本實(shí)用新型涉及電子信息控制裝置，特別是一種內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器。

背景技術(shù)：

隨著越來(lái)越多的多媒體設(shè)備進(jìn)入我們的日常生活，音響、電視機(jī)和空調(diào)等儼然已成為現(xiàn)代家庭生活中必不可少的組成部分，而紅外線遙控是目前使用最廣泛的遙控通信方式，也因各種紅外遙控器編碼格式不同，使得各種紅外遙控器不能兼容，經(jīng)常更換遙控器，給人生活帶來(lái)以不變，而且紅外遙控單一的交互方式，也讓用戶使用得毫無(wú)新意。

現(xiàn)有存在了許多萬(wàn)能型、學(xué)習(xí)型的紅外遙控器，但是現(xiàn)有的遙控器學(xué)習(xí)了紅外碼之后，還是通過(guò)物理按鍵的方式來(lái)發(fā)送紅外碼，并沒有采用新的交互方式。當(dāng)然，現(xiàn)在還存在一種基于手勢(shì)識(shí)別的交互方式，一類是將手勢(shì)識(shí)別模塊設(shè)置在電視主機(jī)內(nèi)，進(jìn)行采集圖像，識(shí)別用戶手勢(shì)，但由于距離較遠(yuǎn)的問(wèn)題，手勢(shì)識(shí)別率很容易受到天氣、光照、視角的影響，識(shí)別率低，且需要占用電視主機(jī)中處理器的資源；另一類是通過(guò)遙控器內(nèi)設(shè)的手勢(shì)識(shí)別模塊對(duì)用戶手勢(shì)進(jìn)行特征提取和識(shí)別，手勢(shì)識(shí)別模塊與控制器相連，控制器與信號(hào)發(fā)射器相連，電視機(jī)本體內(nèi)設(shè)有信號(hào)接收器和處理器，從而達(dá)到手勢(shì)識(shí)別控制，這類避免了上一類的一些，提高了一定的識(shí)別率，但是圖像處理算法代來(lái)的能耗代價(jià)將大大減少遙控器的使用時(shí)間，圖像質(zhì)量也受到天氣光線的影響，攝像頭成本高與低決定了圖像的質(zhì)量好與差，從而影響成本造價(jià)和識(shí)別率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器，包括：一單片機(jī)以及分別與所述單片機(jī)相連的一紅外一體化接收電路、一載波發(fā)生器、一紅外放大發(fā)射電路、一陀螺儀、一指示燈電路、一按鍵電路以及一電源電路。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述載波發(fā)生器包括一NE555,所述紅外放大發(fā)射電路包括一74HC00。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述陀螺儀包括一MPU6050。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述單片機(jī)包括一STC12C5A52S2。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述紅外一體化接收電路的OUT端與所述單片機(jī)的PCA輸入口相連；所述紅外一體化接收電路的VCC端分別與一第一電容的一端以及一第一電阻的一端相連；所述第一電容的另一端分別與所述紅外一體化接收電路的GND端以及所述單片機(jī)的GND端相連；所述第一電阻的另一端分別與一第二電阻的一端以及所述紅外一體化接收電路的VCC端相連；所述第二電阻的另一端與所述單片機(jī)的PCA輸入口相連。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述紅外一體化接收電路包括一HS0038。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型所提出的一種內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器，通過(guò)與現(xiàn)有軟件的配合，不進(jìn)行圖像處理，只進(jìn)行姿態(tài)判定，算法簡(jiǎn)單，占用資源少，識(shí)別率不易受影響：使用陀螺儀提供的三軸角速度與加速度數(shù)據(jù)，將遙控各種姿態(tài)與不同紅外碼相對(duì)應(yīng)，從而達(dá)到控制，不需要復(fù)雜的圖像算法，并有一定的姿態(tài)容錯(cuò)率，提供控制的準(zhǔn)確性?？蓪W(xué)習(xí)紅外碼，不需要事先存儲(chǔ)紅外碼，可使用單片機(jī)PCA模塊將其他遙控的紅外碼解調(diào)成數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)于E²PROM，掉電不丟失，從而達(dá)到學(xué)習(xí)紅外碼的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型中內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器原理圖。

圖2是本實(shí)用新型中紅外一體化接收電路的電路圖。

圖3是本實(shí)用新型中內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器控制流程圖。

圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例中內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器外殼示意圖。

