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基于TDK ICM-40608六轴G+M传感器和炬芯ATB110x的空中鼠标电路设计方案

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简介:
本设计采用TDK ICM-40608六轴加速度与磁力计传感器及炬芯ATB110x处理器,实现高精度、低延迟的空中鼠标操作体验。 当前智能语音交互市场非常火热,越来越多的设备开始支持现场AI语音互动功能,如智能音箱、智能电视等等。然而这些产品的识别率及误唤醒频率仍有待进一步优化提升,因此在日常生活中人们依旧需要依赖各种遥控器。 基于TDK 6-轴传感器ICM-40608和炬芯 BLE SOC ATB1103的方案已经实现了一款真正的智能语音遥控器。该解决方案将使产品更加智能化,并具有更高的市场竞争力;其硬件设计指南是根据Actions 炬芯ATB110x系列SOC蓝牙低功耗(BLE)语音遥控板大批量生产而制定。 在PCB版的设计中,模拟信号部分、射频信号部分和数字信号部分需要分别处理。为防止干扰,尽量避免将模拟信号与数字电路或大电流电源放置在一起。对于BLE的天线设计,则应远离喇叭及其引线等可能产生电磁干扰的部分。同时,在IC的电源Pin处放置0.1uF去耦电容,并确保晶振电路靠近其驱动器件。 为保证系统散热,发热较大的组件需分散布置;有EPAD(Exposed Pad)的元器件可以在地焊盘和元件周围地多打过孔以达到更好的散热效果。在设计许可范围内尽量使同类或相同功率模块集中在一起布局,并且保持同一方向排列以便于生产制造。 走线方面需要注意的是,板载天线面积越大性能越佳;匹配网络应靠近天线放置并预留额外的TT型匹配网络用于进一步优化调整。电源线路需根据电流大小加粗以减少环路电阻和提高抗噪能力。接地线则需要分开处理模拟地、数字地与大功率器件的地,最后再汇集到一个接地点。 在软件方面,TDK提供了丰富的麦克风产品组合及基于运动传感器的光标控制核心专利技术,并为智能遥控器、电视等设备提供了一套完整的解决方案(如空鼠和游戏控制器)。其中Air Motion库支持基本手势识别功能并能够通过ARM Cortex-M3平台进行验证。该软件采用100Hz的数据处理频率,可确保良好的用户体验。 TDK的硬件与软件方案提供了终极用户体验,具有最佳声音质量、快速响应空中指向以及直观高效的应用体验等特点,并且其低功耗灵活解决方案支持嵌入式遥控器在远端设备(如智能电视或机顶盒)中的运动操作。

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客服
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  • TDK ICM-40608G+MATB110x
    优质
    本设计采用TDK ICM-40608六轴加速度与磁力计传感器及炬芯ATB110x处理器,实现高精度、低延迟的空中鼠标操作体验。 当前智能语音交互市场非常火热,越来越多的设备开始支持现场AI语音互动功能,如智能音箱、智能电视等等。然而这些产品的识别率及误唤醒频率仍有待进一步优化提升,因此在日常生活中人们依旧需要依赖各种遥控器。 基于TDK 6-轴传感器ICM-40608和炬芯 BLE SOC ATB1103的方案已经实现了一款真正的智能语音遥控器。该解决方案将使产品更加智能化,并具有更高的市场竞争力;其硬件设计指南是根据Actions 炬芯ATB110x系列SOC蓝牙低功耗(BLE)语音遥控板大批量生产而制定。 在PCB版的设计中,模拟信号部分、射频信号部分和数字信号部分需要分别处理。为防止干扰,尽量避免将模拟信号与数字电路或大电流电源放置在一起。对于BLE的天线设计,则应远离喇叭及其引线等可能产生电磁干扰的部分。同时,在IC的电源Pin处放置0.1uF去耦电容,并确保晶振电路靠近其驱动器件。 为保证系统散热,发热较大的组件需分散布置;有EPAD(Exposed Pad)的元器件可以在地焊盘和元件周围地多打过孔以达到更好的散热效果。在设计许可范围内尽量使同类或相同功率模块集中在一起布局,并且保持同一方向排列以便于生产制造。 走线方面需要注意的是,板载天线面积越大性能越佳;匹配网络应靠近天线放置并预留额外的TT型匹配网络用于进一步优化调整。电源线路需根据电流大小加粗以减少环路电阻和提高抗噪能力。接地线则需要分开处理模拟地、数字地与大功率器件的地,最后再汇集到一个接地点。 在软件方面,TDK提供了丰富的麦克风产品组合及基于运动传感器的光标控制核心专利技术,并为智能遥控器、电视等设备提供了一套完整的解决方案(如空鼠和游戏控制器)。其中Air Motion库支持基本手势识别功能并能够通过ARM Cortex-M3平台进行验证。该软件采用100Hz的数据处理频率,可确保良好的用户体验。 TDK的硬件与软件方案提供了终极用户体验,具有最佳声音质量、快速响应空中指向以及直观高效的应用体验等特点,并且其低功耗灵活解决方案支持嵌入式遥控器在远端设备(如智能电视或机顶盒)中的运动操作。
