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基于体感算法的新型蓝牙遥控器的设计

基于体感算法的新型蓝牙遥控器的设计
基于体感算法的新型蓝牙遥控器的设计

随着三网融合[1]的推进,多功能电视机顶盒

已经进入了千家万户。电视除了能够收看电视节

目外,视频点播、浏览网页、多媒体游戏、视频通

话等功能也已经或即将被引入现代电视(或电视

机顶盒)中。因此,仅具有按键功能的红外线遥控

器已经无法满足如此众多的功能需求。为此,本

文在普通遥控器的按键功能上增加了体感模块

和语音模块,引入了体感控制算法,并以蓝牙协

议作为通信方式,设计了一款具有体感控制功能

的多功能遥控器。

1系统总体设计

系统总体设计框图如图1所示。系统以HL1010芯

片为控制核心,数字加速度传感器、数字陀螺仪和地磁计的数据通过I2C总线传至HL1010的8051微控制器,经过滤波和体感算法的处理,转化为主机服务端可用的数据,由HL1010的蓝牙控制器传至主机服务端。8051微控制器对键盘模块进行键盘扫描,将键值通过蓝牙发送至主机服务端外,还可以进行简单的音频压缩和解码,并通过蓝牙控制器和语音模块,完成遥控器和主机服务端的语音传输。遥控器中加入了E2PROM,用以存储程序和初始化数据以及蓝牙通信所需的重连信息。电源管理模块用以管理各个模块之间的电源,达到节能和延长电池使用寿命的作用。此外,串口接口为HL1010烧录程序的接口。

基于体感算法的新型蓝牙遥控器的设计

寇凡1,盛怀茂2,王直杰1

(1.东华大学信息科学与技术学院,上海201600;

2.汉凌微电子有限公司,上海200120)

摘要:提出了一种具有体感控制功能的多功能遥控器的设计方案。遥控器通过蓝牙与主机通信,数字加速度传感器、数字陀螺仪和磁力计的数据通过体感算法处理后,实现对空中鼠标以及体感游戏的控制。在此基础上,遥控器还加入了键盘和语音传输功能。经测试证明,该方案是可行的。

关键词:体感算法;蓝牙通信;遥控器

中图分类号:TN919.6+文献标识码:A文章编号:0258-7998(2012)04-0031-03 Design of novel bluetooth remote controller based on somatosensory algorithm

Kou Fan1,Sheng Huaimao2,Wang Zhijie1

(1.College of Information Science and Technology,Donghua University,Shanghai201600,China;

2.Hanlynn Technologies,Shanghai200120,China)

Abstract:A design of multifunctional remote controllor which has somatosensory function was proposed.It was connected with service though bluetooth.Data from a digital accelerometer,a magnetometer and a digital gyroscope was processed by somatosensory algorithm.Therefore,air mouse function and control of somatosensory video games were realized.Besides,keyboard input and voice function were added.And its feasibility was verified by a set of samples.

Key words:somatosensory algorithm;bluetooth;remote controllor

R is =cos θcos Ψsin φsin θcos Ψ-cos φsin Ψcos φsin θcos Ψ+sin φsin Ψ

cos θsin Ψsin φsin θsin Ψ+cos φcos Ψcos φsin θsin Ψ-sin φcos Ψ-sin θsin θcos θcos φcos !"""""""#

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θ

(2)

表1传感器部分参数

传感器型号输出方式测量量程测量维数/轴输出位数/(bit/轴)

输出精度采样频率/kHz 通信方式

加速度传感器

LIS3DH 数字输出

2g/6g 可选量程

310

0.002g 或0.006g

1~5可选I 2C/SPI 可选

陀螺仪

L3G4200D 数字输出

±250/500/2000dps

316

最高0.008dps/bit

100/200/400/800可选

I 2C/SPI 可选

地磁计

MMC3120MR 数字输出

±2Gauss

3200.002Gauss/bit

400I 2C/SPI 可选

2硬件设计

2.1HL1010接口及外围电路

HL1010为蓝牙控制芯片,其特点是:除了具

有独立的蓝牙控制核心外,还集成了一颗8051微控制器核心;具有28个独立的GPIO ,两路语音输入输出通道;集成了I 2

C 和SPI 控制器,便于

外围设备的扩展;内部固化了键盘扫描固件,可以通过简单的寄存器读写完成键盘扫描。

利用HL1010的外围电路,其中,GPIO10~GPIO17作为键盘行扫描,GPIO30~GPI-O37作为键盘列扫描;GPIO20~

GPIO27为电源管理GPIO ,分别通过软件来控制加速度传感器、数字陀螺仪、地磁计、E 2PROM 、扬声器、振动电机

等模块的开关,以达到节能的作用;Pin44、45、48、49、50为语音模块接口,pin23、24为I 2

C 接口。其余引脚为芯片

的供电和射频匹配电路。HL1010的外围电路可参考文献[2]。

2.2传感器模块

表1为本设计中传感器的部分参数,三个传感器

都通过I 2C 总线与主控芯片进行交互,电路设计较为简单。

3软件设计

3.1体感算法

体感功能中最常用的是空中鼠标,即通过遥控器在空中的挥舞来控制屏幕中鼠标的运动,同时通过遥控器按键实现鼠标按键的操作,从而使用户能在远距离的三维空间中获得鼠标的操作功能。为了实现空中鼠标的功能,本文采用陀螺仪和加速度传感器。通过对陀螺仪得到的角速度数据分析得出遥控器的运动状态,作为空中鼠标的主要数据;通过对加速度传感器提供的加速度(主要是判断重力加速度的方向)数据进行分析,得到遥控器所处的姿态,从而对陀螺仪的数据进行坐标转换。陀螺仪所得数据中与重力加速度平行的方向为Y 轴,与重力加速度垂直的为X 轴,使最终空中鼠标的Y 轴与重力加速度的平行方向始终一致、X 轴与重力加速度的垂直方向始终一致。其数学方法如下[3-4]:

遥控器的加速度为a s ,大地系加速度为a i ,两者的转化关系为:

a i =a s R is (1)

其中,R is 为遥控器相对于大地系的余弦阵,其表达式为:

遥控器在大地系下的角速度则为:

β=T s ω=

1sin φtan θcos φtan θ0cos φ-sin φ0

sin φ

cos θ

cos φcos θ!""""""""""#

$%%%%%%%%%%&

ωx ωy ωz

!"""""""#

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(3)

其中,β=[φθΨ]T 为O s x s y s z s 相对于O i x i y i z i 的欧拉角,

T s 为转换矩阵。

经过坐标转换后,无论使用者如何将遥控器握在手中(正握,反握,竖立,倒立等),空中鼠标的运动仅与使用者手臂的运动方向有关,而与遥控器的运动方向无关。

算法的主要流程为:(1)对角速度进行采样,并进行数字滤波;(2)对加速度进行采样,并进行数字滤波;(3)通过加速度传感器数据对陀螺仪的坐标轴进行旋转;

