese 2.-te Möglichkeit als
Bastel-Anleitung !
Um nicht ein
Amateurfunkgerät als Empfänger mittels NF an den
DTMF-Decoder anschließen zu müssen, konnte ein
kleines UHF-FM-Empfänger-Modul direkt auf der
Leiterplatte bestückt werden.
Dies ist
kostengünstiger !
Diese 2.-te Möglichkeit mit
DTMF-Tönen zu schalten, funktioniert wie der 1.-te
Aufbau aber mit etwas anderer Schaltung und
Software.
Hier gehen die Töne 3 9 A B D
nicht !!!
Der Tiefpass... vor
dem NF-Ausgang am Empfänger-Modul ist dran schuld.
Das Modul ist eigentlich nur für digitale
FM- Betriebsarten ausgelegt ...
Man muss
also ohne diese 5 Töne
auskommen. Dann
funktioniert der Aufbau exakt !!! |
|
Hier wurden noch keine Relais aufgelötet.
Die
leuchtenden LEDs für Kanal 1 + 2 + 5 zeigen, dass die
Relais angezogen wären. |
|
Hier in den
Fotos erkennt man vielleicht die Antenne als 17,2cm
langen Draht bei dem Empfänger-Modul. (Lambda
viertel)
Als Sender wurde ein UHF-Amateurfunk-Handy
mit "Gummiwurst-Antenne" und 4 Watt eingesetzt.
Bei 1,5Km Reichweite ging alles noch sicher,
natürlich außer den Tönen 3 9 A B D !!!
Bei
ebenfalls 4 Watt aber einer Teleskop- Stabantenne
lag die Reichweite bei 2,5Km.
An Stelle des Lambda viertel
Drahtes bei dem AUREL-RX lässt sich natürlich auch eine Yagi-Antenne
mit der Impedanz von 50ohm anschließen .
|
Foto oben zeigt : Wie bei der 1.-ten
Aufbau-Möglichkeit muss man auch hier mittels Einstellregler die NF-Spannung
am Messpunkt auf ca. 300mVolt Wechselspannung
einstellen.
Die fehlende Rauschsperre (Squelch) des
Empfänger-Moduls von Aurel war kaum ein Nachteil !
HF-Übersteuerungen bei zu viel Leistung vom Sender im
Nahbereich (1-3 Meter) waren lästig ...
|
Für
beide
Aufbau-Möglichkeiten der Decoder gibt es
jeweils 6 Software-Versionen !!!! Es
wird also mit einer dieser 6 Software-Varianten der PIC16F648A
jeweils gebrannt. |
Version1:
Es schaltet hier wie üblich
die einzelnen Relais ein oder aus.
Für jedes Relais muss so
eine Einschalt-Tonfolge und
Ausschalt-Tonfoge im EEPROM
abgespeichert sein.
Natürlich können es bis zu
15 Töne sein als Tonfolge.
Anwendung:
Übliches normales Schalten von Verbrauchern. |
Version2:
Es wird hier UMGESCHALTET,
wie bei einem Wechselschalter.
Es ist so immer nur ein
Relais auf EIN.
Man
tippt den Ton für das EINzuschaltende Relais ein.
Dann wird das Relais auf EIN
geschaltet.
Man braucht hier nicht das
vorherige angezogene Relais ausschalten.
Dies erfolgt automatisch.
Natürlich können es bis zu 15 Töne sein als
Tonfolge.
Anwendung: Zum
Beispiel für das Umschalten von Ghz-Antennen mit
Koaxrelais.
|
Version3:
Es funktioniert wie bei
Version1 mit normalem ein/aus-Schalten und man
kann zusätzlich noch 1sec Relais-Impulse erzeugen.
Das entsprechende Relais
zieht für 1sec an und
fällt dann wieder ab.
Dabei müssen die Tonfolgen
für ein und aus für das selbe Relais
gleich sein. Natürlich
können es bis zu 15 Töne sein als Tonfolge.
Beispiel:
Relais 1 ein =Ton 1
(hier erfolgt 1sec Impuls)
Relais 2 ein =Ton 2
(hier erfolgt 1sec Impuls)
Relais 3 ein =Ton 3
Relais 4 ein =Ton 4
Relais 5 ein =Ton 5
Relais 1 aus =Ton 1 (hier erfolgt 1sec Impuls)
Relais 2 aus =Ton 2
(hier erfolgt 1sec Impuls)
Relais 3 aus =Ton 0
Relais 4 aus =Ton 0
Relais 5 aus =Ton 0
Anwendung:
Um bei einem Funk-APRS-Relais den festgefahrenen
Controller zu Reseten.
|
Version4:
Es funktioniert wie bei
Version3 mit normalem ein/aus-Schalten und
den 1sec-Relais-Impulsen.
