DTMF Devresi. Yer’e Yakın Uzay (Helyum Balonlu) çalışmalarında faydalı yükünüz ile zaman zaman Yer Kontrol İstasyonu aracılığı ile sinyal gönderilerek iletişim kurulması bir gerekliliktir. Bu tür çalışmalarda en çok önem arz eden konuların başında uçuş kesici/sönümlendirici (cutdown) devresi olarak adlandırılan sisteme Yer’den komut gönderilmesi konusudur.

Karmaşık telemetre komutları yerine bu çalışma için DTMF kontrollü bir kart kullanılabilir. Devre, RF hattı yoluyla Yer Kontrol İstasyonu’ndan gönderilen DTMF sinyallerinin kodunu çözer ve şifre bilgisini denetleyerek doğru ise onaylar ve kontrolü istenen cihaz için onay verir.

DTMF, “Dual Tone Multi Frequency” kelimelerinin baş harflerinden oluşur.  Kelime anlamı “çift tonlu çoklu frekans kodlama” sistemidir. DTMF esas olarak  Amerikan ordusu için Bell telefon laboratuvarlarında geliştirilmiş bir kodlama  sistemidir. Daha sonra telefon şebekelerinde bilgi yollamanın güvenli yolu  olarak tercih edilmiş ve telefon abonesinin santrala aradığı abone ile ilgili  bilgileri ilettiği standart yöntem olarak günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır.

DTMF kodlama sistemi radyo amatörlüğünde yerini son yirmi yıl içinde yaygın olarak almıştır. Günümüzde telsiz cihazlarının çoğunda DTMF sinyallerini  yollamaya ve almaya yarayan modüller ile tuş takımı bulunmaktadır.

DTMF kodlama sisteminde temel olarak dört adet iki çift ton kullanılır. Bu iki ton kombinasyonu ile 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, #, *, A, B, C, D rakam ve sembolleri ifade edilir.

Yukarıdaki DTMF kod kombinasyon tablosundan görüleceği gibi dört adet frekans satır için, dört adet frekansta kolon için tahsis edilmiştir.

Tablonun ortasındaki rakam ve semboller karşılarında bulunan satır ve sütundaki frekans çiftiyle ifade edilirler. Bir örnek vermek gerekirse 4 rakamını 770 Hz ve 1209 Hz lik ton çiftiyle ifade ederiz. Bu ton çiftleri 16 adet ton kombinasyonuna olanak tanır. Bu tonlardan sıra için adanmış olanlar 1 kHz ‘in altında, kolon için tahsis edilmiş olanlar ise 1 kHz ile 2 kHz arasındadır.

Bu frekansların bu sınırlar dahilinde olmasının sebebi telefon ve telsiz sistemlerinde band geçiren filtreler kullanılır ve bu filtreler 300 Hz ‘ 3000 Hz arasındaki konuşma aralığı dediğimiz aralıktaki frekansları geçirirler. DTMF tonlarıda bozulma ve kesintilere uğramaması için bu frekans sınırları içinde kalacak şekilde tasarlanmışlardır.

Bu noktaya kadar bir DTMF ton kodunun üretilmesini ele aldık. Bu sinyallerin çözümlenmesi oldukça kritik ve karmaşık bir DSP ‘ Digital Signal Processing ‘ tekniği gerektirmektedir. Çözümleme için geçerli bir ton çifti ve zamanlama aralığı gereklidir. Bir konuşma esnasında DTMF sinyalinin çözülme gerekliliği işleri daha da karmaşık bir hale sokar.

– Her ton sinyalinin algılanması,
– Geçerli ton çiftinin belirlenmesi,
– Bir sembolün geçerli zaman dilimindeki varlığının tespiti.

Bir DTMF alıcısı ton frekanslarını +/- %1.5 hata toleransı ile algılamalı ve vericiden gelen tonlar +/- %3.5 hata toleransı içinde kalmalıdır. DTMF sinyalleri iki ton arasında bir şiddet seviyesi olduğunda dahi algılamada hata yapmamalıdır. [1]

DTMF kodlarının kullanılması ile aynı zamanda gerek faydalı yük kutusu (uçuş kapsülü) içinden gerekse farklı kaynaklardan gelen istenmeyen sinyaller (enterferans) nedeniyle kesici/sönümlendirici sistemin yanlışlıkla aktif hale gelmesi ve uçuşun sonlandırılması engellenmiş olur.

• Kart Ölçüleri: 85 mm. x 47 mm. x 17 mm.
• Besleme Voltaj Değeri: Maksimum 12 Volt DC
• Röleler: İki adet röle kullanılmıştır. Röleler 12Volt DC.

Devrenin sağ üst kısmında görüleceği üzere kartın 12 Volt güç girişinin hemen yanında 1N4007  diyot kullanılmıştır. Bu 1000Volt -1A’lik bir diyot olup, genel kullanım yeri bu gibi devrelerin besleme katlarında doğrultma devresidir. Akım değerinin yüksek tutulması ile fazla akım ile diyodun ısınması ve bozulması önlenmiştir. Hemen yanındaki LM78o5 ile güç 5 Volt’a regüle edilmiş ve bir kapasitör ile filtrelenmiştir.

Datasheet Dosyaları:

1N4007 Datasheet
LM7805 Datasheet

Kullanım İzinli Referans Alıntı Kaynakları
[1] B.A. ANTRAK Gazetesi 1999