(4)计算鼠标两个轴的偏移量;(5)通过键盘扫描得到鼠

标按键键值;(6)通过HID 协议将键值发送给服务端。数

据流程如图2所示。

3.2状态机

软件通过状态机控制遥控器处于不同的工作状态。该状态机包括配对状态、重连状态、连接状态和休眠状态。遥控器状态示意图如图3所示。

(1)睡眠状态。系统开机首先进入睡眠模式,当按下任意按键(配对键除外)或者摇动遥控器时,遥控器被唤醒,如果遥控器中已经存有重连信息(最近一次与之配对的主机信息,包括BD Address 和Pin Code )并且电量足够则进入重连状态,否则继续停留在睡眠状态。在睡眠状态中,遥控器将关闭8051微控制器、蓝牙控制器、加速度传感器、地磁传感器、E 2PROM 、语音模块以及所有LED ,键盘和数字陀螺仪仍保持工作,但会降低采样频率,用作唤醒系统之用。

(2)重连状态。进入重连状态后,遥控器读取重连信

息并尝试与最近一次配对的主机进行重连。如果重连成功则进入工作状态,如果多次重连失败则重新进入睡眠状态。在重连状态中,加速度传感器、地磁传感器、数字陀螺仪和语音模块将被关闭。

(3)配对状态。在任意状态下,如果用户按下配对键(工作模式下需要长按配对键),则遥控器清除重连信息并进入可发现状态。这时主机可以发现遥控器,并进行配对操作。在可发现状态中,加速度传感器、地磁传感器、数字陀螺仪和语音模块将被关闭。

(4)连接状态。进入工作状态后,如果用户长时间不使用遥控器,系统会增长sniff 的间隔来降低功耗,最后会使系统进入睡眠状态。如果主机主动断开,连接系统则进入睡眠状态,如果连接意外断开,则系统会进入重连状态。在工作状态中,遥控器会根据不同的报文格式来选择所需的传感器和模块并控制是否给其供电,而且选择不同的sniff 间隔以减少功耗。

通过样机的使用和测试,本设计方案中的遥控器解决了一般体感遥控器存在的主要问题[5]:

(1)做到了高性能与低成本的平衡:HL1010中的8051微控制器不仅满足了遥控器的性能要求,

与一般的蓝牙控制芯片比较,不需要在外部另加微控制器,大大降低了成本;(2)有良好的抗环境干扰:方案中选用的蓝牙通信技术具有高速、高带宽和高保真等特点,并且运用调频技术可有效地防干扰;(3)功耗低:遥控器通过电源管理模块、状态机控制和连接时的长短sniff 状态切

换,有效降低了功耗,睡眠状态时电流在100μA 以下,空中鼠标状态下,短sniff 时电流为5mA 左右,长sniff 时电流为1mA 左右;(4)良好的用户体验:空中鼠标中加入了体感算法后,用户无论以什么姿势握住遥控器都可以轻松地控制鼠标,加入了防抖程序后空中鼠标可以过滤掉用户手部的细微抖动,增加了控制的精确度,在缩短sniff 间隔后遥控器可以做到每1000帧/s 以上的报告速率,可以完成某些高要求的体感游戏的控制。遥控

(下转第36页)

MathWorks 推出基于MATLAB 生成HDL 代码的产品

新产品支持利用MATLAB 和Simulink 生成HDL 代码和验证

MathWorks 近日宣布推出HDL Coder ,该产品支持MATLAB 自动生成HDL 代码,允许工程师利用广泛应用的MATLAB 语言实现FPGA 和ASIC 设计。MathWorks 还宣布推出HDL Verifier ,该产品包含用于测试FPGA 和ASIC 设

计的FPGA 硬件在环功能。有了这两个产品,MathWorks 现在可提供利用MATLAB 和Simulink 进行HDL 代码生成和验证的能力。

MathWorks 嵌入式应用程序和认证部经理Tom Erkkinen 说:“世界各地的工程师都在使用MATLAB 和Simulink

来设计系统和算法。现在,有了HDL Coder 和HDL Verifier ,他们在开发FPGA 和ASIC 设计时再也不用手动编写

HDL 代码,也不再需要手写HDL 测试平台了。”

HDL Coder 利用MATLAB 功能和Simulink 模型生成可移植和可综合的VHDL 和Verilog 代码,可用于FPGA 编

程或ASIC 原型开发和设计。因此,工程师队伍现在可以立即识别出针对硬件实现的最佳算法。Simulink 模型和所生成的HDL 代码之间的可追溯性同时也支持开发遵循DO-254和其他标准的高完整性应用程序。

HDL Verifier 目前支持Altera 和Xilinx FPGA 开发板的FPGA 硬件在环验证。HDL Verifier 提供协同仿真界面,能

将MATLAB 和Simulink 与Cadence Incisive 、Mentor Graphics ModelSim 以及Questa HDL 等仿真程序联结。有了这些功能,工程师可以迅速验证HDL 实现是否符合MATLAB 算法和Simulink 系统规格。

(MathWorks 供稿)

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(上接第33页)

器中的键盘功能和语音功能实现比较简单,并且与体感算法无关。参考文献

[1]雷震洲.什么是三网融合[J].科技术语研究,1999(2):35-36.

[2]汉凌微电子有限公司.HL1010技术手册.2011.

[3]熊晓华,李维嘉.六自由度飞行模拟器体感模拟算法及

仿真实现[J].系统仿真学报,2002,14(1):27-30.

[4]王建中,唐毅,张学玲.大型特种车驾驶模拟系统体感算

法研究[J].北京理工大学学报,2008,28(8):760-673.

[5]柳春青.基于MCU 的IPTV 体感遥控器[J ].通信与信息

技术,2010(3):96-100.

(收稿日期:2011-10-27)

作者简介:

寇凡,男,1987年生,硕士研究生,主要研究方向:嵌入式系统,控制理论与控制工程。

盛怀茂,男,1974年生,博士,主要研究方向:射频无线芯片。

王直杰,男,1969年生,博士生导师,教授,主要研究方向:神经网络理论与应用,智能计算与智能系统。

3实验验证

由DSP 的SPORT1端口产生400kHz 的采样同步时钟,对DAC 的两个支路同时输入频率为10kHz 、幅度为

1V 的同一个正弦信号,用DSP 接收32bit 的串行数据,

并且在DSP 内部将32bit 的数据按照DAC 发送数据的顺序转换为两个高14bit 有效的“short int ”型数据,将采集的数据在DSP 程序开发软件Visual DSP++中绘出,得到结果如图5所示。可以看出两路采样的结果完全相同,其频率都为10kHz ,从而验证了采样电路的正确性。

由分析Multisim 软件的结果可知,采样电路对低频信号有明显的抑制作用(为低通滤波电路)。为了分析低通滤波的幅频特性,对I/Q 支路输入正弦信号,当输入

信号频率为6kHz 时,CH0+处正弦信号的峰峰值为1

V ,逐渐减小输入正弦信号的频率并同时采样,采样得

到各个频率点正弦信号最大值,将信号的频率点和各个频率点采样值相对6kHz 正弦信号采样值的衰减在

Matlab 中绘出,得到图6。从图中的测量结果知道,采样

电路的滤波网络的下限频率为290Hz 。

线性调频连续波雷达的回波需要一个周期才能得到一次结果,数据率较低,对采样的速度要求不是很高。本文设计的采样电路,能够实现视频信号I 、Q 正交两路信号的同步采样,为后续的雷达信号处理算法奠定了基础。参考文献

[1]张大彪,于化龙.基于LabVIEW 的汽车防撞报警系统的

设计[J].计算机工程与应用,2008,44(21):54-63.

