使用HT9200A和MK64FN1M0VDC12为移动通信系统打造无缝信号

拨号背后的秘密：揭示DTMF解码器的卓越

DTMF Generator Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

DTMF Generator Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

踏入DTMF信号生成的世界，我们将揭示创造移动通信系统中至关重要的双音多频信号的魔力所在。

硬件概览

它是如何工作的？

DTMF Generator Click基于Holtek Semiconductor的HT9200A，这是一款用于移动通信系统的双音多频解码器。HT9200A是一款专为MCU接口设计的SMD音调发生器IC。它可以由MCU指示，在DTMF引脚上生成16个双音和八个单音，并提供串行模式。HT9200A的系统振荡器由芯片上的反相器、偏置电阻和所需的负载电容器组成。振荡器功能通过连接到HT9200A的X1和X2引脚的标准3.579545MHz晶体实现。HT9200A的操作基于从mikroBUS™到解码器DAT和CLK引脚馈送的GPIO信号。基于所选的期望输出频率，数字代码与音频输出频率之间存在连接。HT9200A采

用数据输入、5位代码和同步时钟来传输DTMF信号。通过一系列由5位数据组成的组合来选择传输数字的每个数字。HT9200A将在CLK引脚的下降沿上锁定数据，并将输出数据显示在其输出DTMF引脚上。然后，通过一个可调节电位器，这样的信号被发送到一个音频放大器，来自德州仪器的LM386，它是一款可以用于各种应用的单声道低电压放大器。在音频放大器之后，所需的声音可以在板载扬声器上检测到。DTMF Generator Click使用mikroBUS™插座上标记为CE、DAT和CLK的CS、RST和PWM引脚的三个GPIO引脚与MCU通信。CE引脚表示芯片使能功能，用于唤醒HT9200A，

而DAT和CLK引脚表示数据输入和同步时钟输入。它还具有一个标记为VOLUME的可调电位器，用于调节信号的音量。它还具有一个3.5mm插孔输出连接器，允许用户以自己的方式在他们的项目中使用输出的DTMF信号，而信号音量仍然可以在DTMF Generator Click上的VOLUME电位器上调节。此Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平操作。这样，既能支持3.3V又能支持5V的MCU都可以正确使用通信线。此外，此Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库，可用作进一步开发的参考。

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板，它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器，使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器，NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12，两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接，一个 USB 连接器，LED 指示灯，按钮，一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式，使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外，Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式；通过 USB Micro-B 电缆，其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平，或使用锂聚合物电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上，包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分，允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持，得益于大量不同的 Click 板™（超过一千块板），其数量每天都在增长，它涵盖了原型制作的许多方面。

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Data Input

PB11

RST

Chip Enable

PC4

SCK

MISO

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

Data Synchronous Clock Input

PA10

PWM

INT

SCL

SDA

Power Supply

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

DTMF Generator Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

GNSS2 Click front image hardware assembly

GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly

Micro B Connector Clicker 2 Access - upright/background hardware assembly

Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly

Necto No Display image step 8 hardware assembly

Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下，“应用程序输出”窗口支持实时数据监控，直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境，以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输，实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置，以确保正常运行。有关分步设置说明，请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据，使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置，请按照提供的教程，其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时，请使用以下函数：plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式，用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称，并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 DTMF Generator Click 驱动程序的 API。

关键功能:

dtmfgenerator_set_dat - 设置数据（RST）引脚状态函数
dtmfgenerator_power_on - 打开电源函数
dtmfgenerator_transmit_out_tone - 发送所需音调的持续时间函数

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief DTMF Generator Click Example.
 *
 * # Description
 * This is an example which demonstrates the use of DTMF Generator Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization driver enables - GPIO,
 * run the power-on sequence, also write log.
 *
 * ## Application Task
 * DTMF Generator click board DTMF generator transmits the signal 
 * for generating tone for digits :
 * "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9",
 * "A", "B", "C", "D", "*" and "#".
 * All data logs write on USB uart changes.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dtmfgenerator.h"

static dtmfgenerator_t dtmfgenerator;   /**< DTMF Generator Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

static uint16_t signal_duration = 500;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    dtmfgenerator_cfg_t dtmfgenerator_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    dtmfgenerator_cfg_setup( &dtmfgenerator_cfg );
    DTMFGENERATOR_MAP_MIKROBUS( dtmfgenerator_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == dtmfgenerator_init( &dtmfgenerator, &dtmfgenerator_cfg ) ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, " Powering on device \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
    dtmfgenerator_power_on( &dtmfgenerator );
    Delay_ms( 1000 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
    log_printf( &logger, " TONE      '0' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_0, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '1' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_1, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '2' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_2, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '3' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_3, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '4' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_4, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '5' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_5, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '6' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_6, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '7' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_7, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '8' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_8, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '9' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_9, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      'A' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_A, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      'B' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_B, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      'C' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_C, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      'D' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_D, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '*' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_ASTERISK, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
    
    log_printf( &logger, " TONE      '#' \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------\r\n" );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_HASH, signal_duration );
    dtmfgenerator_transmit_out_tone( &dtmfgenerator, DTMFGENERATOR_OUT_TONE_STOP, signal_duration );
 }

void main ( void ) {
    application_init( );

    for ( ; ; ) {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END