  • 高精度运动ICM-42688产品简介(TDK)
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    ICM-42688是TDK公司出品的一款高性能六轴运动传感器,集成了三轴加速度计与陀螺仪,提供高精度的姿态感测解决方案。 六轴高精度运动传感器产品简介:该传感器具备16位角速度测量能力,范围为±15.6°/s。
  • ATB1103蓝牙语音遥控-
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    本设计介绍了基于炬芯ATB1103芯片的蓝牙语音遥控器电路方案,包括硬件架构、模块连接及软件配置,实现低功耗、远距离无线控制。 当前智能语音交互市场十分火热,越来越多的设备开始支持远场AI语音交互技术。然而,此类产品的识别率与误唤醒频率仍需进一步优化提升,导致人们在日常生活中仍然离不开各种遥控器。 蓝牙语音遥控器作为远场语音交互的一个近场配件产品,在这股热潮中迅速成长,并取得了令人瞩目的成绩。基于Actions炬芯的ATB1103芯片开发出了一款适用于AIoT时代的高性价比精品——蓝牙语音遥控器。 一、 遥控器应用总体架构 该产品的架构分为四层,从上至下分别为:应用层、框架层(即中间件)、硬件抽象层和底层驱动。具体如下: 1.1 应用层: - 状态机管理功能,通过事件触发来处理不同的状态。 - 定时器机制用于定时发送各种事件以确保遥控器正常运行。 - 输入处理模块负责接收来自设备的各种按键信息并进行相应操作。 - 音频输入处理将音频消息编码后,经由蓝牙传输给连接的设备。 - BLE配置文件包括HID(人机界面)和BAS(电池服务)、DIS(设备信息服务),以及OTA升级接口等。 1.2 框架层: - 输入管理负责按键映射及过滤功能; - 消息管理系统用于消息分配、释放,发送与接收。 - 内存管理实现动态内存的处理。 - 闪灯控制模块对灯光资源进行管理和使用。 - 电池状态读取和电量策略制定。 1.3 硬件抽象层: 将应用层代码从底层驱动中分离出来,形成中间环节以简化开发流程并提高效率。 1.4 底层驱动层: 提供硬件操作接口用于与设备直接交互。 二、 遥控器模块工作原理概述 2.1 系统启动过程包括系统初始化和板级外设配置,并完成蓝牙协议栈及HidApp应用的设置,进入主循环等待处理消息。 2.2 通过三种主要状态维持遥控器正常运行:空闲状态、激活状态以及工作状态。在不同的触发条件下如连接断开或按键操作等切换不同模式以保持设备运作顺畅。 此外还包括了详细的按键处理流程、红外信号传输机制,语音采集与数据编码压缩发送至蓝牙协议栈的步骤,定时任务管理器和LED指示灯控制策略等内容说明。
  • ATS2819TWS蓝牙音箱解决
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    本方案详细介绍了采用炬芯ATS2819芯片开发的真无线立体声(TWS)蓝牙音箱电路设计,涵盖硬件架构、模块选型及优化建议。 市面上常见的米兔故事机mini、Anker Soundcore Flare无线蓝牙音箱、小米电视音响、AbramTek艾特铭客E6无损蓝牙音效播放器以及abramek艾特铭客 金刚4 蓝牙音箱等音频产品均采用了炬芯的音频解决方案。 一、总体说明 1.1 模块划分 ATS2819/ATS2819P标准应用方案主要包括以下功能模块:电源供应(Power Supply)、蓝牙通讯(BlueTooth)、音频输入输出(Audio Input/Output,包括codec、I2C和SPDIF),FM接收器(FM Receiver), 显示屏(LED & LCD),USB接口,SPI NOR Flash存储器以及SD/MMC/MS卡等。 1.2 原理图设计总体原则 原理图的设计需要按照方案规格实现各项硬件功能,并尽量避免不同模块之间的资源冲突。如果存在I/O复用或接收复用的情况,则除了注意检查I/O上电状态和接口时序外,还需要关注工作频率与电压域是否符合要求(如WIO),以确保设计的正确性。 1.3 性能需求 原理图的设计需要满足性能指标的要求,包括稳定性、启动电压、功耗以及ESD保护等。此外,在元件选择方面要注重原件标称值和精度,并考虑接口防护与EMI滤波器的需求。 1.4 系统时钟设置 系统使用26MHz的晶振作为主频,要求负载电容CL在7至9PF之间且误差不超过±10PPM。这样才能保证系统的正常运行。 二、PCB设计总体说明 推荐采用两层板进行设计,并建议尽量扩大底层铜箔面积并保持其完整性;使用地线包裹高速信号或隔离敏感与干扰源。 ATS2819/ATS2819P芯片包含AGND(模拟地)和GND两个独立的地,布局时需注意分开处理。