【標(biāo)號(hào)說(shuō)明】：1-按鍵；2-殼體前表面；3-指示燈；4-紅外發(fā)射管；5-殼體頂面；6-紅外接收頭；7-殼體左側(cè)面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及現(xiàn)有軟件，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。在該說(shuō)明過(guò)程中所述涉及的現(xiàn)有軟件并不是本實(shí)用新型所保護(hù)的客體，本實(shí)用新型僅保護(hù)該裝置的電路及其之間的連接關(guān)系。

本實(shí)用新型提供一種可以用不同姿態(tài)來(lái)控制紅外碼發(fā)送的遙控器，包括單片機(jī)，單片機(jī)分別與紅外一體化接收頭、紅外放大發(fā)射電路、陀螺儀MPU-6050、模式與扇區(qū)選擇指示燈、按鍵與電源模塊相連。紅外一體化接收頭將需要學(xué)習(xí)的紅外基帶信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)PCA對(duì)接收紅外碼進(jìn)行脈寬記錄并識(shí)別，所得脈寬數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后，存入單片機(jī)內(nèi)部的E²PROM。發(fā)射模式下，通過(guò)檢測(cè)陀螺儀的不同姿態(tài)，讀取E²PROM中相應(yīng)的紅外碼，并調(diào)制在38KHZ載波上后發(fā)送出去。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，還包括一外置殼體，單片機(jī)、紅外一體化接收頭、紅外放大發(fā)射電路、陀螺儀MPU-6050以及電源模塊均嵌設(shè)在該殼體內(nèi)。按鍵1嵌設(shè)于開設(shè)在外置殼體前表面2內(nèi)第一凹槽內(nèi)，指示燈3嵌設(shè)于開設(shè)在外置殼體前表面2內(nèi)第二凹槽內(nèi)，紅外放大發(fā)射電路中的紅外發(fā)射管4嵌設(shè)在開設(shè)于殼體頂面5的凹槽內(nèi)，紅外一體化接收頭的紅外接收頭6嵌設(shè)于開設(shè)在殼體左側(cè)面7的凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，紅外一體化接收頭將所需要學(xué)習(xí)的紅外碼解調(diào)成基帶信號(hào)，并送入單片機(jī)。該紅外一體化接收頭采用HS0038。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，紅外放大發(fā)射電路在發(fā)射模式下，將從單片機(jī)內(nèi)部的E²PROM讀取的紅外碼放大，通過(guò)紅外管發(fā)射出去。所需要的載波信號(hào)，由NE555產(chǎn)生占空比為1/3的38KHZ方波。發(fā)射所需要的調(diào)制，通過(guò)74HC00，紅外碼與載波與非來(lái)實(shí)現(xiàn)。也即，由NE555產(chǎn)生占空比為1/3的38KHZ的載波，并通過(guò)74HC00和紅外碼基帶信號(hào)與非后得到已調(diào)信號(hào)。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，陀螺儀為以MPU6050為核心的9軸運(yùn)動(dòng)傳感器，提供3軸的加速度與3軸的角速度數(shù)值，以便用來(lái)判斷所處的姿態(tài)，不同的姿態(tài)對(duì)應(yīng)著不同的紅外碼。在程序設(shè)計(jì)中，姿態(tài)具有模糊識(shí)別，一個(gè)姿態(tài)下只發(fā)送一次相對(duì)應(yīng)的紅外碼。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，模式與扇區(qū)選擇指示燈，模式指示燈亮與滅，代表了學(xué)習(xí)模式和發(fā)射模式，扇區(qū)選擇燈了4個(gè)Led，代表了可選擇的16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)不同的手勢(shì)姿態(tài)，如向前，向后，向左，向右等等。按鍵模塊，有三個(gè)獨(dú)立按鍵，分別作用是模式選擇，扇區(qū)選擇及擦除所選的扇區(qū)，擦除成功時(shí)最高位的LED燈閃爍一次，學(xué)習(xí)并存儲(chǔ)成功閃爍兩次，學(xué)習(xí)有錯(cuò)誤閃爍三次。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，單片機(jī)為STC12C5A52S2。學(xué)習(xí)模式下，通過(guò)STC12C5A52S2中的16位的PCA來(lái)記錄波形脈寬，并設(shè)定特征值來(lái)判定碼值，并存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)部的E²PROM中，不同按鍵對(duì)應(yīng)波形存儲(chǔ)在不同的扇區(qū)中，共16個(gè)扇區(qū)，的片內(nèi)E²PROM，有16分扇區(qū)，共8KB，每個(gè)扇區(qū)512B。

