飛思卡爾：藍(lán)牙飛鼠方案成就智能顯示終端

　　隨著智能網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展，電視機(jī)的功能也越來越豐富，可以實(shí)現(xiàn)的功能越來越多，譬如上網(wǎng)、體感游戲、家庭娛樂、網(wǎng)上購物等。這也就意味著新興的遙控器除了實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的電視遙控器的功能外，還需要實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的相關(guān)功能，對于一些高端的應(yīng)用甚至還需要具有語音遙控功能，于是“空鼠”的概念應(yīng)運(yùn)而生。特別是隨著諸如機(jī)頂盒以及小米盒子、樂視盒子等各種OTT盒子在國內(nèi)市場的大行其道，空中鼠標(biāo)(俗稱飛鼠)必將會得到廣泛應(yīng)用，從而讓用戶的智能操控變得更加便捷，大大提高用戶體驗(yàn)。

　　俗話說，好馬配好鞍，好的智能顯示設(shè)備當(dāng)然也要配上好的遙控器才能發(fā)揮其最佳性能。相比傳統(tǒng)的遙控設(shè)備，飛鼠使得用戶可以將鼠標(biāo)不需要放在任何平面上，可以隨意移動(dòng);可以定義各種功能按鍵(多媒體功能鍵等);可以傳輸語音，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電話及語音控制等。為了做到這一點(diǎn)，飛鼠遙控器通常會選擇增加陀螺儀、G-Sensor以及磁傳感器等MEMS傳感器，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶的手勢動(dòng)作及手的移動(dòng)來控制智能設(shè)備。飛思卡爾中國團(tuán)隊(duì)針對這一市場需求，開發(fā)并推出了一套完整的高性價(jià)比、低功耗的藍(lán)牙飛鼠解決方案。

　　圖1為飛思卡爾超低功耗藍(lán)牙空中飛鼠(睡眠功耗僅6.5mA/3.7V)的實(shí)物圖，當(dāng)然客戶可以根據(jù)自己的需求定制符合自己產(chǎn)品需求的外觀設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵軟硬件技術(shù)剖析

　　此方案采用飛思卡爾Kinetis L(Cortex-M0+)系列的MCU MKL16Z256VLH4作為主控芯片，采用飛思卡爾的加速度計(jì)、陀螺儀和電子羅盤傳感器芯片獲取運(yùn)動(dòng)空間位置。系統(tǒng)使用藍(lán)牙無線傳輸與主機(jī)通訊，支持藍(lán)牙HID/HFP/SSP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)鍵盤，語音數(shù)據(jù)以及傳感器原始數(shù)據(jù)的傳輸。

　　1. Kinetis MCU MKL16Z256

　　主控MCU來自高能效Kinetis MCU L系列單片機(jī)，它是一款基于ARM Cortex-M0+ 的低功耗、支持模數(shù)混合信號的處理器。該系列中的MKL16Z256VLH4用于此藍(lán)牙飛鼠設(shè)計(jì)，具備256KB Flash與32KB RAM容量。

　　2. 藍(lán)牙功能模塊

　　該飛鼠方案無線通訊采用藍(lán)牙方式，采用RDA公司的藍(lán)牙芯片RDA5876A，藍(lán)牙協(xié)議棧運(yùn)行在MCU端，此種方式非常方便用戶擴(kuò)展支持一些特定應(yīng)用場合的藍(lán)牙協(xié)議。RDA5876A支持Bluetooth 2.1 + EDR規(guī)范，串口通訊速率高達(dá)4Mbps，支持藍(lán)牙HCI層協(xié)議。

　　3. 軸傳感器

　　藍(lán)牙飛鼠通過飛思卡爾的運(yùn)動(dòng)傳感器獲取空間位置信息，本方案支持6軸或者9軸空間位置定位。對于鼠標(biāo)的應(yīng)用，6軸(加速度傳感器與陀螺傳感器)能夠滿足需求。9軸系統(tǒng)主要針對游戲應(yīng)用做處理。

　　4. 語音輸入輸出設(shè)計(jì)

　　語音輸入輸出設(shè)計(jì)直接使用了Kinetis MCU KL16 的ADC與DAC功能，從而幫助用戶節(jié)省了Audio Codec的成本。方案中，ADC用于麥克風(fēng)數(shù)據(jù)采集，以支持語音輸入功能，而DAC主要用于語音輸出。本方案支持語音識別、藍(lán)牙耳機(jī)功能、語音數(shù)據(jù)與主機(jī)的交互主要通過藍(lán)牙的HFP協(xié)議。

　　5. 紅外控制器

　　在藍(lán)牙飛鼠方案中，紅外遙控功能可以支持市面上絕大多數(shù)紅外設(shè)備，比如電視機(jī)、機(jī)頂盒、空調(diào)等等。紅外發(fā)射功能是通過MCU的PWM功能產(chǎn)生38kHz載波信號，1/3占空比可調(diào)，然后通過紅外編碼調(diào)制載波后發(fā)射，載波的調(diào)制主要是通過MCU的定時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)紅外載波的使能與關(guān)斷。