智能遙控器設計領域中傳感器件的應用

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，傳統的紅外線控制方式已經無法滿足現代智能電視的操作要求，于是市面上出現了各種各樣的智能遙控器產品，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用進行分析。

關鍵詞：傳感器件 智能遙控器 應用

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

隨著傳感器領域的發展，傳統的紅外線控制方式已經無法滿足現代智能電視的操作要求，于是市面上出現了各種各樣的智能遙控器產品，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射器組成，兩個元件在通電的情況下會產生電場，在有物體接近的時候，電場的極性發生變化，進而感應出物體的位移變化。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的應用。壓電效應是指當晶體受到力的作用，形狀發生改變，同時晶體內部也出現極化現象，產生了電場。加速度傳感器利用了在高速作用下晶體變形產生電壓的特性研發而來，這種情況下，電壓與加速度存在著一定的聯系，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，不同企業制造的角速度傳感器結構和工藝都會有一定的差別。該文以玻璃一硅一玻璃結構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金屬電極間的電容發生變化，只要使用儀器即可得出精確的結果。

1.4 OFN

它主要應用在柔性線路板上，其工作原理是：當物體接觸遮光觸摸板，光敏元件會根據光的變化，將信息傳遞喚醒系統，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據，系統根據這些數據，獲取手指位移的數據并記錄下來，然后將數據及時的向外傳輸。此外，當附近沒有物體活動時還會使系統休眠，減少能源消耗。

2 智能遙控器的功能需求分析

隨著智能電視的發展，傳統的紅外線遙控器已經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勢在必行。首先智能遙控器要滿足設計簡單、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，應用手勢識別、體感互動技術。未來的智能遙控器將會是多種功能結合的高科技產物。

3 傳感器在智能遙控器上的典型應用的初步設計

通過對現代智能遙控器的需求調查可以知道，智能遙控器需要有按鍵功能、智能應用中的鼠標功能，此外還應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開始對系統掃描，檢測出哪一個按鍵被操作，系統再根據按鍵的不同確定相關的數據并發送。

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

三軸加速度及三軸陀螺儀模塊用于實現空中鼠標功能。空中鼠標，是指用戶利用空中移動智能遙控器來完成操控鼠標的目的。這項操作實現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，需要考慮各項數據（如方向、速度等）的變化，這些都可以通過相應算法的計算來實現。目前我國對于這方面的技術水平還不夠完善，想要完美的實現用戶操作，需要采用智能遙控器進行一定時間的運算。

RF發射模塊的作用是將數據傳遞給相應的控制設備，在智能電視行業快速發展的同時，數據的傳輸量越來越大。傳統的紅外線傳輸方式已經無法滿足實際的要求，因此目前多采用RF傳輸的方式傳遞數據，準確性更高。

在遙控器的實現機制方面，只要啟動服務，即可實現交互，并建立起連接，在閃聯協議棧啟動之后，可以利用函數進行啟動，利用區分設備確定設備的名稱與設備編號，通過函數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函數，對比打印信息。在該應用的開發過程中，從底層系統的搭建到高層遙控器軟件的調用都秉承力求穩定性的原則。對于第三方封裝好的應用，只是負責 BUG 的發現，而相應的解決問題提供 BUG 對應的打印信息。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，提升結果的準確性。

4 結語

智能遙控器是在嵌入式系統上研發而出的設備，有著強大的可編程性與可擴展性，可以實現一鍵多用的效果。隨著人們對于遙控器操作要求的提高，智能遙控器的技術水平也越來越完善，將傳感器件應用在智能遙控器上可以有效滿足人們的需求，該種技術值得進行廣泛的推廣。

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