進(jìn)一步的，為了讓領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步了解本實(shí)用新型所提出的技術(shù)內(nèi)容，結(jié)合附圖進(jìn)行具體說(shuō)明。

如圖1所示，該內(nèi)置陀螺儀的紅外碼學(xué)習(xí)型手勢(shì)姿態(tài)遙控器包括單片機(jī)，與單片機(jī)分別相連的紅外一體化接收頭、紅外放大發(fā)射電路、陀螺儀MPU-6050模塊、模式指示燈、扇區(qū)選擇指示燈、按鍵模塊及電源。其中，紅外一體化接收頭接收并解調(diào)出需要學(xué)習(xí)的遙控器的紅外發(fā)射信號(hào)，并輸入到單片機(jī)；單片機(jī)通過(guò)PCA模塊對(duì)所接收到的紅外基帶信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，記錄下每個(gè)脈寬的大小，通過(guò)所設(shè)定特征值對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，所判斷出的0、1碼值存儲(chǔ)于片內(nèi)E²PROM，扇區(qū)與手勢(shì)姿態(tài)一一對(duì)應(yīng)；在發(fā)射模式下，通過(guò)MPU-6050模塊提供的姿態(tài)信息，分別讀取E²PROM中相對(duì)應(yīng)的紅外碼，并與NE555產(chǎn)生的38KHZ的載波信號(hào)在74HC00進(jìn)行與非，后再經(jīng)過(guò)紅外放大發(fā)射電路發(fā)射出去；在模式切換上，通過(guò)按鍵模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，模式指示燈亮則表示在學(xué)習(xí)模式，暗則表示在發(fā)射模式，且發(fā)射模式為初始狀態(tài)；學(xué)習(xí)模式下，需要通過(guò)選擇扇區(qū)，并清空該扇區(qū)，才能進(jìn)行學(xué)習(xí)，否則將出現(xiàn)錯(cuò)誤，清空扇區(qū)時(shí)，扇區(qū)選擇指示燈最高位將閃爍一次，學(xué)習(xí)成功時(shí)，最高位閃爍兩次，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，其閃爍三次。

如圖2所示，紅外一體化接收頭解調(diào)出的基帶信號(hào)從OUT中輸出，直接輸入到單片機(jī)的PCA輸入口，VCC、GND間還接了濾波電容，OUT上拉到VCC,無(wú)輸出時(shí)為高電平，有輸出時(shí)為低電平。

如圖3所示，為本實(shí)用新型的整體軟件流程圖，對(duì)程序初始化后，按鍵模塊中的Key1為模式選擇鍵，通過(guò)Key1可以改變變量Mode的值，Mode=0時(shí)，進(jìn)入學(xué)習(xí)模式，Mode=1時(shí)，為發(fā)射模式。在學(xué)習(xí)模式中，需要用Key2來(lái)選擇扇區(qū)，即選擇了相對(duì)應(yīng)的手勢(shì)姿態(tài)，并通過(guò)扇區(qū)選擇指示燈來(lái)顯示，初次學(xué)習(xí)時(shí)，所有扇區(qū)是清空的，在之后的學(xué)習(xí)中，需要長(zhǎng)按3秒Key3來(lái)擦除扇區(qū)，扇區(qū)選擇指示燈的最高位將閃爍一次；通過(guò)單片機(jī)PCA計(jì)數(shù)器陣列來(lái)記錄波形脈寬，并通過(guò)特征值判斷0、1，所得紅外碼無(wú)誤，則將存入E²PROM；如有錯(cuò)誤，則將自動(dòng)清空扇區(qū)，以便重新學(xué)習(xí)，檢測(cè)錯(cuò)誤的方法通過(guò)紅外碼中碼值中的反碼關(guān)系來(lái)判斷。在發(fā)射模式中，陀螺儀模塊提供姿態(tài)的判斷，當(dāng)處于某種姿態(tài)的時(shí)候，就會(huì)從E²PROM中讀取相應(yīng)扇區(qū)的紅外碼，與NE555產(chǎn)生的載波信號(hào)在74HC00中進(jìn)行與非，之后送入紅外放大發(fā)射電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。

以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。