[2]王良,马彦恒,何强,等.LFMCW 雷达距离-速度耦合特

性分析[J].科学技术与工程,2009,9(14):4171-4174.

[3]胡广书.数字信号处理(第二版)[M].北京:清华大学出版

社,2003.

(收稿日期:2011-12-28)

作者简介:

张恒,男,1986年生,助理工程师,主要研究方向:雷达及雷达对抗。

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集成电路应用

Application of Integrated Circuits

红外遥控器的基本原理

红外遥控器的基本原理 ?红外线的特点人的眼睛能看到的可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,红光的波长范围为0.62μm~0.7μm,比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控器就是利用波长0.76μm~1.5μm 之间的近红外线来传送控制信号的。 红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境。电路调试简单,若对发射信号进行编码,可实现多路红外遥控功能。 红外线发射和接收 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光。 常用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940nm 左右,外形与普通φ5mm 发光二极管相同,只是颜色不同。一般有透明、黑色和深蓝等三种。判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。单只红外发光二极管的发射功率约100mW。红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定,而业余条件下,只能凭经验用拉距法进行粗略判定。 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头。红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块,性能稳定、可靠。所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路,这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。

红外遥控器的协议 ?鉴于家用电器的品种多样化和用户的使用特点,生产厂家对红外遥控器进行了严格的规范编码,这些编码各不相同,从而形成不同的编码方式,统一称为红外遥控器编码传输协议。了解这些编码协议的原理,不仅对学习和应用红外遥控器是必备的知识,同时也对学习射频(一般大于300MHz)无线遥控器的工作原理有很大的帮助。 到目前为止,笔者从外刊收集到的红外遥控协议已多达十种,如: RC5、SIRCS、 S ON y、 RECS80、Denon、NEC、Motorola、Japanese、SAMSWNG 和 Daewoo 等。我国家用电器的红外遥控器的生产厂家,其编码方式多数是按上述的各种协议进行编码的,而用得较多的有 NEC协议。 红外遥控器的结构特征 ?红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、激励器和红外发光二极管组成。遥控专用集成电路(采用 AT89S52 单片机)是发射系统的核心部分,其内部由振荡电路、定时电路、扫描信号发生器、键输入编码器、指令译码器、用户码转换器、数码调制电路及缓冲放大器等组成。它能产生键位扫描脉冲信号,并能译出按键的键码,再经遥控指令编码器得到某键位的遥控指令(遥控编码脉冲),由 38KHZ 的载波进行脉冲幅度调制,载有遥控指令的调制信号激励红外二极管发出红外遥控信号。 在红外接收器中,光电转换器件(一般是光电二极管或光电三极管,我们这里用的是 PIN 光电二极管)将接收到的红外光指令信号转换成相应的电信号。此时的信号非常微弱而且干扰特别大,为了实现对信号准确的检测和转换,除了高性能的红外光电转换器件,还应合理地选择并设计性能良好的电路形式。最常用的

蓝牙遥控器相比红外线遥控器的优势

蓝牙遥控器相比红外线遥控器的优势 蓝牙无线通讯技术作为一种无线数据与语音通信的开放性全球标准,最开始的应用是在语音通信领域取代耳机线。直至4.0版本推出的低功耗蓝牙技术在智能可穿戴设备与智能家居设备中应用及其广泛,这些都是从最初蓝牙耳机时代逐渐革新升级过来的,现在蓝牙技术应用的智能设备几乎成为白领们追赶潮流的标志。 首先,我们要知道蓝牙(Bluetooth?)是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。而且蓝牙是一种支持设备短距离通信(最大传输距离100米)的无线电技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,从而使数据传输变得更加迅速高效;它采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点及点对多点通信。 1、距离 红外:对准、直接、1—2米,单对单 蓝牙:10米左右,可加强信号,可以绕弯,可以不对准,可以不在同一间房间,链接最大数目可达7个,同时区分硬件。 2、速度 红外:快 蓝牙:慢 3、安全 红外:无区别 蓝牙:加密 云里物里拥有行业内一流的团队,公司按国际化规范管理,重视客户体验,提倡“激昂挑战人生,团队成就梦想”的企业文化。公司注重技术的持续创新,能为客户提供IOT领域全流程服务:包括云服务大数据、移动互联网开发、嵌入式软件技术、射频电路设计和产品造型设计等。快速反应的工厂制造体系是公司的强大竞争优势,云里物里工厂已通过ISO9001认证,拥有先进的无线射频检验设备、完善的品质管理体系、标准化的流程、技术熟练的员工,每天日产2万台物联网智能产品。未来,云里物里仍将坚持在IOT领域长期艰苦奋斗,为客户提供更全面更有竞争力的产品。 红外作为很长一段时间内家电行业最为理想的传输方式,其优势自然是经得起考验的,但同时随着人们生活质量的提高,其缺陷也日益凸显出来,可以说红外技术是属于不久的将来可能会面临淘汰的一项技术。而蓝牙技术随着时代的进步,其原本被放大的缺点也逐渐弥补,再加上其得天独厚的优势,将来也必定会成为主流的传输方式。

遥控发射技术的基本原理

。 遥控发射技术的基本原理 图1 NEC标准下的主码表示 图2 NEC标准下,数据0和1的表示 图3 PHILIPS标准下的全码表示

图4 硬件原理图 通常彩电遥控信号的发射,就是将某个按键所对应的控制指令和系统码(由0和1组成的序列),调制在32~56KHz范围内的载波上,然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。 不同公司的遥控芯片,采用的遥控码格式也不一样。在此介绍较普遍的两种,一种是NEC标准,一种是PHILIPS 标准。 NEC标准:遥控载波的频率为38KHz(占空比为1:3);当某个按键按下时,系统首先发射一个完整的全码,然后经延时再发射一系列简码,直到按键松开即停止发射。简码重复延时108ms,每两个引导脉冲上升沿之间的间隔都是108ms。一个完整的全码如图1所示。其中,引导码高电平4.5ms,低电平4.5ms;系统码8位,数据码8位,共32位;数据0用“高电平0.5625ms+低电平0.5625ms”表示,数据1用“高电平0.5625ms+低电平1.6875ms”表示,如图2所示:一个简码=引导码+系统码位0的反码+结束位(0.56 25ms)高电平。 各部分码的作用:引导码用来通知接收器其后为遥控数据。系统码用来区分是哪一机型的数据,接收端依此来判断后续的数据是否为须执行的指令。数据码用来区分是哪一个键被按下,接收端根据数据码做出应该执行什么动作的判断。简码是在持续按键时发送的码。它告知接收端,某键是在被连续地按着。 遥控数据传输系统的关键是数据传输的可靠性。为了提高编码的可靠性,NEC标准规定系统码、数据码后分别接着传送一个同样的码或者反码,供误码校验用。

