智能遥控器设计领域中传感器件的应用

明昕玥

摘 要：在科技水平的进步下，各类新型智能电器走入了人们的生活中，为了便于使用，这些智能电器都配置了智能遥控器，传统的红外线控制方式已经无法满足现代智能电视的操作要求，于是市面上出现了各种各样的智能遥控器产品，也具备许多独特的功能，如手势识别、语音识别等等。该文主要针对传感器件在智能遥控器上的应用进行分析。

关键词：传感器件 智能遥控器 应用

中图分类号：TN912.34 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0018-02

随着传感器领域的发展，传统的红外线控制方式已经无法满足现代智能电视的操作要求，于是市面上出现了各种各样的智能遥控器产品，也具备许多独特的功能，如手势识别、语音识别等等。传感器作为智能遥控器的核心元件，是必不可少的。该文将对几种最常用的传感器件进行介绍，并且针对其在智能遥控器上的应用进行详细叙述。

1 传感器的特性及原理

近几年，我国市场上出现了多种用于制备智能遥控器的传感器元件，主要有：

1.1 电容式传感器

电容式传感器是由一个接收器和一个发射器组成，两个元件在通电的情况下会产生电场，在有物体接近的时候，电场的极性发生变化，进而感应出物体的位移变化。此外电场强度与两个原件之间的距离存在着一定的联系，因此可以通过电场的强弱变化来计算两电极之间的距离变化。

1.2 加速度传感器

加速度传感器源于对压电效应的应用。压电效应是指当晶体受到力的作用，形状发生改变，同时晶体内部也出现极化现象，产生了电场。加速度传感器利用了在高速作用下晶体变形产生电压的特性研发而来，这种情况下，电压与加速度存在着一定的联系，因此只要控制加速度就能够有效控制电压。

1.3 角速度传感器

市场上角速度传感器有许多种类，不同企业制造的角速度传感器结构和工艺都会有一定的差别。该文以玻璃一硅一玻璃结构的角速度传感器为例，谐振部分使用特殊方法制作的硅梁，在传感器外添加振荡器使其工作，工作荡频率大约在4 000 Hz左右。角速度的变化能够通过硅梁震动的频率变化导致两侧金属电极间的电容发生变化，只要使用仪器即可得出精确的结果。

1.4 OFN

它主要应用在柔性线路板上，其工作原理是：当物体接触遮光触摸板，光敏元件会根据光的变化，将信息传递唤醒系统，从而进行工作。红外LED光源开始工作之后，会启动检测光路，经过透镜的一系列折射和聚焦，在光敏阵列上得到一幕幕图像数据，系统根据这些数据，获取手指位移的数据并记录下来，然后将数据及时的向外传输。此外，当附近没有物体活动时还会使系统休眠，减少能源消耗。

2 智能遥控器的功能需求分析

随着智能电视的发展，传统的红外线遥控器已经无法满足人们对于智能电视的要求。因此，想到得到所有用户的认可，研究新型的智能遥控器已经势在必行。首先智能遥控器要满足设计简单、操作方便的特点，让用户不需要进行复杂的学习，就能够轻松使用。其次随着科技的发展，人们对于舒适度有了更高的要求，因此还要丰富智能遥控器的功能，应用手势识别、体感互动技术。未来的智能遥控器将会是多种功能结合的高科技产物。

3 传感器在智能遥控器上的典型应用的初步设计

通过对现代智能遥控器的需求调查可以知道，智能遥控器需要有按键功能、智能应用中的鼠标功能，此外还应具备滑动操控的功能。想要满足这些需求，那么，智能遥控器上需要设置键盘矩阵模块、电容触摸模块、三轴加速度模块以及主MCU等。

键盘矩阵模块能够保证基本的按键功能，当操作进行中断时，主MCU开始对系统扫描，检测出哪一个按键被操作，系统再根据按键的不同确定相关的数据并发送。

电容触摸模块是利用多个电容感应点形成一个感应区域，MCU会对这片感应区域进行定期扫描，当电容值出现变化时，则立即扫描所有的电容感应点，记录所有电容变化，并根据分布情况识别用户的操作意图。在一片很小的区域内，根据相关的公式运算之后，即可实现用户的基本操作。

三轴加速度及三轴陀螺仪模块用于实现空中鼠标功能。空中鼠标，是指用户利用空中移动智能遥控器来完成操控鼠标的目的。这项操作实现的最终目的是将用户进行的空间三维移动变成二维移动。在用户进行空中鼠标操作时，需要考虑各项数据（如方向、速度等）的变化，這些都可以通过相应算法的计算来实现。目前我国对于这方面的技术水平还不够完善，想要完美的实现用户操作，需要采用智能遥控器进行一定时间的运算。

RF发射模块的作用是将数据传递给相应的控制设备，在智能电视行业快速发展的同时，数据的传输量越来越大。传统的红外线传输方式已经无法满足实际的要求，因此目前多采用RF传输的方式传递数据，准确性更高。

在遥控器的实现机制方面，只要启动服务，即可实现交互，并建立起连接，在闪联协议栈启动之后，可以利用函数进行启动，利用区分设备确定设备的名称与设备编号，通过函数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）。在修改键值之后，可以利用打印信息进行输出，在最后文件中追踪到相关函数，对比打印信息。在该应用的开发过程中，从底层系统的搭建到高层遥控器软件的调用都秉承力求稳定性的原则。对于第三方封装好的应用，只是负责 BUG 的发现，而相应的解决问题提供 BUG 对应的打印信息。对遥控器键值的修改是借助打印信息的比对，此打印信息通过终端实时的给出，提升结果的准确性。

4 结语

智能遥控器是在嵌入式系统上研发而出的设备，有着强大的可编程性与可扩展性，可以实现一键多用的效果。随着人们对于遥控器操作要求的提高，智能遥控器的技术水平也越来越完善，将传感器件应用在智能遥控器上可以有效满足人们的需求，该种技术值得进行广泛的推广。

参考文献

[1] 李蕾，刘卫东.智能遥控器中的MEMS惯性传感器数据处理[J].电脑知识与技术，2011（19）：4639-4640.

[2] Heinzelman W，Chandrakasan A，Balakrishnan H.Energy-Efficient Communication Protocols for Wireless Microsensor Networks[J]. Proceedings of the 33rd Hawaii International Conference on System Sciences，2010.

[3] 王敬东，贲伟，王子瑞，等.基于ZigBee技术的TDOA定位系统设计[J].测控技术，2013（3）：74-79.

[4] 吴文忠，李万磊.基于ARM和ZigBee的智能家居系统[J].计算机工程与设计，2011（6）：1987-1990.

[5] Joachim Charzinski.HTTP/TCP connection and flow characteristics[J].Performance Evaluation，2000，42（2-3）：149-163.