home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TAP YIPL / TAP_and_YIPL_Collection_CD.iso / PHREAK / GENERAL / RLDECODE.TXT < prev    next >
Text File  |  1992-02-05  |  14KB  |  330 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.                  *  R e n e g a d e   L e g i o n  *
  8.  
  9.  
  10.  
  11.                           DTMF Tone Decoder
  12.  
  13.                                  by
  14.  
  15.                                Kingpin
  16.  
  17.  
  18.  
  19.                          Technical Report #8
  20.  
  21.  
  22.  
  23.                               Feb.  1992
  24.  
  25.  
  26.  
  27. The Night Elite BBS    Temporarily Down  (RL HeadQ)
  28. Electric Eye ][        313-776-8928      (NUP: PHUCK_MICH_BELL)
  29. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  30.  
  31.  
  32. Brief RL Information - By: The Knight
  33.  
  34. Well, as some people know RL has no HQ BBS right now and is just trying
  35. to start up again. Its "subgroup" "LoST" has published since the last
  36. RL Report yet RL its self the serious side of LoST has yet to really do
  37. anything since last April. RL has been around for about 1 year and 1
  38. month and has very recently re organised.
  39.  
  40. You can ALWAYS find all RL files on Electric Eye ][ BBS. And if you
  41. wish to join or submit any articles I welcome them. You can contact
  42. me (The Knight) on Electric Eye.
  43.  
  44. Thanks to those of you who are reading our files.
  45.  
  46. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  47.  
  48. By Kingpin:
  49.  
  50.  
  51.      Introduction
  52.      
  53.  
  54.      These plans explain in detail how you can build a device
  55. that decodes DTMF (Dual-Tone-Multi-Frequency) tones, or touch
  56. tones.  The device uses a single chip to decode 12 or all 16 of
  57. the DTMF tones (1-9, A-D).  Up to 16 tones can be stored in the
  58. circuits static RAM memory.  They can be reviewed by reading them
  59. out one by one on the LED display.  The DTMF decoder can be
  60. hooked up directly to a telephone, scanner, or a tape recorder. 
  61. The 16 tones that this circuit decodes are as follows:
  62.  
  63.      1 = 697 + 1209hz
  64.      2 = 697 + 1336hz
  65.      3 = 697 + 1477hz
  66.      4 = 770 + 1209hz
  67.      5 = 770 + 1336hz
  68.      6 = 770 + 1477hz
  69.      7 = 852 + 1209hz
  70.      8 = 852 + 1336hz
  71.      9 = 852 + 1477hz
  72.      0 = 941 + 1336hz
  73.      * = 941 + 1209hz
  74.      # = 941 + 1477hz
  75.      A = 697 + 1633hz
  76.      B = 770 + 1633hz
  77.      C = 852 + 1633hz
  78.      D = 941 + 1633hz
  79.  
  80.      To build this circuit, you will need quite a bit of
  81. electronics knowledge.  If you have never built anything
  82. involving electronics before, don't try this project, because it
  83. is way to difficult.  A .GIF should be included in this file,
  84. showing the schematic of the circuit.  If it is not included with
  85. this, look at the end of the text on where to get it.  In order
  86. to make the decoder, the .GIF is essential.
  87.  
  88.  
  89.      Applications/Uses
  90.   
  91.  
  92. The tone decoder can be used for many things. Basically,
  93. anytime you hear a DTMF tone, and want to know what
  94. it is, just hook up the decoder.  When it is hooked up
  95. to a phone line,  any tones sent over the line can be decoded
  96. in a split second.  It is great for services like credit card
  97. verification, voice mail systems, answering machines, COCOTS,
  98. etc. DTMF signalling is so widespread, there is no doubt that you
  99. will discover many useful applications with the decoder.
  100.  
  101.      Theory of Operation
  102.    
  103.  
  104.      The DTMF decoder operates as follows: DTMF signals are
  105. coupled to pin 9 of IC1, the DTMF decoder chip, by .01uf
  106. capacitor C1.  ED (pin 6 of IC1) goes high within 20 milliseconds
  107. of DTMF input detection.  This signal increments the counter,
  108. IC4, via the Schmitt NAND, IC3.  Then, DV (pin 14 of IC1) goes
  109. high within 46 milliseconds of tone reception.  This signal
  110. causes the R/W input of the RAM to go low. Within 50 milliseconds
  111. after the tone ends, DV goes low, writing the data into the first
  112. address of the RAM.  4.56 milliseconds after DV goes low, the
  113. outputs D1, D2, D4, D8 of the decoder clear.  The digit received
  114. is displayed on LED1 until the next digit is read.  This sequence
  115. will contine until all 16 memory locations contain data.  At this
  116. time, the counter recycles and data will be written over what was
  117. previously stored.
  118.      
  119.      To read out the contents of memory, S3 is opened, causing
  120. pins 1 and 2 of the counter to go high.  This resets the counter,
  121. so the RAM will be at address 00. The data in address 00 of the
  122. RAM is presented to IC5, the BCD to 7-segment decoder/driver. 
  123. IC5 converts the RAM output data to a digit which is displayed on
  124. LED1.  When S2 is momentarily closed, a high pulse is presented
  125. to pin 14 of the counter by way of the NAND.  This increments the
  126. counter, which presents the first address to the RAM, and the
  127. first digit is displayed.  S2 is repeatedly pressed until all the
  128. contents of memory have been displayed.