娱乐类飞行模拟器国内市场现状研究

娱乐类飞行模拟器国内市场现状研究 发表时间:2018-10-29T10:33:24.570Z 来源:《知识-力量》2018年12月中作者:孙瑶 [导读] 低成本模拟器不仅降低飞行员培训成本,同时其高仿真程度使模拟器具有良好的沉浸式娱乐特点,这一优势迎合了前景较大的沉浸式数字娱乐的市场发展趋势和大众消费群体,模拟器与虚拟现实技术又有良好的结合点 (中航通飞有限公司,广东珠海) 摘要:低成本模拟器不仅降低飞行员培训成本,同时其高仿真程度使模拟器具有良好的沉浸式娱乐特点,这一优势迎合了前景较大的沉浸式数字娱乐的市场发展趋势和大众消费群体,模拟器与虚拟现实技术又有良好的结合点,使娱乐飞行模拟器具备成功实现商业化的潜力。娱乐类飞行模拟器是未来数字飞行娱乐产品,这种飞行驾驶体验设备,能够为体验者提供基于真实飞行环境的视觉、听觉、触觉仿真,体感震撼。 关键词:娱乐类飞行模拟器;VR;沉浸式娱乐 1研究对象与产品分类 1.1研究对象 目前国内外生产飞行模拟器的厂家较多,生产低成本模拟器的厂家也有一定数量。模拟器的主要用途包括飞行员培训、娱乐体验以及健身体验。从模拟器的复杂程度上可分为飞行员培训使用的操作型1:1型和体验类模拟器,两种都可用作娱乐飞行模拟器。 简易型模拟器具有成本低、使用简单、市场推广度、接受度高等特点。在显示方面与沉浸式娱乐效果较好的VR结合具有良好的市场前景,因为本文将其作为研究对象。 1.2产品分类 娱乐型模拟器尚无具体分类标准。娱乐类模拟器目的是用于娱乐,因此从娱乐体验的角度出发,按照模拟器运动系统区别即自由度进行分类:大致将体验型模拟器分为全驾驶舱模拟(六自由度)和简易型非全驾驶舱模拟器(小于六自由度)。 按照用途,根据其使用客户不同,简单分为飞行体验馆(中高端,包括全驾驶舱和简易类)和商场游乐场(低端)。 2国内产品及厂商 2.1飞行体验馆类 该类制造商主要包括:飞豹科技自主研制的“I Fly 爱飞乐娱乐级飞行模拟机”;中仿智能科技自主研发的高性能飞行模拟器CNFSimulator;北京飞图瑞航空科技有限公司的720°飞行模拟器;厦门惠拓动漫科技有限公司的产品;德州德航电子科技有限公司的塞斯纳六自由度、直升机飞行模拟器;北京慧宇星河科技有限公司的单座三屏全动感民航飞机战斗机飞行驾驶器、动感VR战斗机;西安翔辉机电科技有限责任公司XH-Y001、XH-Y002、XH-Y003、XH-Y004、XH-Y005;广州卓远虚拟现实科技有限公司的720飞行模拟器;驰疆科技自主研发的720°飞行模拟器;京石科技(深圳)有限公司JSF飞行模拟器;深圳市贵宾通用航空有限公司民的航机T-2飞行模拟器;徐州睿拓机电科技有限公司的睿拓牌飞行模拟控制器;漳州惠智科技信息技术有限公司的简易型飞机模拟器。 2.2商场游乐场类 广东思泓国际贸易有限公司;广州市影擎电子科技有限公司的VR我心飞翔;环漫科技有限公司4D游乐设备飞机模拟器。 3国外产品及厂商 3.1健身类 Icaros飞行模拟器。Hyve是德国柏林一家VR公司。根据Hyve网上的demo视频,团队已开发出虚拟现实模拟器ICAROS,目标是为用户提供独特的飞行体验。ICAROS绝对是VR健身和游戏设备的结合体。 ICAROS为了模拟飞行体验而设计,然而同时也是为了锻炼用户的肌肉、加强平衡感和灵活而设计的。 3.2成人VR游戏体验和飞行体验馆类 泰雷兹也很早就踏上了数字化的征程。InFlyt360,可以沉浸在泰雷兹未来数字飞行娱乐产品中。搭载一个专门设计的身临其境的模拟器,头戴式VR显示器和相当于D级AW138直升机全飞行模拟器的控制器。 4“沉浸式”娱乐 沉浸式娱乐要有高度的融入感、身临其境,忘记真实世界。目前“沉浸”通常与VR结合到一起。VR用三维构建一个视线无死角的数字化环境,升级用户试听体验。目前商业娱乐都是采用虚实结合的方式,VR构建视觉环境,搭配场地简单的实景,用空间定位技术将实体道具用三维建模带入虚拟场景中,可以满足基础的娱乐体验。由于触觉尚未得到虚拟,会感觉到与现实环境微细的差别,产生出戏感。仅凭VR 无法解决出戏感。未来线下沉浸式娱乐会着眼解决出戏感,达到更高的沉浸度。沉浸式娱乐提供的是一种充满情绪化的体验,能把消费场景融入体验过程中,有更多商品消费的可能。 5国外应用 国外应用主要有主题公园形式:阿凡达“迅雷翼兽”飞行模拟器、狮门《饥饿游戏》3D模拟飞行器、阿布扎比华纳兄弟主题公园“哥谭市”。 专营休闲模式:法国小巴黎737-800飞行模拟器、苏黎世大学的鸟类飞行的模拟器。 6运营模式 除国内普遍采用的飞行体验馆、航空大世界以及商场等娱乐场所外,还可采用以下两种运营模式。 6.1大投资主题公园 特点有:人与人互动增加沉浸感;沉浸娱乐与大投资主题公园结合;体验项目连接电影和公园。适合1:1模拟机。但目前对于大型主题电影主题公园,VR并不合适。 单独的VR主题公园在可预见的未来还不太可行,但是作为大型主题公园体验的一部分,市场的潜力是巨大的。接下来国内将会有各种

通用遥控器设计原理

用单片机制作通用型电视遥控器 2003-7-18 摘要:本文介绍了一种用MCS-51系列单片机AT89C52代替专用遥控芯片的设计方案,通过软件模拟实现了电视机遥控编码的发射,并且达到“一器多用”。 关键词:全码;简码;引导码;系统码;数据码 引言 上世纪八十年代初,日本率先在电视产品中使用了红外遥控技术,目前已经在电视机上得到了广泛应用。电视遥控器使用的是专用集成发射芯片来实现遥控码的发射,如东芝TC9012,飞利浦SAA3010T等。这些芯片价格较贵,且相互之间采用的遥控编码格式互不兼容,所以各机型的遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用。本文在试验验证的基础上,介绍了如何利用低成本的MCS-51系列单片机来实现遥控码的模拟发射,并实现遥控器的通用化。 遥控发射技术的基本原理 图1 NEC标准下的主码表示 图2 NEC标准下,数据0和1的表示

