MAXQ3120 混合信号微控制器的应用案例

图3. 双音多频(DTMF)拨号方案为键盘上的每个键安排了一个行音和一个列音。注意，最右边一列(A、B、C 和D 键)仅用在局端设备上，客户端没有。

Goertzel 算法是一种适合于CPU 实现的高效音频信号检测方法。它是一个双极点滤波器，可以在噪声信道中清晰地检测出音频信号。在MAXQ 微控制器上实现该算法的程序已经通过了测试。利用主叫ID 服务确定主叫者的电话号码很容易。这项服务的订户可在第1 和第2 声振铃之间收到一个1200bps 的信号，其中包含主叫号码、主叫者的名称以及时间和日期等。

在美国，电话局采用Bell 202 调制解调器标准传送主叫ID。欧洲所采用的标准是ITU V.32 模式2 (1300Hz传号和2100Hz 空号)。两种标准的数据传送速率都为1200bps。很容易在一个应用中同时支持这两种标准，但这里仅讨论美国使用的标准。在该标准中，"0"位用2200Hz 音频表示，"1"位用1200Hz 音频表示。MAXQ3120 可容易地检测到过零点，并由此确定输入信号频率和它所代表的数据位。数据格式很简单，为串行异步N81 格式(无奇偶校验位，8 位数据，1 位停止位)。

检测到位值后还要解析消息的格式。有两种主叫ID 格式。第一种仅包含主叫号码和日期及时间。如下所示：
TYPE LENGTH MONTH DAY HOUR MINUTE PHONE NUMBER CKSUM
04 12 30 39 32 33 30 39 35 34 39 30 33 35 35 35 31 32 31 32 49
- - 09 23 09 54 9035551212 -
如果用户只订了"仅号码"主叫ID 业务，就用这种格式为他们传送主叫ID。注意，除了类型、长度和校验和外，其他字符以ASCII 码传送。如果没有主叫号码，就用字母"O"代之。如果主叫号码应呼叫者的要求禁止传送，则用字母"P"代替电话号码。校验和为此信息中前面诸字节以256 为模的和，为2 的补码格式。如果用户订购了"姓名和号码"主叫ID 服务，就会收到如下所示的信息：
TYPE LENGTH DATA BLOCK 0 DATA BLOCK 1 ... DATA BLOCK N CKSUM
其中，TYPE 总为0x80，LENGTH 为所有数据块的长度。数据块的格式为：
BLOCK TYPE BLOCK LENGTH DATA
其中，BLOCK TYPE 表示传送数据的类型，其值根据下表选择：
VALUE TYPE
1 Date and time
2 Phone number
4 Number not present
7 Name
8 Name not present
一旦有关某次通话的数据搜集齐后便可存储在I2C* EEPROM 中。这类器件廉价、可靠，并且可以提供多种存储容量。一个16kb 的EEPROM 能够存储100 条姓名-号码格式的主叫ID 记录。在MAXQ 系列处理器上用软件实现I2C 通信的代码也有提供。

还需要做什么？ 还可以考虑对该系统的功能进行一些强化。尽管上面所讨论的方案可以监视所有在线的电话，但它还是无法告诉你是哪部电话发出或应答呼叫。为了做到这一点，每部电话机上需要安装一个无需任何用户界面的监视装置。MAXQ3120 可以通过电流传感器确定电话机何时被摘机，并通知位于中央的电话管理器。为完成这种通信任务，话机中的微控制器可以发送DTMF 数字信号，用来识别呼出或应答话机。在挂机状态，电话公司对这些信号"视而不见"，因此，户内电话线就为这些数字信号提供了理想的信道。另一方面的强化是自动登录到一台计算机。MAXQ3120 微控制器具有UART 通道，可以和PC 的串口连接，这样就可将电话管理器彻底转变为一个小巧的电话计费系统。如果再把这种计费系统和前面介绍的语音记录系统结合起来，你就拥有了一个非常完善的应答机或电话记录器。

电力监视装置

概念: 电费为什么这么高？这是电力公司经常听到的抱怨。其中，与燃料价格无关的部分原因是越来越多的电器始终处于耗电状态。

不要抱怨电冰箱，因为它的电源是间歇开关的，只有当电冰箱的内部温度高于限定值时电源才被接通。实际上，耗电的设备到处都是。想一想多媒体设备中发出亮光的指示灯，告诉你它已被关闭，等待你的遥控命令来打开它。过去，"关掉"开关就意味着该设备不再有任何形式的工作。但在今天，关掉电视机只是使其处于等待模式，许多电路仍在耗电。事实上，现在已经很难找到真正切断电源的电器。
微机也是隐蔽耗电的设备。在当今的网上时代，人们离开时还让微机下载文件、收取邮件等等。它要花多少电费？

在此最后一部分，MAXQ3120 回归其本源，但角色转变为用电者，而不再是供电者。图4 示出了本应用的框图。

图4. 用电监视装置能够确定某电器何时用了多少电。它还可以报告会损坏敏感设备的电压浪涌和掉电故障。

细节: MAXQ3120 专为支持电表应用而设计。它的两个ADC 分别设计用于监视电压通道和电流通道。在本项目中，MAXQ3120 连续监视进入某设备的电压和电流。然后，它可以报告该设备的平均功率，用电高峰出现的次数和幅度，以及，如果需要的话还可提供该设备的功率因数。