  129.  
  130.  
  131.      Parts List
  132.    
  133.  
  134.      C1 - .01uf capacitor          
  135.      C2 - 2.2uf electrolytic capacitor
  136.      C3, C4 - .1uf capacitor
  137.      S1, S4 - SPST switch
  138.      S2 - Momentary, normally open 
  139.      S3 - Momentary, normally closed
  140.      D1 - 1N914 general purpose diode   
  141.      IC1 - UM9203, DTMF Decoder chip
  142.      IC2 - 5101, 256 x 4 SRAM
  143.      IC3 - 4093, quad Schmitt NAND
  144.      IC4 - 74C93, ripple counter
  145.      IC5 - 74C48, BCD to 7-segment
  146.      IC6 - 78L05, 5 volt regulator
  147.      R1, R3 - 4.7K ohm 1/8 watt resistor
  148.      R2 - 1M ohm 1/8 watt resistor 
  149.      R4 - 1K ohm 1/8 watt resistor 
  150.      LED1 - 7-segment, common cathode
  151.      X1 - 3.579Mhz colorburst crystal   
  152.      
  153.      Misc. parts - 1/8" input jack, IC sockets, PC board, 9V
  154. battery and clip, enclosure box, mounting hardware
  155.  
  156.      All the IC's except for IC1 are available from JDR
  157. Microdevices, 2233 Branham Lane, San Jose, CA, 95124,
  158. 800/538-5000.  Other components are available from Digi-Key, 701
  159. Brooks Ave. South, P.O. Box 677, Thief River Falls, MN,
  160. 56701-0677, 800/344-4539.  If the components are not available
  161. from the above places, check Radio Shack or your local
  162. electronics store.
  163.  
  164.  
  165.      Circuit Construction
  166.    
  167.  
  168.      There are two different techniques you can use to contruct
  169. the Renegade Legion DTMF decoder.  Either wire-wrapping or using
  170. a PC (printed circuit) board and soldering.  Building a PC board
  171. is the most ideal way to mount the project, because the circuit
  172. involves many confusing and difficult areas. 
  173.  
  174.      Assembly with the PC board is basically straightfoward. 
  175. Note that the switches, LED1, and the input jack are not mounted
  176. on the board.  These should be mounted on the enclosure box, if
  177. you want.  There are 6 jumpers that need to be installed on the
  178. component side of the board.  They are labelled "JU" on the
  179. schematic.  You can use excess component leads for these jumpers.
  180. In addition, pads can be used so that pin 4 of IC1 can be
  181. jumpered high or low for either 12 or 16 DTMF tone detection.
  182. Also, note the polarity marking for C2, which is very important.
  183. Crystal X1 should be mounted horizontally.  You should use
  184. sockets for all the DIP IC's.  All other components are mounted
  185. normally. 
  186.  
  187.      Three things need to be done on the solder side of the
  188. board.  First, cut the trace running between pins 6 and 12 of
  189. IC3.  Next, use a small piece of wire or a leftover component
  190. lead to solder a jumper between pins 5 and 6 of IC3.  Also, diode
  191. D1 needs to be installed on the solder side.  Solder the diode
  192. between pin 6 of IC1 and pin 6 of IC3.  Make sure the leads of
  193. the diode do not cause any shorts by enclosing the diode in
  194. heat-shrink, electrical tape, or some other kind of insulant.
  195.  
  196.      Double checking your work at various stages along the way
  197. will assure a functional device at power-up.  Before you insert
  198. the IC's into the sockets at the end of the project, check all
  199. connections with a continuity meter.  If the circuit does not
  200. operate correctly, suspect your work before questioning the IC's
  201. (See the section on Testing and Troubleshooting).
  202.  
  203.      This project uses CMOS IC's, which are static sensitive.
  204. Optimally, you and your soldering iron should be grounded when
  205. working with the IC's.  If you don't have an antistatic mat or
  206. workplace, don't worry about it.  Just try not to touch the pins
  207. of the IC's and store them in conductive foam or a piece of
  208. aluminium foil when not in use.  If you have to, touch a wall,
  209. radiator, computer, dog, cat, or any grounded object to discharge
  210. yourself before you get to work with the IC's. 
  211.  
  212.      It is also important to ground the case of the 3.579Mhz
  213. crystal.  To do this, solder a wire from the case of the crystal
  214. to a ground trace on the PC board or the ground side of a switch,
  215. like S2 or S3.
  216.  
  217.      Depending on the specific characteristics of your LED
  218. display, you may need to adjust the value of R4 for the proper
  219. LED intensity.  If your display is too dim, try a slightly lower
  220. resistance value for R4.  If your display is too bright, try a
  221. slightly higher resistance value for R4.  I chose a 1K ohm
  222. resistor because it works fairly well.
  223.  