图3 PHILIPS标准下的全码表示 图4 硬件原理图 通常彩电遥控信号的发射,就是将某个按键所对应的控制指令和系统码(由0和1组成的序列),调制在32~56KHz范围内的载波上,然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。 不同公司的遥控芯片,采用的遥控码格式也不一样。在此介绍较普遍的两种,一种是NEC标准,一种是PHILIPS 标准。 NEC标准:遥控载波的频率为38KHz(占空比为1:3);当某个按键按下时,系统首先发射一个完整的全码,然后经延时再发射一系列简码,直到按键松开即停止发射。简码重复延时108ms,每两个引导脉冲上升沿之间的间隔都是108ms。一个完整的全码如图1所示。其中,引导码高电平4.5ms,低电平4.5ms;系统码8位,数据码8位,共32位;数据0用“高电平0.5625ms+低电平0.5625ms”表示,数据1用“高电平0.5625ms+低电平1.6875ms”表示,如图2所示:一个简码=引导码+系统码位0的反码+结束位(0.5625ms)高电平。 各部分码的作用:引导码用来通知接收器其后为遥控数据。系统码用来区分是哪一机型的数据,接收端依此来判断后续的数据是否为须执行的指令。数据码用来区分是哪一个键被按下,接收端根据数据码做出应该

手机蓝牙的遥控小车的设计

手机蓝牙的遥控小车的设计

蓝 牙 小 车 课 程 设 计 报 告 车 课 程 设 姓名:马坚文

指导老师:程智 学号:201203043124 日期:2014年6月6日手机蓝牙的遥控小车的设计

motors as the drive, uses various kinds of sensor to collect all kinds of information, and utilizes the 2.4 GHz Bluetooth communication module to achieve the forwarding, back-warding, returning, automatically turning and positioning of the car under the control of handhold wireless remote controller. The intelligent car system has high sensitivity and accuracy, and its manipulation is simple and convenient. Key words:89C52; electric car; motor drive; Bluetooth communication 一控制系统 1.1 控制系统总体框图 本设计要求能够实现电动小车在手持无线遥控器的控制下前进、转向、倒退等功能,而且能够将其位置的坐标值实时传送至手持无线遥控器。考虑这些要求,我们决定用步进电机和单片机等组成核心电路[1-6]。系统总框图如图1所示。图1 控制系统总框图 1.2 单片机最小系统的实现 单片最小系统由复位电路、电源和时钟电路等组成。复位电路包括手动复位和自动上电复位,按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中,按键电平复位是通过使复位端经电阻与VCC电源接通而实现的。而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。自动上电复位,是指计算机加电瞬间,要在RST引脚出现大于2个机器周期的正脉冲,使单片机进入复位状态。单片机最小系统原

基于Android的蓝牙遥控小车设计

成绩评定表

课程设计任务书

阐述一种通过手机蓝牙遥控小车行走的软、硬件设计。手机蓝牙作为客户端,小车上的蓝牙模块HC-05作为服务端。客户端采用Eclipse 开发环境,J2ME编程,服务端采用单片机控制。双方通过串口仿真协议进行通信,单片机驱动直流电机控制小车行动。实验结果表明,小车可以接收手机遥控信号并灵活地进行前行、倒退、左转、右转和停止等功能。 关键词:89c52,hc-05,遥控小车,Andriod

目录 1引言 (1) 1.1课题设计目的及意义 (1) 1.1.1设计的目的 (1) 1.1.2设计的意义 (2) 2 方案比较与论证 (2) 2.1无线单元方案与比较 (2) 3 硬件电路设计 (4) 3.1 总体设计 (4) 3.2 单片机模块 (5) 3.2.1 STC89C52简介 (5) 3.2.2 L298N驱动模块及原理介绍 (6) 3.2.3 蓝牙模块 (7) 4 软件设计 (8) 4.1 智能车运动控制程序 (8) 4.2 Android蓝牙客户端设计与实现 (9) 4.2.1 客户端界面设计 (10)

4.2.2 BluetoothCar类设计 (10) 4.2.3 单片机C语言代码 (10) 5 实验结果及分析 (16) 6 心得体会 (17) 参考文献 (17)

1引言 1.1课题设计目的及意义 1.1.1设计的目的 遥控小车起源于美国,由于政府对无线遥控小车研发的资助以及相关资助的推动作用,日本、美国、德国等工业大国在遥控小车技术上占据着明显优势。我国的无线遥控小车研究工作始于20世纪中后期,在国家的863、973等技术发展计划的重点支持下,国内已大范围地进行无线遥控小车的研究。在研发应用方面取得了重要发展,但是与国际先进还存在一定的差距。无线遥控实现方法包括蓝牙、红外、射频几种,其中蓝牙技术具有一定优势。目前在信息家电方面应用正在铺。遥控小车起源于美国,由于政府对无线遥控小车研发的资助以及相关资助的推动作用,日本、美国、德国等工业大国在遥控小车技术上占据着明显优势。我国的无线遥控小车研究工作始于20世纪中后期,在国家的863、973等技术发展计划的重点支持下,国内已大范围地进行无线遥控小车的研究。在研发应用方面取得了重要发展,但是与国际先进还存在一定的差距。无线遥控实现方法包括蓝牙、红外、射频几种,其中蓝牙技术具有一定优势。目前在信息家电方面应用正在铺开。各种家电共用遥控,并可组网与公众互联网相接,共享有用信息。目前蓝牙技术实现无线遥控的短板在于传输距离短和芯片

(完整word版)仿真飞行驾驶模拟器体验说明

仿真飞行驾驶模拟器体验说明 仿真飞行驾驶模拟器,简而言之即能够实现模拟空中飞行,通过复杂的功能装置实现零基础上手操作的飞行模拟装置,未来几年内像私家轿车一样普遍的交通发展。 仿真飞行驾驶模拟器座舱及体验,通过简单的操作装置进行详细的驾驶说明: 幻视联创飞行模拟器包含模拟座舱、运动模拟系统、视景模拟系统、指挥台以及计算机系统。游戏能够复现飞行及空中环境的操作与模拟。 1. 首先在进入到游戏之前先将引擎降到最低,按下开始键start之时可以看到有游戏的进入界面。 2.映入眼帘的是飞机在机场向跑道上滑行,当到达跑道起始点的时候可以听到提示音:“飞机滑行到指定跑道,准备起飞。”此时把引擎拉到最高。这是正式进入游戏的界面,看到准备起飞的字样,飞行员和飞机。表明飞机就现在将要进入了飞行的状态。 3.当看到姿态仪上速度达到100节(在速度线上有一红线提示)的时,将拉杆向上推起,

让飞机成为起飞的状态。 4. 此时可以看到飞机像天空中飞行,把飞机度数控制在15度左右。(幅度不要过大)这时我们要注意飞机的状态。速度控制在300节左右,高度控制在6000 m到9000m左右。如果飞行高度超过10000米,将会看到云海,尽量使飞机的飞行不要超过13000米,否则会影响飞机的飞行安全。注意飞机(中间的黄色方格)的状态高度及速度的位置变化。 5.飞机在正常飞行时,将飞机处于配平状态,即当飞机飞到一定的高度后,我们将不再提升它的高度,而是将飞机处于配平状态。同时引擎可保持在0的位置使飞机匀速前进。飞机不可能永远的向空中飞行,在一定的高度保持稳定。姿态球保持配平的状态。目的:飞机能够平衡的飞行对于乘客来说就如同在地面上一样。对乘客的安全也有了保障。

红外遥控原理(红外开发)

