触摸板语音遥控器的设计

《触摸板语音遥控器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、触摸板语音遥控器的设计摘要：文章介绍了一种可应用于电视机的触摸板语音遥控器的设计。该设计采用红外技术、电容触摸技术和RF2.4GHZ无线传输技术，可实现普通电视遥控、光标移动、触摸按键和语音传输功能，特别适合应用于智能电视。关键词：电容触摸技术；RF2.4GHZ无线技术；红外技术；触摸板语音遥控器；智能电视机；语音识别中图分类号：TN912文献标识码：A文章编号:1009-2374（2011）34-0032-03智能电视机中也用到类似个人电脑上的光标移动控制，这是一个重要的人机交互手段；另外，随着电视功能的日益

2、增多，语音识别也逐渐成为一种重要的人机交互方式。虽然有类似的设备可以实现这些功能，但使用麻烦、不方便。一、触摸板语音遥控器的功能特点此遥控器主要应用在智能电视上，有如下功能：（一）采用红外技术的普通按键（机械按键）传统电视的控制都是通过红外传输技术进行控制的，当前的电视机还不能脱离红外控制，所以遥控器上保留常用电视功能的红外遥控按键。（二）触摸板上的触摸按键同上，区别只是此按键是做在触摸板上的触摸式按键。这样做的目的是，触摸板上实现一些电视的按键功能，使做出来的遥控器体积不至于太大，方便使用。（三）使用触摸板用

3、于光标输入现在的网络电视、智能电视很多都用到上网功能，有越来越多个性化应用比如游戏也会用到光标控制，为此遥控器上设计了触摸板区域，在触摸板上用手指触摸移动可以控制电视机光标的移动。同时，因为触摸板支持多点输入，也可以在触摸板上做一些手势识别，实现类似放大缩小这样的一些功能。（四）触摸板上的标准键盘现在的电视机上使用到文字输入的地方越来越多，所以遥控器上的触摸板可同时做成触摸式的标准键盘，兼而使用。（五）双向语音功能遥控器上带有一个麦克风，可以进行语音采集输A;同时带有语音输出口，比如3.5mm的耳机口，可以实现

4、耳机输出自动识别，即有耳机插入时，电视机远端的声音从遥控器的耳机输出；没有耳机插入时，电视机的声音从本机的扬声器输出。需要说明的是，因为触摸板不能同时实现以上2、3、4所列的几种使用情况，所以遥控器上需设置一个切换开关来切换不同的模式。二、触摸板语音遥控器的组成原理所设计的遥控器包括一个遥控器和一个USB接收器，其中遥控器带有触摸板和普通的按键，可以实现对触摸移动控制、标准键盘输出和常用的电视红外遥控功能;采用RF2.4GHz无线传输技术进行数据传输，实现对触摸板输出数据的传输，和对语音信号进行收集、编码，并调

5、制于2.4GHz基带信号上进行发送。USB接收器则可以对接收到的触摸板数据和语音信号进行解调、解码，生成符合USB规范的数据，通过USB接口传输给电视机进行相关的控制和处理。整个遥控器系统主要包括如下几个部分：主控模块、触摸板模块、电源模块、RF语音信号处理模块、红外发射模块、USB接收器，以下分别介绍各个组成的模块：（一）主控模块主控模块选用Pointchips公司带触摸功能的控制芯片PP8373,组成整个遥控器的主控中心，可以实现:触摸板触摸检测、触摸数据输出、按键输入检测、红外信号输出、LED灯显示输出、

6、系统控制等功能.PP8373有如下特点：1.快速反应功能，每秒扫描速度最快可达20000次/秒。2.40路GPIO口/电容感应输入口，模式自由切换。3.电容感应口可实现：按键、滑条、触摸板和触摸屏等功能，支持多点触摸。4.自电容和互电容混合感应方式，检测精度更精准。5.低待机功耗（3V电池供电时待机电流为30uA）6.支持多种唤醒方式：按键、触摸或者接近唤醒触摸板模块触摸板模块是利用电容触摸原理而设计的具有一定面积的PCB板，其背面一般是一些元器件和电路走线，正面设计成矩阵式的焊盘，用来感应触摸电容的变化，触摸

7、芯片检测这些变化来判断触摸的位置，然后将此信息进行相关处理，比如可以输出光标移动信息、触摸按键信息、滑条移动信息等。下面简单介绍电容式触摸板的工作原理：电容式触摸板的感应电极，通常由PCB上的排列成矩阵的一系列金属图案组成，一般为菱形和三角形组成。感应电极PCB表面要保证平整，不能有其他器件，平整的PCB表面一般允许有一定厚度的非金属介质，比如遥控器塑胶外壳，PCB表面与外壳一般用双面胶无缝粘牢。当没有触摸板感应时，感应电极与外围的地或者其他信号走线之间存在固定的寄生电容；而当有触摸感应时（比如用手指触摸触摸板

8、），人体具有导电性，作为另外一个电极与感应电极之间产生一定的电容，此电容与原来存在的寄生电容并联，增大了感应电极上的电容值，以这个电容的变化值，触摸芯片可以判断出手指的存在，如图1所示：在触摸板上触摸时，触摸芯片按一定顺序扫描纵横方向的每个电容感应电极，记录每一个感应电极的电容值，根据电容值变化判断手指所在的控制输入口，从而计算手指的坐标。根据不同时刻的坐标，还可以判断手指的移动方向、