基于微機(jī)械加速度計(jì)的無鍵多功能電視遙控器

1 引言
隨著科技高速發(fā)展，人們?nèi)沼闷凡粩嘞蛞撞僮?、易攜帶、智能化的方向發(fā)展。電視作為重要的生活用品，其遙控器易操作、無鍵化、智能化是目前發(fā)展趨勢(shì)。隨著微機(jī)械加速度計(jì)技術(shù)的日趨成熟，其微小化、低功耗、高精度、智能化、低成本的特點(diǎn)使電視遙控器的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。
此設(shè)計(jì)利用單片機(jī)體積小、功能豐富、精度高及在線仿真方便快捷的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)電視機(jī)的簡(jiǎn)單方便的控制。該設(shè)計(jì)采用完全無鍵化的設(shè)計(jì)模型，利用加速度計(jì)準(zhǔn)確測(cè)定控制方向。此遙控器有二維4個(gè)方向，即4個(gè)功能鍵。經(jīng)實(shí)踐分析，4個(gè)鍵可滿足對(duì)電視機(jī)的基本操作。在正常狀態(tài)下，X軸方向作音量調(diào)節(jié)，Y軸方向作頻道調(diào)節(jié)。系統(tǒng)采用電池組供電，采用電視遙控通用編碼，實(shí)用方便，適用于社會(huì)不同人群的操作方式和習(xí)慣，其簡(jiǎn)易、低功耗的特點(diǎn)，是未來電視遙控發(fā)展的方向。該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的無鍵化，用微機(jī)械加速度計(jì)的方向量及在各方向量上的大小實(shí)現(xiàn)遙控；電路設(shè)計(jì)獨(dú)特，完全符合加速度計(jì)性能的設(shè)計(jì)特點(diǎn)；該產(chǎn)品體積小，電池供電，外觀設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)，對(duì)其不同程度的改變，可適用于不同場(chǎng)合，不同人群；通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)加速度計(jì)的誤差消除和算法測(cè)量。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個(gè)系統(tǒng)主要包括信號(hào)的采集、處理、發(fā)送3部分。每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)都直接影響系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。一般加速度計(jì)輸出的模擬信號(hào)比較微弱。由于系統(tǒng)中內(nèi)部和外部干擾的影響，被測(cè)信號(hào)參雜有干擾信號(hào)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)很微弱時(shí)，就會(huì)被干擾噪聲“淹沒”，導(dǎo)致很大的數(shù)據(jù)采集誤差。因此必須在放大之前對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。把信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)牧砍虄?nèi)，以獲得盡可能高的分辨率。另外，該模塊應(yīng)盡可能靠近信號(hào)源，這樣信號(hào)在受環(huán)境影響之前即被放大，使信噪比得以改善。這里選用LM358 濾波放大電路。再將經(jīng)放大的模擬信號(hào)傳到A／D轉(zhuǎn)換器中，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，由于單片機(jī)內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換功能，因此整個(gè)轉(zhuǎn)換過程是在單片機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的，而無需添加額外的A／D轉(zhuǎn)換器。同時(shí)利用單片機(jī)分析、處理信號(hào)；然后通過射頻收發(fā)模塊發(fā)射信號(hào)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

3 硬件電路設(shè)計(jì)
無鍵多功能電視遙控器的硬件主要包括加速度計(jì)傳感器單元，控制器單元及紅外發(fā)射單元3部分。