红外遥控器的原理 一. 关于遥控器 遥控器其核心元器件就是编码芯片,将需要实现的操作指令例如选台、快进等事先编码,设备接收后解码再控制有关部件执行相应的动作。显然,接收电路及CPU也是与遥控器的编码一起配套设计的。编码是通过载波输出的,即所有的脉冲信号均调制在载波上,载波频率通常为38K。载波是电信号去驱动红外发光二极管,将电信号变成光信号发射出去,这就是红外光,波长范围在840nm到960nm之间。在接收端,需要反过来通过光电二极管将红外线光信号转成电信号,经放大、整形、解调等步骤,最后还原成原来的脉冲编码信号,完成遥控指令的传递,这是一个十分复杂的过程。 红外线发射管通常的发射角度为30-45度之间,角度大距离就短,反之亦然。遥控器在光轴上的遥控距离可以大于8.5米,与光轴成30度(水平方向)或15度(垂直方向)上大于6.5米,在一些具体的应用中会充分考虑应用目标,在距离角度之间需要找到某种平衡。 对于遥控器涉及到如下几个主要问题: 1. 遥控器发出的编码信号驱动红外线发射管,必须发出波长范围在940nm左右的的红外光线,因为红外线接收器的接收二极管主要对这部分红外光信号敏感,如果波长范围不在此列,显然无法达到控制之目的。不过,几乎所有的红外家电遥控器都遵循这一标准。正因为有这一物理基础,多合一遥控器才有可能做成。 2. 遥控器发出一串编码信号只需要持续数十ms的时间,大多数是十多ms或一百多ms重复一次,一串编码也就包括十位左右到数十位二进制编码,换言之,每一位二进制编码的持续时间或者说位长不过2ms左右,频率只有500kz这个量级,要发射更远的距离必需通过载波,将这些信号调制到数十khz,用得最多的是38khz,大多数普通遥控器的载波频率是所用的陶瓷振荡器的振荡频率的1/12,最常用的陶瓷振荡器是455khz规格,故最常用的载波也就是455khz/12=37.9khz,简称38k载波。此外还有480khz(40k)、440khz(37k)、432khz (36k)等规格,也有200k左右的载波,用于高速编码。红外线接收器是一体化的组件,为了更有针对性地接收所需要的编码,就设计成以载波为中心频率的带通滤波器,只容许指定载波的信号通过。显然这是多合一遥控器应该满足的第二个物理条件。不过,家用电器多用38k,很多红外线接收器也能很好地接收频率相近的40k或36k的遥控编码。 3. 一个设备受控,除了满足上面提到的两个基本物理条件外,最重要的变化多种多样的当然应该是遥控器发出一串二进制编码信号了,这也是不同的遥控器不能相互通用的主要原因。由于市场上出现成百上千的编码方式并存,并没有一个统一的国际标准,只有各芯片厂商事实上的标准,这也是模拟并替换各种原厂遥控器最大的难点。随着技术的不断发展,很多公司开发家电设备的遥控子系统时还不采用通用的编码芯片,而是用通用的单片机随心所欲地自编一些编码,这就使通用遥控的问题更加复杂化了。 4. 采用同样的编码芯片,也不意味着可以通用,因为还有客户码。客户码设计的最初本意就是为了不同的设备可以相互区分互不干扰。最初芯片厂商会从全局考虑给不同的家电厂商安排不同的客户码以规范市场,例如录像机和电视机就用不同的设备码,给甲厂分配的设备码和乙厂分配的设备码就区分在不同的范围内。

蓝牙智能遥控小车毕业设计论文

基于蓝牙遥控的多功能智能小车设计与制作 学院名称: 机械工程学院 专 业: 机械电子工程 班 级: 09机电2Z 学 号: 09324234 姓 名: 祁星 指导教师姓名: 李尚荣 指导教师职称: 讲师 二零一三年六月一日 JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 本科毕业设计(论文)

基于蓝牙遥控的多功能智能小车设计与制作 摘要:无线遥控的机器人小车在危险环境作业、人员搜集等应用中可发挥特殊的作用。本次毕业设计选择基于蓝牙遥控的多功能智能小车为对象。设计了该系统的硬件电路原理图和PCB图,控制系统以STC12C5A60S2单片机为主控芯片,采用L293D为电机驱动芯片、蓝牙无线遥控模块、红外光电传感器模块、超声波发射与接收模块等构成外围扩展电路。将自制的控制电路、控制程序和四轮小车机械结构相结合,制作多功能机器人小车。实验调试实现了智能小车的蓝牙无线遥控、自动避障、自动循迹、自动测速、自动测距等功能。 关键词:单片机;蓝牙遥控;PWM调速;光电传感器

Development of a smart remote control vehicle based on blue-tooth communication Abstract: Wireless remote control robot car could play a special role in the hazardous environment operations and search & rescue personnel. A multi-function smart car with bluetooth remote control is selected as my graduation thesis subject. The design of the system hardware circuit schematic and PCB diagram is present in paper. The control system circuit is mainly consist of a STC12C5A60S2 MCU as the main chip, as well as a L293D chip for motor driving, a bluetooth wireless communication module for remote control, a infrared photoelectric sensor module for object detection, a ultrasonic transmitter and receiver module for distance measurement. The smart car is implemented by the combination of the self-control circuit, the control program code and four-wheel car mechanical structure. Experimental tests showed that some functions such as Bluetooth wireless remote control, automatic obstacle avoidance, automatic tracking route, auto-sensing objects and auto-detecting distance were completely achieved in the smart car. Keywords:Single Chip Microcomputer; Blue-Tooth Remote control; PWM Speed Regulation; Optical Electronic Sensor

基于安卓的蓝牙通信系统开发

基于安卓的蓝牙通信系统 开发 Prepared on 22 November 2020

目录

一、系统背景 系统概述 自从2008年9月22日,美国运营商T-MobileUSA在纽约正式发布了第一款基于android安卓的手机后,更多的移动设备厂商看到了安卓android的光明前景,并纷纷加入其中,android甚至已经涉足上网本市场了其发展前景广阔涉及领域越来越大。随着android手机的普及,android应用的需求势越来越大,这个潜力巨大的市场,已经吸引无数软件开发厂商和开发者投身其中。android的开放性使其比苹果和黑莓对年轻人更具吸引力,更能吸引年轻人群的关注和喜爱。在18岁至24岁族群中,Android是最多人选用的操作系统。同时因为Android系统的开放性为Android平板电脑的快速发展奠定了基础,也才能促使其吸引着越来越多的用户接受和使用。同时Android还具有应用程序无界限、应用程序是在平的的条件下创建的、应用程序可以轻松的嵌入网络、应用程序可以并行运行等众多出色的品质。具有其他操作系统无法比拟的优势和发展空间。 安卓系统在不断升级完善,如今,平板电脑市场已成为Android与苹果IOS除了智能手机领域之外争夺的第二个焦点。一直以来,多数新闻仍然显示iPad在平板市场的霸主地位难撼。但是,以Android领头的平板电脑正以高速的增长对苹果iPad造成冲击。放眼整个平板市场,生产Android平板电脑的确是大势所趋。世界上所有的顶级设备制造商,三星、索尼、摩托罗拉、联想、LG、宏碁、HTC、华硕,几乎每一家都在卖Android平板电脑。 安卓给用户的触屏体验非常好,安卓手机在高端机领域泛滥的同时也在中低端机领域涉足,这将给安卓系统手机带来非常好的前景,从目前的市场上来看,安卓系统能够在短短的时间里面,占据着超大的市场份额,而且还有非常好的信誉口碑,绝对不是一两个人吹捧出来的,那是因为安卓手机真的能够让人体验到好,才能够有如此高的评价。所以说,虽然目前安卓手机还是存在一定问题上的不足,很多问题都有待需要改善,这就说明安卓系统处于一种发展状态,那么它的生命力就会很强,前景很广阔。 Android是一套真正意义的开放性移动设备综合平台,它包括操作系统、中间件和一些关键的平台应用。Android的Java程序运行环境包含一组Java

