智能遙控器設(shè)計領(lǐng)域中傳感器件的應(yīng)用

明昕玥

摘 要：在科技水平的進步下，各類新型智能電器走入了人們的生活中，為了便于使用，這些智能電器都配置了智能遙控器，傳統(tǒng)的紅外線控制方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代智能電視的操作要求，于是市面上出現(xiàn)了各種各樣的智能遙控器產(chǎn)品，也具備許多獨特的功能，如手勢識別、語音識別等等。該文主要針對傳感器件在智能遙控器上的應(yīng)用進行分析。

關(guān)鍵詞：傳感器件 智能遙控器 應(yīng)用

中圖分類號：TN912.34 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0018-02

隨著傳感器領(lǐng)域的發(fā)展，傳統(tǒng)的紅外線控制方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代智能電視的操作要求，于是市面上出現(xiàn)了各種各樣的智能遙控器產(chǎn)品，也具備許多獨特的功能，如手勢識別、語音識別等等。傳感器作為智能遙控器的核心元件，是必不可少的。該文將對幾種最常用的傳感器件進行介紹，并且針對其在智能遙控器上的應(yīng)用進行詳細敘述。

1 傳感器的特性及原理

近幾年，我國市場上出現(xiàn)了多種用于制備智能遙控器的傳感器元件，主要有：

1.1 電容式傳感器

電容式傳感器是由一個接收器和一個發(fā)射器組成，兩個元件在通電的情況下會產(chǎn)生電場，在有物體接近的時候，電場的極性發(fā)生變化，進而感應(yīng)出物體的位移變化。此外電場強度與兩個原件之間的距離存在著一定的聯(lián)系，因此可以通過電場的強弱變化來計算兩電極之間的距離變化。

1.2 加速度傳感器

加速度傳感器源于對壓電效應(yīng)的應(yīng)用。壓電效應(yīng)是指當晶體受到力的作用，形狀發(fā)生改變，同時晶體內(nèi)部也出現(xiàn)極化現(xiàn)象，產(chǎn)生了電場。加速度傳感器利用了在高速作用下晶體變形產(chǎn)生電壓的特性研發(fā)而來，這種情況下，電壓與加速度存在著一定的聯(lián)系，因此只要控制加速度就能夠有效控制電壓。

1.3 角速度傳感器

市場上角速度傳感器有許多種類，不同企業(yè)制造的角速度傳感器結(jié)構(gòu)和工藝都會有一定的差別。該文以玻璃一硅一玻璃結(jié)構(gòu)的角速度傳感器為例，諧振部分使用特殊方法制作的硅梁，在傳感器外添加振蕩器使其工作，工作蕩頻率大約在4 000 Hz左右。角速度的變化能夠通過硅梁震動的頻率變化導致兩側(cè)金屬電極間的電容發(fā)生變化，只要使用儀器即可得出精確的結(jié)果。

1.4 OFN

它主要應(yīng)用在柔性線路板上，其工作原理是：當物體接觸遮光觸摸板，光敏元件會根據(jù)光的變化，將信息傳遞喚醒系統(tǒng)，從而進行工作。紅外LED光源開始工作之后，會啟動檢測光路，經(jīng)過透鏡的一系列折射和聚焦，在光敏陣列上得到一幕幕圖像數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)，獲取手指位移的數(shù)據(jù)并記錄下來，然后將數(shù)據(jù)及時的向外傳輸。此外，當附近沒有物體活動時還會使系統(tǒng)休眠，減少能源消耗。

2 智能遙控器的功能需求分析

隨著智能電視的發(fā)展，傳統(tǒng)的紅外線遙控器已經(jīng)無法滿足人們對于智能電視的要求。因此，想到得到所有用戶的認可，研究新型的智能遙控器已經(jīng)勢在必行。首先智能遙控器要滿足設(shè)計簡單、操作方便的特點，讓用戶不需要進行復雜的學習，就能夠輕松使用。其次隨著科技的發(fā)展，人們對于舒適度有了更高的要求，因此還要豐富智能遙控器的功能，應(yīng)用手勢識別、體感互動技術(shù)。未來的智能遙控器將會是多種功能結(jié)合的高科技產(chǎn)物。

