利用手機發射 DTMF 訊號遠端控制Roomba 570

作者：劉孝忠 (2009-03-31)

現今流行之遠端控制不管是利用 RF、BlueTooth及Zigbee都有距離限制或是 WiFi 也有 Access  Point 不夠，覆蓋率不足之缺陷，而手機基地台因為訊號覆蓋率遠大於 WiFi，所以只要是能收到手機訊號之地方，不管被控端身在海角天涯，皆可利用 DTMF 訊號遠端控制，若是使用3G手機還能收到被控端之視訊畫面。本文介紹iROBOT公司生產之Roomba 570掃地機械人，並利用 DTMF 訊號 經由手機遠端控制Roomba 570。

一、Roomba 570簡介

圖1 Roomba 570    圖2 先移除後方集塵器，再將上方裝飾板打開 圖3 Roomba 570 ROI 接頭

圖4 利用 DTMF 訊號 經由手機遠端 控制Roomba 570

圖5 Roomba 570 ROI接腳定義

二、DTMF ( Dual Tone Multi Frequency)簡介

目前台灣電話系統撥號方式有下列兩種：

 1、脈衝式撥號（Pulse Dialing）：

使用於老式的轉盤式號碼盤電話機，當號碼盤轉動時，以脈衝的多寡代表所撥的號碼。其電壓波形如圖 6 所示。

                                圖6 脈衝式撥號信號

2、雙音複頻撥號（Dual Tone Multifrequency Dialing）：

雙音多頻訊號（DTMF），雙音多頻訊號是在1960年代由貝爾實驗室所發明，主要之功能是電話系統中電話機用來告知交換機，於發送端電話上那一個按鍵被按下。DTMF的撥號鍵盤是4×4的矩陣，每一列代表一個低頻，每一行代表一個高頻。每按一個鍵就發送一個高頻和低頻的正弦訊號組合，譬如『1』相當於697和1209赫茲(Hz)。交換機可以解碼這些頻率組合並確定所對應的按鍵。所有這些頻率都是經過挑選的，因此他們彼此間並不具有共振諧音的關係，也就是說，所有的雙音複頻是不諧調的，如此可使隨機的噪音所導致的錯誤機率減至最低，而系統的效率與準確性得以提高。

在雙音複頻式撥號系統中，是將每個號碼盤數字以二個不諧調(enharmonic)的音調頻率結合代表，諧調音調的意思指的是，二個頻率中，一個頻率並不是其他另一個的精確整數倍數，例如 200Hz 和 300Hz 是 100Hz 的諧音，但就不是 77Hz 的諧音(harmonics)了，所以 100Hz 和 77Hz 不是諧調的音調。 

本文將一手機A與Roomba 570結合，再利用另一隻手機B撥電話給手機A，手機A利用自動接聽功能，經由免持聽筒把手機B按鍵之DTMF 訊號送到MT8870 DTMF 解碼 IC上解碼，接下來利用解碼出來之 DTMF 訊號來控制 Roomba 570。

                                     圖7利用 DTMF 訊號 經由手機遠端 控制Roomba 570