基于51单片机的蓝牙遥控小车

基于51单片机的蓝牙遥控小车

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单片机大作业 “基于单片机的蓝牙遥控小车” 姓名: 班级:通信工程卓越2014-1 学号:

在班编号:

基于单片机的蓝牙遥控小车 目录 第一章绪论1? 1.1 研究背景和意义.................................................................... 1第二章系统框架及软硬件结构设计 . (2) 2.1 系统要求2? 2.2系统整体算法流程2? 2.3 总体任务设计 (3) 2.4 整体硬件结构设计 (4) 2.5整体软件结构设计4? 第三章模块的详细设计 ........................................ 错误!未定义书签。 3.1 L293D电机驱动模块 (5) 3.1.1模块介绍?5 3.1.2 PWM脉冲控制原理?6 3.1.3 脉冲控制代码6? 3.2HC05蓝牙模块 (7) 3.2.1 模块简介?7 3.2.2蓝牙串口程序说明 (8)

3.2.3 模块引脚说明8? 3.3 USB转TTL模块9? 第四章系统功能设计与实现 (11) 4.1 安卓手机蓝牙遥控的设计与实现...................................... 11 4.1.1 设计基本思路11? 4.1.2 遥控任务分配1?1 4.2.3 蓝牙遥控操作流程 ............. 错误!未定义书签。第五章软硬件调试14? 5.1 硬件调试......................................................................... 14 5.2 软件调试?14

飞行模拟器飞行仿真技术由此开始

随着计算机和软件技术的发展,飞行模拟器的性能不断提高,已经成为保障飞行安全、大幅度提高飞行人员及机组人员的技能、缩短飞行人员训练周期、降低训练成本,以及提高训练效率的不可缺少的重要训练装备。飞行训练基地采用飞行模拟器,不仅可以提高飞行员训练水平,促进航空安全指标提升,确保飞行自主训练工作顺利实施,而且今后在飞行模拟训练上将拥有更大的自主性、自控权,并可根据飞行员的特点,有针对性地展开飞行训练,进一步提高各种训练强度。 1.定义 通俗定义:飞行模拟机就是通过电子计算机的建模运算以在地面上最大程度逼近飞机真实飞行状态,从而给飞行员营造一种全方位、多知觉、多飞行状况的真实操纵感。 严格定义:是指用于驾驶员飞行训练的航空器飞行模拟机。它是按特定机型、型号以及系列的航空器座舱一比一对应复制的,它包括表现航空器在地面和空中运行所必需的设备和支持这些设备运行的计算机程序、提供座舱外景像的视景系统以及能够提供动感的运动系统。 2.工作原理 为达到模拟飞行目的,研制者需要对模拟目标飞机飞行全过程涉及的各种动态特性建立数学模型,预编好程序并嵌入计算机运行,程序在接收到操作人员(一般为受训飞行员)的操纵信号后实现接近真实飞行的响应。具体来讲,飞行模拟机一般由仿真控制台(飞行员驾驶舱)、仿真计算机、仿真环境、飞行员共四部分组成的一个封闭反馈系统,如上图所示。其研制核心和难点在于仿真计算机,该部分的飞行动力学数学模型、系统模型、仿真环境模型、外干扰模型在经计算机求解后,通过运动系统、视景系统、音响系统给飞行员营造一种多维感知信息 的仿真环境,从而让飞行员感觉到自己犹如在空中真实操纵“飞机”一样。各主要系统简述如下: 模拟座舱:应根据需求选择其布局与特定型号飞机或组类飞机一样。模拟座舱内的仪表系统实时指示或显示各种飞行参数和系统参数。

智能小车蓝牙控制技术设计方案

智能小车蓝牙控制技术设计方案 手机遥控智能小车设计技术设计方案

文档修订记录

一、项目名称 《基于32F407的手机遥控智能小车的设计》 二、设计要求及性能指标 设计一个基于32F407的手机遥控智能小车,选用32F407作为主控芯片进行设计和实现。具体任务包括项目的可行性分析,硬件电路的设计,系统软件设计,仿真调试,实际测试等。 具体要求如下: (1)根据提供的原理图和相关资料,了解、掌握小车运行的工作原理,熟悉所用到的硬件模块工作原理 (2)学习掌握32F407库函数编程环境,掌握相关的库函数 (3)编写32F407程序,应用电机驱动模块、蓝牙模块和语音模块,实现小车根据接收到的指令(手机发出)完成相应的动作,并通过语音模块告知指令内容 三、项目总体方案设计 1、系统总体方案 根据课程设计的要求,系统设计方案如下:以32F407作为微控制器,以电机驱动电路和两个直流减速电机构成电机驱动模块;语音模块作为语音控制电路、以在特定的操作下产生相应的语音;以蓝牙模块和手机蓝牙相连接,以接收手机相应的指令;以7805稳压管构成电源电路。手机遥控智能小车系统结构框图如图1所示。

图1 手机遥控智能小车系统结构框图 手机遥控小车就是通过手机蓝牙和智能小车无线连接,通过蓝牙发送指令,小车接送到指令后,就会按照预先设定的程序,执行相应的操作,并由语音模块发出一系列相应的语音。为了实现这一目的,就需要有信息处理功能的微处理器来接收手机蓝牙发送的相应指令,然后将处理的指令发送到执行机构来执行,这就需要电机驱动模块,来实现小车的行走功能,而一个完整的系统,还需要有电源模块来提供能量。 系统的基本原理:预先在单片机内编程,使得相应的指令对应控制小车相应的轮子。然后手机通过蓝牙将相应的指令发送到单片机,以控制小车的运行。 2、关键技术、设计难点及其解决方案 关键技术: 1、能做到小车和手机无线连接,控制方便。 2、需要一个中央大脑,既能接收到手机的指令,又能奖指令传送给小车。 3、小车的接收到相应的指令后,可以做出相应的运用或者操作。 难点: 1、如何选择相应的中央大脑,选好之后怎么设置指令能做到简单和准确。 2、如何选择相应的驱动电路。如何操作。 解决方案 1、选择单片机芯片作为中央控制大脑,