  224.      After you are done assembling the circuit, think about where
  225. you are going to put the LED display, input jack, and switches on
  226. your enclosure box.  Assembly and disassembly will be easier if
  227. all of these parts are attached to the same half of your box.
  228.  
  229.  
  230.      Testing and Troubleshooting
  231.   
  232.  
  233.      Having thoroughly checked all the connections of your
  234. contructed unit, you are ready to power up the device.  Current
  235. with the display on should be about 75-85 milliAmps.  Hit the
  236. reset switch, S3, to reset the counter.  Connect the device to a
  237. source of DTMF tones, such as a phone line.  Pick up the phone
  238. and hit some keys.  The number of the tone you entered should be
  239. on the display until another tone is entered.  Hit the reset
  240. switch again and then hit the sequence switch, S2.  You should
  241. see the first tone you entered.  Hit the sequence switch again,
  242. and you should see the subsequent tones you entered.
  243.  
  244.      If at any time you sense something is wrong, turn the power
  245. off to protect the IC's.  Check to see if the IC's are hot.  If
  246. things aren't working the way they should be, check out the
  247. following: Pins 6 and 14 of the decoder IC, IC1, should be in a
  248. high logic state for the duration of the tone.  Pin 20 of the
  249. RAM, IC2, should be low for the duration of the tone.  Pin 14 of
  250. the counter, IC4, should be low for the duration of the tone.
  251.  
  252.      If the device appears to be decoding tones properly but does
  253. not store them in memory, the decoder IC may be hung up.  Check
  254. pin 14 (DV) of the decoder IC to make sure it is normally low,
  255. and high for the duration of a tone.  If DV is always high, the
  256. decoder IC is hung up.  To solve this problem, ground the case of
  257. the crystal as mentioned earlier in this text.  If the problem
  258. persists, connect a 5 pF capacitor from pin 11 of the decoder IC
  259. (XOUT) to ground.
  260.  
  261.   
  262.      Using Your Decoder
  263.    
  264.  
  265.      Using the decoder is not too hard, but there are a few
  266. details about its operation that you need to observe.  When you
  267. first turn the unit on, be sure to hit the reset switch.  This
  268. ensures that the tones (or rather the data sent from the decoder
  269. to the memory) will be stored in the first memory location.  Then
  270. just wait for some DTMF tones to come down the line.  When they
  271. do, the device will decode them and store them in memory.  When
  272. the tones have stopped, hit the reset switch, and then the
  273. sequence switch.  You will see a number on the display, which in
  274. the number stored in the first memory location.  Hit the sequence
  275. switch and the numbers in the subsequent memory locations will be
  276. read out.  Once you have read out all the numbers, hit the reset
  277. switch again.  You are ready to start decoding all over again.
  278. The numbers will be in the memory as long as the power is on and
  279. new numbers haven't been written over the old ones.
  280.  
  281.      For detection of all 16 DTMF tones, pin 4 of the DTMF
  282. decoder IC must be tied low.  If detection of only the 12 common
  283. tones (1-9) is needed, pin 4 should be tied high.  The numbers 1
  284. to 9 will read out as numbers on the LED display.  However 0, #,
  285. *, A, B, C, D will read out with different unique patterns (see
  286. the enclosed .GIF).
  287.  
  288.      There are a few other helpful hints that can make using the
  289. decoder easier.  First of all, turn the LED display off when you
  290. are not reading out numbers.  You only need the display when
  291. you're reading out numbers, and switching it off will prolong
  292. battery life.  Also, while reading out the numbers, you might
  293. want to remove the device from the phone line or whatever it is
  294. hooked up to.  If the decoder happens to receive a tone while
  295. you're reading out the numbers in memory, the tone will be stored
  296. in whatever memory location you happen to be at and generally
  297. make things confusing. 
  298.  
  299.      Although the DTMF decoder is intended to be powered by a 9V
  300. battery, the 78L05 voltage regulator, IC6, can handle input
  301. voltages from 7 to 30V DC.  Other batteries or power supplies can
  302. be used to power the decoder as long as they conform to the
  303. voltage regulator's sprecifications.
  304.  
  305.      Remember that the decoder can only store 16 tones at one
  306. time.  If more than 16 tones are read by the decoder, the counter
  307. resets the RAM to the first memory location and the excess tones
  308. are read into memory, erasing the previous ones.  This is a
  309. problem sometimes, since information is lost.  If you know you
  310. will be decoding more than 16 tones at one time, just record them
  311. onto a tape recorder, then play them back a few at a time into
  312. the decoder.
  313.  
  314.      When using the decoder with a tape recorder, hook it up to
  315. the earphone jack and adjust the volume so the decoder will read
  316. the tones off the tape.  When using the decoder with a scanner,
  317. it is best to hook it up to the "tape out" jack if it has one. 
  318. If not, just hook it up to the earphone jack on the scanner.
  319.  
  320.      Be warned that if you are going to hook up the decoder to
  321. the phone line for any extended period of time, circuitry must be
  322. added (which is unavailable through me) to the input to protect
  323. the device from the ringing voltage on the phone line.  90 volts
  324. AC on the line will basically destroy the CMOS IC's.
  325.  
  326.     Later..
  327.  
  328. RL
  329. - -
  330.