Um
aber so schalten zu können, MUSS man vorher einen
Master-Tonfolge-Code (Passwort-Toncode) eingeben.
Ein Fremder, welcher den Code nicht kennt, kann so
auch nicht schalten. Nach dem "Zulassen" sperrt es
dann wieder nach ca. 30min den
Tonfolge-Schaltzugriff automatisch. Oder man kann
mit der Eingabe des gleichen Master-Codes vorher
vor den 30min selbst sperren.
Hier
gibt es auch eine zusätzliches Relais,
welches immer bei einem
anliegendem DTMF-Ton schaltet.
Hiermit kann man das
Mithören der DTMF-Töne auf einem
Amateurfunk-Repeater ausblenden.
(die NF wird so durch das
zwischengeschaltete Relais nicht
an den Sender vom
Repeater weitergeleitet...)
Hier ist eine etwas
geänderte Leiterplatte notwendig.
(liegt im Download
bei) Man kann diese Software-Version auch
mit der normalen Leiterplatte betreiben, also ohne
die Mithörtöne auszublenden.
Anwendung: Wie bei
Version3 nur Passwort geschützt.
|
Version5:
Bei den Versionen 1 bis 4
schaltet das entsprechende Relais erst je nach einer
DIP-Schalter-Pause (0,5sec oder 5sec) mit dieser
Verzögerung.
Das Programm fragt immer
nach bis die 0,5 / 5sec Zeit abgelaufen ist mit:
"kommt noch ein Ton" / "kommt noch ein Ton" ... dann
schaltet es erst !
Hier
bei dieser Version5 schaltet es sofort. Aber nur mit einem
EINZELTON. 1sec Impulse mittels Relais sind
hier nicht möglich.
Um
aber so schalten zu können, muss man vorher einen
Master-Tonfolge-Code (Passwort-Ton-Code) eingeben.
Ein Fremder, welcher den
Code nicht kennt, kann so auch nicht schalten.
Es lässt für ca. 30min den
Tonfolge-Schaltzugriff zu.
Dann sperrt es den Zugriff
automatisch. Oder Man gibt nach dem Schalten die
Master-Tonfolge erneut ein.
Der Mastercode
(Passwortcode) kann bis zu 15 Töne haben. ALSO WIE BEI
VERSION4 !
Ist als Mastercode
der Ton 0 abgespeichert, kann man normal schalten
ohne den Mastercode vorher einzugeben. Es sperrt
nicht !
Auch
wie bei Version 4
gibt es ein zusätzliches Relais, welches das
Mithören der DTMF-Töne auf einem Amateurfunk-Repeater
ausblenden kann. Man kann diese
Software-Version auch mit der normalen Leiterplatte
betreiben, also ohne die Mithörtöne auszublenden.
Anwendung:
Einen Motor einer Video-Web-Kamera kann man
links/rechts/Stopp per Funk stellen. (ohne
Verzögerung) (mit und ohne Passwort-Schutz)
Version6:
Wie bei Version5 mit: 1. Einzeltönen zum
Sofort-Schalten 2. Mit und ohne
Passwort-DTMF-Ton-Code (nach 30min sperrt es wieder.
ABER: Ein vorher Sperren per erneuter "Masterton-Tonfolge" geht hier
nicht.)
3. Ein Zusatzrelais kann man anschließen,
damit bei Amateurfunk-Repeatern keine DTMF-Tonfolge zu
hören ist. (Jegliche DTMF-Töne werden
ausgeblendet) Man kann diese
Software-Version auch mit der normalen Leiterplatte
betreiben, also ohne die Mithörtöne auszublenden.
Neu
ist hier: So lange wie ein DTMF-Ton anliegt,
zieht das Relais an (ist es auf Ein). Wenn der Ton
zu Ende ist, schaltet das Relais erst auf Aus. Also
so lange wie der Ton-Geber-Taster gedrückt wird, ist
das Relais auf Ein. Beim Loslassen des
Tontasters geht das Relais auf Aus. (wie beim
normalen Klingelknopf)
Hierbei muss der
Einzelton bei Ein und Aus gleich abgespeichert sein !!!!! (hier
unterhalb Ton 1 und 2)
Beispiel: Relais 1 ein =Ton 1
(Bei dauernd gedrückten Ton 1 oder 2 ist es auf Ein.
