智能电视多功能射频遥控器的设计与实现

发布时间：2017-04-29 20:16

  本文关键词：智能电视多功能射频遥控器的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着终端设备智能化的热潮和“三网融合”的持续推进,智能电视已经全面进入了网络化、智能化、高清化时代,逐渐改变着看电视的习惯。智能电视承载操作系统,可以实现第三方应用的安装与运行,可以完成如同移动手持设备或个人电脑上的多媒体业务,也可以支持网页浏览和体感游戏等等,他与用户的人机互动,带给用户极致的个性化体验。为更好的满足搜索浏览、游戏控制等人机交互需求,应当在普通遥控器的基础功能上,增加语音识别、触摸控制、体感控制、空中鼠标等功能。本课题在传统遥控器的基础上,围绕智能电视的人机交互体验,设计出一款使用2.4G无线通信的新型多功能射频遥控器。本课题提出的技术方案包含了电源模块、主控制模块、按键模块和其他的功能模块,定义按键模块与主控处理器连接,其他功能模块包括射频和语音传输模块、陀螺仪模块及重力加速度传感器模块,功能模块分别与主控芯片连接,构成了多功能射频遥控器。其中,主控芯片及各模块由电源模块供电,电源模块可以由升压芯片和低压差线性稳压器组成,为整个系统提供电源;主控芯片用于处理各模块传输来的数据,以及控制各模块,需要选用包含丰富的I/O资源及A/D接口的单片机;射频和语音传输模块用于根据主控处理器的控制与电视机进行通讯,可以用2.4G射频语音传输模块完成语音信号的传输及射频的发射和接收。本课题在硬件设计方面,根据多功能遥控器的整体功能需求,首先完成了主芯片的选择,确定所有配套元器件的选型,然后完成了整套的硬件设计方案,包括电源管理设计、语音模块设计、触摸模块设计等等。本课题在软件设计方面,多功能射频遥控器的软件包涵两部分,接收端和遥控器发射端。接收端主要包涵语音部分,与遥控器发射端连接的射频通信软件,以及USB接口软件。遥控器发射端主要包涵几大功能模块的软件以及功耗管理、系统绑定等。最后对多功能射频遥控器完成的样机进行全方位的测试和验证,包括各功能的实现,及样机的性能和可靠性验证,最终能满足设计预期,可以批量生产。
【关键词】：智能电视 2.4G无线通信 空中鼠标 语音识别 触摸控制
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN949.2;TP872
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 智能电视的发展与应用11-12
• 1.2 需求分析及研究的意义12-13
• 1.2.1 空中飞鼠12
• 1.2.2 游戏手柄12-13
• 1.2.3 语音识别13
• 1.2.4 多点触摸13
• 1.3 相关技术和产品的发展现状13-15
• 1.3.1 红外技术13-14
• 1.3.2 蓝牙技术14
• 1.3.3 2.4G无线技术14-15
• 1.3.4 WiFi技术15
• 1.4 论文的主要工作内容15-17
• 第二章 多功能射频遥控器整体方案设计17-32
• 2.1 主要关键技术介绍17-29
• 2.1.1 2.4G跳频技术17-18
• 2.1.2 语音识别技术18-20
• 2.1.3 触摸技术20-23
• 2.1.4 空中鼠标技术23-26
• 2.1.5 USB-HID技术26-29
• 2.1.5.1 USB设备构架26-28
• 2.1.5.2 HID设备规范28-29
• 2.2 整体方案设计29-31
• 2.2.1 系统组成结构29
• 2.2.2 主要功能实现的工作原理29-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第三章 多功能射频遥控器的硬件设计32-52
• 3.1 遥控器发射端硬件核心模块设计32-39
• 3.1.1 射频语音模块选型33-35
• 3.1.2 基于射频芯片的核心模块设计35-37
• 3.1.3 射频发射匹配电路及天线的设计37-39
• 3.2 触摸板模块设计39-41
• 3.2.1 触摸板控制芯片选型39-40
• 3.2.2 触摸板模块设计40-41
• 3.3 空中鼠标模块设计41-43
• 3.4 主芯片模块电路设计43-47
• 3.4.1 主芯片选型43-45
• 3.4.2 主芯片电路设计45-46
• 3.4.3 矩阵键盘的设计46
• 3.4.4 红外发射电路的设计46-47
• 3.5 电源管理47-49
• 3.6 接收端电路设计49-51
• 3.6.1 接收端主控芯片选型49
• 3.6.2 接收端电路设计49-51
• 3.6.3 接收端USB模块匹配电路的设计51
• 3.7 本章小结51-52
• 第四章 多功能射频遥控器的软件设计52-68
• 4.1 遥控器发射端软件流程52-55
• 4.2 射频通信软件设计55-57
• 4.2.1 2.4G射频模块的初始化55
• 4.2.2 跳频通信软件设计55-57
• 4.3 语音模块软件设计57-58
• 4.4 触摸板软件设计58-61
• 4.4.1 触摸板软件流程58-59
• 4.4.2 触摸板的状态初始化59-60
• 4.4.3 触摸手势的功能定义及算法60-61
• 4.5 空中鼠标模块软件设计61-63
• 4.5.1 传感器的初始化61
• 4.5.2 空中鼠标实施61-63
• 4.6 接收端软件流程63-66
• 4.7 功耗管理和系统绑定设计66-67
• 4.7.1 功耗管理66
• 4.7.2 射频遥控系统绑定设计66-67
• 4.8 本章小结67-68
• 第五章 多功能射频遥控器的测试68-73
• 5.1 遥控器印制板组件实物68-69
• 5.2 性能测试69
• 5.3 功能测试69-72
• 5.3.1 按键测试69-71
• 5.3.2 触摸板测试71
• 5.3.3 双向语音测试71-72
• 5.3.4 空中鼠标测试72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78

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