Tecnología de doble tono multifrecuencia (DTMF) y sus aplicaciones

Antiguamente, nuestro sistema de telefonía móvil funcionaba físicamente dentro de una sala de conmutación de la central telefónica. Las personas que llamaban por teléfono podían levantar la llamada y ayudar proporcionando las instrucciones al operador para conectar su línea final. Esta tecnología ofrece una solución definitiva a las compañías telefónicas para conmutar automáticamente dos líneas. Esta técnica es muy útil para cambiar la señal analógica a digital con la ayuda de un Decodificador DTMFque se utiliza con frecuencia en las comunicaciones móviles para identificar la serie de tonos DTMF del teclado móvil habitual. En este artículo se presenta una visión general del DTMF (Multifrecuencia de doble tono), el funcionamiento y sus aplicaciones.

¿Qué es la multifrecuencia de doble tono?

El DTMF (multifrecuencia de doble tono) es un tipo de sistema de señalización destinado a identificar un pulsador en un teclado DTMF. Una tecla puede formarse combinando dos tonos sinusoidales. Estos tonos son las frecuencias de filas y columnas que se representan en el teclado del DTMF. Activa la señalización a distancia de la tecla introducida a través de la frecuencia de la voz.

En este teclado, si pulsamos cualquier tecla de entrada en tu móvil, inmediatamente emite dos tonos de frecuencias determinadas, el primer tono es de alta frecuencia, así como el segundo, de baja frecuencia. La siguiente tabla muestra las diferentes señales que transmite cada vez que pulsas el teclado de tu móvil.

Tecla	Frecuencias de fila	Frecuencias de columna
1	697	1209
2	697	1336
3	697	1477
4	770	1209
5	770	1336
6	770	1477
7	852	1209
8	852	1336
9	852	1477
0	941	1336
*	941	1209
#	941	1477

Circuito decodificador DTMF con el IC M8870

Este circuito decodificador DTMF reconoce el tono telefónico de la línea telefónica y luego decodifica la tecla pulsada en el teclado del teléfono. Este circuito puede construirse con un IC decodificador MT8870DE para el reconocimiento de las indicaciones DTMF. El iC decodificador decodifica la entrada DTMF en cinco salidas digitales. Este CI utiliza una técnica de recuento digital para decidir las frecuencias de los tonos, así como para confirmar que se comunican a frecuencias normales de DTMF.

El tono del DTMF es un tipo de comunicación unidireccional entre el usuario y la centralita telefónica. La comunicación completa incluye el inventor del tono táctil, así como un descodificador del tono. Los bits decodificados pueden asociarse a un microprocesador o a un ordenador para su futura aplicación.

Los componentes necesarios de este circuito incluyen principalmente el CI decodificador M8870, resistencias de 70kΩ, 100kΩ y 390kΩ, dos condensadores de 0,1µF y un oscilador de cristal de 3,579545MHz.

Funcionamiento del circuito decodificador multifrecuencia de doble tono

El funcionamiento de la multifrecuencia de doble tono se produce cuando el llamante produce un tono de llamada que incluye dos frecuencias. Se transmite a través del medio de comunicación o línea telefónica. La sala de conmutación de la central telefónica utiliza un descodificador DTMF para descodificar las frecuencias del llamante en código digital. Los códigos digitales son la dirección del abonado en el destino. Finalmente, se examina y progresa con un ordenador que cambia el llamante por el abonado al final.

El aplicaciones del DTMF los teclados prácticamente incluyen los teléfonos móviles y los fijos. Por lo tanto, este teclado se utiliza para reconocer el número marcado por la persona que llama en las salas de la central telefónica.

El decodificador DTMF diferencia los tonos de DTMF y genera la serie binaria igual a una tecla pulsada en un teclado de DTMF. El circuito anterior puede construirse con un CI decodificador de DTMF, concretamente el M8870, para decodificar el tono del teclado de un teléfono móvil.

Las señales del DTMF se pueden captar directamente mediante la clavija del micrófono del teléfono móvil. El micrófono consta de dos cables, el rojo y el verde. El cable rojo es la entrada del Circuito DTMF. Las señales de los hilos del micrófono se pueden procesar con el CI decodificador para generar una serie binaria como un o/p paralelo, como Q1, Q2, Q3 y Q4.

La salida decodificada para las frecuencias de fila y columna

Clave	Frecuencias de fila	Frecuencias de columna	Q1	Q2	Q3	Q4
1	697	1209	0	0	0	1
2	697	1336	0	0	1	0
3	697	1477	0	0	1	1
4	770	1209	0	1	0	0
5	770	1336	0	1	0	1
6	770	1477	0	1	1	0
7	852	1209	0	1	1	1
8	852	1336	1	0	0	0
9	852	1477	1	0	0	1
0	941	1336	1	0	1	0
*	941	1209	1	0	1	1
#	941	1477	1	1	0	0

El decodificador IC M8870 incluye un amplificador operacional. Las señales del pin del micrófono se conectan a un i/p inversor de un amplificador operacional incorporado en el CI decodificador a través de una resistencia y un condensador.

El terminal no inversor del amplificador operacional se alimenta al pin-4, y la tensión en el pin-4 es Vcc/2. La salida de un op-amp incorporado en el CI decodificador es la patilla-3, la señal de respuesta se da uniendo la patilla3 a la entrada inversora de la patilla-2 mediante una resistencia de 270kΩ.

El amplificador operacional pasa a través de una red de filtros como el prefiltro, el filtro de grupo bajo y los filtros de grupo alto. Estos filtros utilizan condensadores conmutados que dividen los tonos DTMF en señales de grupo alto y grupo bajo.

Otros segmentos de procesamiento en el CI son los circuitos de detección de código y de frecuencia. La frecuencia filtrada pasa por estos detectores. Finalmente, el código binario de salida de cuatro dígitos se enclavará en la salida del CI M8870.

Ventajas de la multifrecuencia de doble tono

Las ventajas de la DTMF son las siguientes

• Al utilizarlo podemos obtener una respuesta rápida
• Su construcción no es costosa.
• Alta fiabilidad y rápida eficacia
• Con una sola llave controlamos seis dispositivos.
• Usando esto se pueden controlar los electrodomésticos de forma inalámbrica
• El consumo de energía se reducirá y la eficiencia energética aumentará.

Aplicaciones multifrecuencia de doble tono

Las aplicaciones de la DTMF son principalmente las siguientes

• El DTMF se utiliza para identificar los números marcados en los centros de conmutación telefónica
• Se utilizan para hacer funcionar los transmisores remotos en las estaciones terrestres
• El DTMF es aplicable en sistemas IVR, domótica, centros de llamadas, sistemas de seguridad, así como en aplicaciones industriales

Consulta los siguientes enlaces para conocer las aplicaciones de la DTMF

Por lo tanto, se trata de Tecnología multifrecuencia de doble tono, el funcionamiento y sus aplicaciones. Por último, de la información anterior podemos concluir que las frecuencias de los tonos DTMF son muy beneficiosas, ya que permiten a los teléfonos indicar qué dígito está pulsando el operador. Son muy útiles y menos costosos de ejecutar en comparación con la anterior técnica de señalización utilizada por los teléfonos de marcación rotativa ¿Cuáles son las desventajas del DTMF?