基于MSM7512B的远程数据采集接口设计

MSM7512B是日本OKI公司生产的一种价格低廉、功耗低、性能良好的调制解调芯片，满足ITU-TV.23协议标准，由单电源(3～5V)供电，采用FSK调制解调方式，通信速率为1200bps，其FSK输出信号可直接驱动600Ω通信电路，外围电路简单可用于内置式Modem、数据传输系统、家庭安防系统等场合。

MSM7512B介绍
　　
MSM7512B包括调制和解调两部分，图1为该芯片的内部功能框图。MSM7512B有4种工作模式，由Mod1、Mod2端口进行控制。当Mod1=0，Mod2=0时，MSM7512B工作于调制模式。XD输入为0或1的数字信号，AO端对应输出频率为2100Hz或1300Hz的FSK信号，RS是FSK信号输出的使能控制端；当Mod1=1，Mod2=0时，MSM7512B工作于解调模式，AI输入频率为2100Hz或1300Hz的FSK信号，RD对应输出解调后的0或1数字信号，CD是输入检测的指示；当Mod1=0，Mod2=1时，MSM7512B工作于环路自测模式，用于检测芯片工作是否正常；当Mod1=1，Mod2=1时，MSM7512B工作于节电模式，此时MSM7512B功耗仅0.1mW，其他模式一般功耗为25mW。


　　
AI、AO、RD、CD、XD、RS、MOD1、MOD2为MSM7512B的管脚。本设计中，四种模式的选择由单片机实现。

电话线数据传输接口设计
　　
本系统由单片机采集现场的数据，现场数据经过AD574(12位芯片)进行A/D转换，把0～10V的电压转换成0～4095，根据实际使用的要求，单片机对采样的数字量进行数字滤波。滤波算法有算数平均值方法、滑动平均值方法及防脉冲干扰平均值方法等。单片机对滤波后的数据进行分类整理，存放在RAM中，以备向上位机传送。
　　
通过电话线连接MSM7512B，再接到单片机上，进行远程数据传输。工作过程分为分为主叫和被叫部分。主叫部分电路如图2所示，被叫部分电路如由图3所示。
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　


　　
在主叫工作方式下(发送状态)，单片机主动向上位机提出传送数据的请求，单片机处于发送状态，单片机通过P1.0和P1.1将MSM7512B设置为调制方式，置P1.4为高电位，控制继电器J1闭合，使MSM7512B与电话线接通，延时等待2s之后，单片机通过P1.5、P1.6、P1.7控制双音多频发生器HT9200A，产生的DTMF信号送入MSM7512B的外部信号输入端EAI，经过MSM7512B内部放大后由AO端输出，向上位机发送电话号码，确认与上位机的电话线接通后，开始向上位机发送数据。发送数据完毕，单片机置P1.4为低电位，控制继电器J1断开，使单片机处于接收待命状态，电路如图2所示。

在被叫工作方式下(接收状态)，单片机的中断1通过光隔离器4N35接收到电话线路的振铃信号后，单片机通过P1.0和P1.1将MSM7512B设置为解调方式。置P1.4为高电位，控制继电器J1闭合，使MSM7512B与电话线连通。接收上位机发送来的指令和数据，按指令将A/D数据向上位机发送。发送数据完毕，单片机置P1.4为低电位，控制继电器J1断开，使单片机处于接收待命状态。如确认收到的电话号码不是本机号码(误码)，则对接收到的命令不做处理。发送和接收的工作方式是半双工，通信数率都是1200bps。

软件流程
　　
发送过程的软件流程见图4，其接受的流程与此相似。具体的工作过程可参考上面内容。


　　
MSM7512B外围电路简单，使用方便，应用灵活，本文所介绍的系统可广泛应用于现场数据采集系统。