Relais 2 ein =Ton 2 Erst
beim Loslassen geht es auf Aus.) Relais 3 ein =Ton
3 Relais 4 ein =Ton 4 Relais 5 ein =Ton 5
Relais 1 aus =Ton 1 (Bei dauernd
gedrückten Ton 1 oder 2 ist es auf Ein. Relais 2
aus =Ton 2 Erst beim Loslassen
geht es auf Aus.) Relais 3 aus =Ton 0 Relais 4
aus =Ton 0 Relais 5 aus =Ton 0
ABER: Beim normalen
Sofort-Schalten (hier Relais 3 / 4 / 5) geht es erst auf Aus, wenn der
Aus-Schaltton zu Ende ist. Es schaltet also NICHT
SOFORT bei anliegendem Ton auf AUS , erst wenn der Ton
zu Ende ist ! (hier
beim Beispiel bei Ton 0 / für das Ausschalten) (bei
Version5 schaltet es sofort auf aus bei anliegendem
Ton!)
Anwendung: Wie bei
Version5 nur jetzt auch mit Klingelknopf-Prinzip.
|
|
|
Zum Anschluss ans Telefon-Netz
|
|
1. Ans Telefon-Mobil-Funknetz anschließen Natürlich kann man den hier vorgestellten
DTMF-MFV-Decoder auch an ein Telefon-Netz anschließen und dann Relais schalten.
Dies ist aber nicht so einfach wie beim Funkgerät !
Es muss gewährleistet sein, dass die Telefon-Verbindung automatisch hergestellt wird.
Dies heißt: Der Telefonhörer muss automatisch abgenommen werden !
Die Verbindung muss automatisch hergestellt werden.
Hier bei dem Bastel-DTMF-Decoder ist diese Funktion auf der
Leiterplatte nicht integriert ! Man muss ein entsprechendes
Funk-Telefon-Handy haben, wo dies gewährleistet ist ...
Man nutzt eine handelsübliche Freisprechanlage über Bluetooth
und schließt am Lautsprecher- / Kopfhörer-Ausgang diesen
hier vorgestellten DTMF-Decoder an.
|
Am Funk-Telefon-Handy muss die Telefonverbindung automatisch
hergestellt werden.
Also sprichwörtlich gesagt, hier wird der Hörer
automatisch abgenommen.
Dann kann die Gegenstelle die normalen Telefon-
Wähltasten drücken.
Hier durch wird dann die eigentliche Schalt-Tonfolge
des DTMF-Decoders für ein Relais-Schalten übertragen.
Das entsprechende Relais schaltet auf Ein oder Aus.
Es wird parallel an den Lautsprecher oder
dem NF-Ausgang der Freisprechanlage angeschlossen.
Somit ist ein Eingriff in die handelsübliche Freisprechanlage meist notwendig !!!
oder das Gerät hat eine Lautsprecher-Klinken-Buchse
integriert.
Dies wurde schon mit Erfolg ausprobiert.
Das Mikrofon bei der Freisprechanlage wurde hier links im
Bild nicht dargestellt. In diesem Fall wird es ja nicht genutzt!
Es wird kein Quittungston beim Schalten übertragen... |
|
2. Ans
Telefon-Festnetz anschließen |
Das Grundprinzip ist
genauso, wie oben beim Mobilfunknetz.
Nur hier will man aber auch mit dem üblichen Telefon im Haushalt
telefonieren.
Deshalb wird ein handelsüblicher automatischer
Telefon-Wechsel-Schalter angeschlossen.
Wer zuerst den Hörer abhebt kann sprechen.
Beim DTMF-Decoder übernimmt das "Abheben" eine selbst gebastelte automatische
Gesprächsannahme, wo die Klingelspannung zeitlich ausgewertet wird.
Nach ca. 60sec wird hier der "Hörer" automatisch abgenommen.
Dann kann die Gegenstelle die DTMF-Töne über die Wähltastatur eingeben.
Das Relais schaltet dann.
Den Telefonhörer des eigentlichen Telefon-Gesprächs müsste man vor den 60sec
abheben um richtig mit Sprache telefonieren zu können.
Die Schaltung bzw. der Aufbau der automatischen Gesprächsannahme ist nicht handelsüblich.
Hier müsste ich erst eine Bastelei mit Controller...
konstruieren ...
Dies wurde NICHT getestet ! Basteln am
öffentlichen Telefonnetz ist verboten !
|
|
|
|
|
|