3 傳感器在智能遙控器上的典型應(yīng)用的初步設(shè)計

通過對現(xiàn)代智能遙控器的需求調(diào)查可以知道，智能遙控器需要有按鍵功能、智能應(yīng)用中的鼠標功能，此外還應(yīng)具備滑動操控的功能。想要滿足這些需求，那么，智能遙控器上需要設(shè)置鍵盤矩陣模塊、電容觸摸模塊、三軸加速度模塊以及主MCU等。

鍵盤矩陣模塊能夠保證基本的按鍵功能，當操作進行中斷時，主MCU開始對系統(tǒng)掃描，檢測出哪一個按鍵被操作，系統(tǒng)再根據(jù)按鍵的不同確定相關(guān)的數(shù)據(jù)并發(fā)送。

電容觸摸模塊是利用多個電容感應(yīng)點形成一個感應(yīng)區(qū)域，MCU會對這片感應(yīng)區(qū)域進行定期掃描，當電容值出現(xiàn)變化時，則立即掃描所有的電容感應(yīng)點，記錄所有電容變化，并根據(jù)分布情況識別用戶的操作意圖。在一片很小的區(qū)域內(nèi)，根據(jù)相關(guān)的公式運算之后，即可實現(xiàn)用戶的基本操作。

三軸加速度及三軸陀螺儀模塊用于實現(xiàn)空中鼠標功能?？罩惺髽耍侵赣脩衾每罩幸苿又悄苓b控器來完成操控鼠標的目的。這項操作實現(xiàn)的最終目的是將用戶進行的空間三維移動變成二維移動。在用戶進行空中鼠標操作時，需要考慮各項數(shù)據(jù)（如方向、速度等）的變化，這些都可以通過相應(yīng)算法的計算來實現(xiàn)。目前我國對于這方面的技術(shù)水平還不夠完善，想要完美的實現(xiàn)用戶操作，需要采用智能遙控器進行一定時間的運算。

RF發(fā)射模塊的作用是將數(shù)據(jù)傳遞給相應(yīng)的控制設(shè)備，在智能電視行業(yè)快速發(fā)展的同時，數(shù)據(jù)的傳輸量越來越大。傳統(tǒng)的紅外線傳輸方式已經(jīng)無法滿足實際的要求，因此目前多采用RF傳輸?shù)姆绞絺鬟f數(shù)據(jù)，準確性更高。

在遙控器的實現(xiàn)機制方面，只要啟動服務(wù)，即可實現(xiàn)交互，并建立起連接，在閃聯(lián)協(xié)議棧啟動之后，可以利用函數(shù)進行啟動，利用區(qū)分設(shè)備確定設(shè)備的名稱與設(shè)備編號，通過函數(shù)void on_device_status （const char *device_id，Igrs Device Status status）和void on_lan_device_status （const char *device_id， const char *name，const char *hostname，unsigned int ip，int port，Igrs Device Status status，Igrs Device Type type）。在修改鍵值之后，可以利用打印信息進行輸出，在最后文件中追蹤到相關(guān)函數(shù)，對比打印信息。在該應(yīng)用的開發(fā)過程中，從底層系統(tǒng)的搭建到高層遙控器軟件的調(diào)用都秉承力求穩(wěn)定性的原則。對于第三方封裝好的應(yīng)用，只是負責 BUG 的發(fā)現(xiàn)，而相應(yīng)的解決問題提供 BUG 對應(yīng)的打印信息。對遙控器鍵值的修改是借助打印信息的比對，此打印信息通過終端實時的給出，提升結(jié)果的準確性。

4 結(jié)語

智能遙控器是在嵌入式系統(tǒng)上研發(fā)而出的設(shè)備，有著強大的可編程性與可擴展性，可以實現(xiàn)一鍵多用的效果。隨著人們對于遙控器操作要求的提高，智能遙控器的技術(shù)水平也越來越完善，將傳感器件應(yīng)用在智能遙控器上可以有效滿足人們的需求，該種技術(shù)值得進行廣泛的推廣。

參考文獻

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