面向飞行模拟器的视景仿真系统

面向飞行模拟器的视景仿真系统 飞行模拟器训练是通过模拟真实飞行环境,满足初级飞行员飞行入门或者飞行员飞行恢复的必要功能训练,也是飞行特情处置演练的必备训练科目。高档的飞行模拟器中的某些功能模块,欧美等西方发达国家仍然对我国实行技术封锁和产品禁运。 在当前大力培养飞行员的过程中,存在飞行模拟器真实度不高,使得飞行模拟训练效果不佳等问题,在硬件技术逐渐被我国国产设备取代的情形下,能够模拟各种自然现象和各种飞行环境的视景仿真系统,由于开发难度大,技术门槛高等难点,迄今为止国内科研院所和企业都未能研制出来,一直依赖从国外进口,造成飞行模拟器价格奇高,二次开发系统限制多,而且也面临飞行员飞行数据泄露等问题,使得我国飞行模拟器的发展一直处于卡脖子状态,严重影响了我国飞行员的培训进程。 另一方面,由于当前的飞行模拟器存在单一的功能训练任务,而且飞行环境的逼真度不高,造成飞行员对飞行模拟器科目存在应付了事的状态,影响了飞行训练任务的落实。因此对飞行模拟器的升级改造甚至让飞行模拟器脱胎换骨,使得飞行模拟器不仅仅是飞行员对飞机座舱仪表操作的功能训练器,成为飞行员作战任务的想定推演的利器,进一步通过与真实飞机实现联网,达到与真实飞机同时进行虚实飞行对抗演练的工具,从而使得飞行模拟器真正成为飞行员的强大辅助工具。 北京大学与天津微视威信息技术有限公司联合开发的面向飞行模拟器的视景仿真系统,具有以下几个特点: 1.复杂环境实时渲染,具有模拟各种气象条件和自然环境的大于60fps高保真 场景渲染能力; 2.影像匹配实景化,具有高精度三维重建场景的快速重建与部署能力; 3.联网实时协同,具有全球场景数据库,适合联网发布,实现联网对抗和编队 飞行等作战训练; 4.复杂城市场景自动重建,具有大规模城市级三维真实感场景的自动重建; 5.完全自主知识产权的系统平台研发,可以满足各种模拟器的视景仿真系统的 二次开发需要。 本系统的创新性和先进性: 1.提出了一种影像匹配实景化技术,通过对地面三维复杂场景的快速高精度重

简易无线遥控系统设计

1前言 1.1无线遥控技术现状 无线遥控,即是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号,通过无线传输,在受控端经解码等处理形成相应的控制操作。无线控制方式多种多样,可以根据不同的应用需要采用适宜的方式。各种遥控方式的不同,主要在于信息的编码处理方式和信息的传输方式。所传信息的形式以及信息量的大小决定采用何种信息编码和处理方式,而信息传送的距离决定采用何种传输方式。 在编码方式上,目前在简单信息的遥控中常采用的是PCM方式和DTMF方式。这两种方式均具有实现简单、可靠性高的优点。对于复杂以及大量信息的遥控,可以采用相应的信号处理方式,经过适当的信源信道编码以及数字调制等处理来生成易于传输的信号。对于这些编码处理方式,可以根据系统功能需要进行灵活选择。 在传输方式上,对于近距离遥控,可以采用基带传输。对于远距离遥控,需要选择适当的调制方式,进行频带传输。目前常用的调制方式有幅度调制,频率调制和相位调制三种。对于不同形式的基带信号,又可以分为模拟调制和数字调制。对于各种调制方式的选择,可以根据基带信号的形式,传输的带宽限制等因素决定。 对于无线遥控技术,当前基本上通过以下几种方式实现:红外线遥控方式,无线电遥控方式,超声波遥控方式和声音遥控方式。红外技术出现比较早,成本低,价格也具有优势。红外遥控具有以下优点:控制内容多,抗干扰能力比较强,不会发生任何误动作;响应速度快,不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用;体积小,成本低,功耗小,与其他方式比可以降低功耗90%。但是他的缺点也很明显,在使用中需要保证遥控发射器和遥控接收设备处与一定的角度范围,中间不能有任何物品,否则就会阻挡红外线的传输,因为红外线不能穿越砖瓦水泥砌筑的墙体,这在日常使用中经常会造成不便,毕竟用户不希望只能在一定的角度范围内才能对对象进行操作,之外红外线方式也容易受到外界干扰。超声波遥控方式中的超声传感器频带窄,能携带的信息量少,易于受干扰而引起误动作,同时该种方式作用距离短,通用性强可以互换因而不适合在灯具遥控中运用。声音遥控方式通用性强,作用距离短,声音携带的信息量少,易受干扰而引起误动,它适合于像声控电灯开关的场合。无线电作为新一代的信息传送方式,具有绕射和穿透特性,只要在有效工作范围之内,无线设备就可以不受角度,方向和障碍物的限制而自由使用。并且采用特定的编码解码技术可以防止无线电波的互相干扰,抗干扰能力强。

蓝牙智能家居-蓝牙遥控器

一款基于蓝牙技术的智能遥控器 随着人们生活水平的日益提高,各式各样的家电设备涌入千家万户的居室空间,在享用这些家电带来娱乐便利的同时,也带来了一丝的烦恼,设想你拥有电视机、DVD播放机、机顶盒,还有音响......,种类繁多吧,一种电器配一个遥控器,不知不觉数量太多觉得不方便了··,例如你需要用电视遥控器启动电视机,再用DVD遥控器启动DVD机,然后用电视遥控器选择正确的播放频道,还要用音响遥控器开启音响设备,然后再拿DVD遥控器开始播放影片。是不是操作太麻烦?你本想通过它们放松一下,却不曾想到要落个被遥控器绑架的“杯具”。 咦,不是有万能遥控器吗?是有万能遥控器,对不起,你必须是个“程序猿”,能够自行编程——该遥控器会提供一个代码本,由于不同品牌电视机所用的不同代码,你需要重复地输入,直至找到一个对应的代码。这是一个令人心力憔悴的过程。对于不会编程的大众来说,这根本就是噩梦,一句话,所谓万能遥控器还是算了吧。 但蓝牙技术的出现,尤其是蓝牙低功耗的横空出世为用户提供了一种全新的体验。这来自于强大的低功耗射频技术。 首先低功耗蓝牙仅使用了3个广播通道,其次每次广播时射频的开启时间只有4~5ms,这两个因素显然大大降低了因为广播数据导致的待机功耗;此外低功耗蓝牙设计了用深度睡眠状态来替换蓝牙的空闲状态,在深度睡眠状态下,主机长时间处于超低的负载循环状态,只在需要运作时由控制器来启动,因主机较控制器消耗更多的能源,因此这样的设计也节省了最多的能源;在深度睡眠状态下,协议也针对此通讯模式进行了优化,数据发送间隔时间也增加到了0.5~4s,传感器类应用程序发送的数据量较平常少很多,而且所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式,因此此时的射频能耗几乎可以忽略不计,综合以上因素,低功耗蓝牙的待机功耗大大减少。 采用蓝牙低功耗技术的遥控器,功耗之低仅为类似红外遥控器的10%,发送一个单按键指令的用时,射频传输仅需1毫秒,而一个标准的红外线遥控器则需约25毫秒,差别较大,还有红外线遥控器带有一个高功耗的LED,其打开的时间明显较长,却无法达到可靠或稳定的自适应频率调节以快速确认射频传输。采用蓝牙低功耗不仅仅意味着遥控器电池可以用更长的时间,一般遥控器电池的平均寿命约为2年,现在采用蓝牙低功耗的遥控器电池就能用上七八年。

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