藍牙技術以通信、網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展為契機，憑借其安全、低消耗、低成本、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于諸多領域，基于藍牙技術的遙控器也在小規(guī)模內(nèi)得到應用。然而已存的基于藍牙技術的遙控器并沒有擺脫傳統(tǒng)紅外遙控器的功能實現(xiàn)方式與外形設計，并不能將藍牙數(shù)據(jù)傳輸技術的優(yōu)點充分發(fā)揮。本文提出的基于此技術的指環(huán)遙控器，采用指環(huán)形的外部封裝，可直接安置在用戶手指上，通過手勢方向進行操作。使得遙控器在外觀上有了巨大的改革，體積有了顯著的縮小，并在很大程度上提高了遙控器的便利性。
1 、指環(huán)遙控器外形
本遙控器總體外觀為指環(huán)形，可戴于手指上，分為固定滑道和客戶端控制轉環(huán);在控制轉環(huán)面上設有四個按鍵分別是模式選擇鍵、自定義鍵、增量鍵、減量鍵?？刂妻D環(huán)內(nèi)設空腔用于嵌入藍牙模塊，陀螺儀方向感知系統(tǒng)，以及供電系統(tǒng)。當對遙控器進行操作時，可用拇指撥動控制轉環(huán)，進行按鍵選擇并操作，還可以通過向不同方向甩動手指來進行相關的控制操作。
2 、藍牙指環(huán)遙控器的系統(tǒng)結構
本文提出的藍牙指環(huán)遙控器的系統(tǒng)結構設計盡可能的簡單，以充分發(fā)揮便捷性、即時性與環(huán)保特性。系統(tǒng)結構如圖1所示。用戶控制端與指令處理端均以微型可充電鋰電池供電。用戶控制端采用陀螺儀傳感器進行信息采集，識別用戶指令，采用藍牙傳輸技術進行短距離高效傳輸，并在指令處理端進行解碼傳達，執(zhí)行用戶指令。
2.1 用戶控制及指令識別
藍牙指環(huán)遙控器啟動后，用戶控制端與處理端進行交互式信息式信息傳輸，匹配PIN 碼后自動連接。用戶控制端主要采用三軸陀螺儀技術進行手勢識別。
如圖2 所示，三軸陀螺儀傳感器利用MEMS類加速度計，在與外界物體一同運動時，內(nèi)部的質量塊使彈簧或阻尼器受力，輸出電壓變化，感知外部加速度。陀螺儀的軸的底部以點的形式被固定，除底點之外，仍具有三向自由度。當傾斜力作用于軸頂時，質點A、C 反向運動，質點B、D 同向運動。AC 指點組合將使軸在運動平面內(nèi)，以合適的角度運動。傾斜角度超過直角時，A、C 質點交互移位，質點運動受傾斜力阻礙，軸運動減緩，邊緣旋轉超過180 度時，另一側邊緣促使軸反向運動。AC 質點處于相反位置時，傾斜力阻礙效果較大，其在平面內(nèi)的相對位移及AC連線與水平軸的相對角度變化，可體現(xiàn)出外部測量的改變。軸的不變性是陀螺儀的工作依托。以此為原理，可測量角速度，判別物體運動方向。用戶按一定方向移動手指發(fā)送指令，指令識別模塊通過陀螺轉子與內(nèi)、外框架間相對自由度的變化以及三軸偏轉方向的變化來確定用戶指示方向，并采用統(tǒng)一的手勢與指令的對應方式，對指令進行編碼。指令模式圖如圖3。
2.2 指令傳輸
利用藍牙進行數(shù)據(jù)傳輸，簡化用戶終端與受控設備的通信渠道。嵌入式藍牙設備自適應跳頻技術,它是基于自動信道質量分析的一種自適應頻率和功率自適應控制技術相結合的產(chǎn)物。它可以自動調(diào)頻調(diào)整，降低外界干擾、截獲概率和發(fā)射功率，達到無干擾跳頻的長時間保持高質量的通信通道的目的。通信過程中，通過使用已知的穩(wěn)定可用的頻點，來提高傳輸質量?？傊? 基于藍牙的指令傳輸, 它的快速響應和跳頻系統(tǒng)設置命令傳輸具有較高的抗干擾和穩(wěn)定性。同時藍牙設備在用戶端無指令的閑置時間內(nèi)，進入低功耗的sleep模式，在很大程度上減少了所消耗的能源。
2.3 指令解碼
指令處理端的微處理器啟動后，進入待機狀態(tài)，與用戶處理端匹配PIN 碼后連接。匹配成功時，指令處理端發(fā)送成功匹配標志信號，并以包形式傳輸當前內(nèi)部DS1302 芯片的初始化程序，進行時間同步初始化。開啟兩個定時器，分別進行傳輸協(xié)議的時間校準和指令傳輸真實性時間長度校準。在指令處理端對所得數(shù)據(jù)采與微處理器中已存的標準指令數(shù)據(jù)包對比，解析指令并執(zhí)行。為增加設備的實用性與穩(wěn)定性，指令處理端編入指令檢測功能，指令成功傳輸或指令多次解析失敗，分別進行兩種明顯提示。由于同微網(wǎng)中，傳感器節(jié)點遠小于最大限額，指令信息及數(shù)量也處于較低的范圍之內(nèi)，所以指令碰撞的可能性極低，保證了指令解碼及指令執(zhí)行的可靠性。
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