将主要的敏感元件如主控、Flash存储器及晶体等放置于PCB中心区域可以减少静电放电的风险;非关键组件则应布置在边缘位置。 控制线、时钟信号与数据线路建议走5至6mil宽度,而音频模拟线路一般采用8mil宽。电源线条的粗细需根据电流大小确定,在15至25mil之间选择合适值即可。 三、模具设计总计说明 作为蓝牙音箱方案,其模具设计需要专业音响工程师参与扬声器音腔的设计工作;确保组装后的密封性良好无漏气现象。 对于具备蓝牙通话功能的产品而言,建议将麦克风和喇叭分别置于不同面以减少回音干扰。同时,在选择喇叭时应保证4KHz以下频率范围内的线性度表现优秀。 此外,模具设计阶段还须考虑天线位置及方向布置问题;避免金属壳体或排线等物体对其造成影响,并在不影响发射效果的前提下可适当增加部分共地结构以提升ESD性能。
  • 介绍
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    本简介详细介绍了光电鼠标的创新设计方案及其核心芯片技术,包括工作原理、性能特点和应用前景。 光电鼠标是一种使用光学技术来追踪移动的计算机输入设备。其工作原理是通过内部光源照射桌面表面,并利用传感器捕捉反射回来的图像变化,从而计算鼠标的位移并转化为数字信号传递给电脑,实现光标在屏幕上的相应移动。 制作光电鼠标需要一些关键组件:发光二极管(LED)用于提供照明;CMOS或CCD影像感应器负责捕捉光线信息;光学透镜帮助聚焦和传输图像到传感器上。此外还需要微处理器进行数据处理以及USB接口连接电脑等硬件设施共同协作完成整个操作过程。 光电鼠标相比传统机械式滚轮鼠具有更高的精度、响应速度更快且使用寿命更长的优点,因此被广泛应用于现代计算机系统当中。
  • STM32最简及原理图+PCB资料-
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    本项目提供了一个基于STM32微控制器的简易空中鼠标设计方案,包含详细的电路原理图和PCB布局文件。适合电子爱好者的学习与实践。 空中鼠标硬件由两个部分组成:发射板(也称为鼠标端)和接收板(USB端)。在发射板上主要使用的器件包括STM32、MPU6050以及NR24L01。其中,MPU6050传感器用于感知用户手部的运动,并通过I2C数据接口将测量到的数据传输给STM32处理器。接下来,STM32内置了12位ADC(模数转换器)对这些数据进行处理,并使用NRF24L01模块以无线方式发送至接收板。 在USB端即接收板上则模拟成标准的HID鼠标和键盘设备,通过USB接口直接与计算机连接。它同样装备了一颗NRF24L01芯片来接受从发射器传输过来的数据,并且利用SPI通信协议将信息传送给STM32。作为电脑的操作输入装置之一,这款空中鼠标能够像传统的有形鼠标一样操控屏幕界面;只需要在空气中做出相应的手势动作即可完成诸如点击、移动光标或翻页等操作功能。
  • MMA7260加速度
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    本设计介绍了以MMA7260芯片为核心的加速度传感器电路方案,详细阐述了其工作原理、硬件构成及应用前景。 本无线采集系统采用了Freescale公司最新推出的一款低成本、单芯片三轴加速度传感器MMA7260。该微型电容式加速传感器融合了信号调理技术、单极低通滤波器和温度补偿功能,并提供了四种不同的加速度测量范围:1.5g、2g、4g和6g。 在CC1010与MMA7260的接口设计中,首要关注的是噪声问题。由于MMA7260内部集成了开关电容滤波器,会产生时钟噪声,因此需要分别在XOUT、YOUT和ZOUT三个输出端接入RC滤波电路来消除这些噪声。 另一个需要注意的问题是电压匹配。MMA7260的X、Y、Z轴方向上的电压输出范围为0.45~2.85V,而CC1010的ADC最大输入范围则是从0到电源电压(3.3V)。由于这个范围正好落在ADC的最大输入范围内,因此无需额外添加分压电阻。 图示展示了CC1010与MMA7260之间的接口电路。其中R31/C31、R41/C41和R51/C51用于滤除由内部采样过程产生的开关噪声;GS1和GS2则用来选择不同的量程设置。
  • 制作过程与源代码(ArduinoADXL345)-
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    本项目详细介绍了一个使用Arduino和ADXL345加速度计构建的体感空中鼠标的设计过程及源代码,涵盖硬件搭建与软件编程。 制作体感空中鼠标所需的材料如下:一块Arduino Micro(必须使用32U4芯片的Micro板);一块ADXL345传感器模块;三个鼠标微动开关(从旧鼠标拆卸得到);一个鼠标滚轮(同样是从旧鼠标中获得);一个电位器用于校准,以及面板线、面包板和订书钉若干。皮筋或胶条也可以用来固定组件。 ADXL345是一款超薄低功耗的三轴加速度计,具有高分辨率(13位),测量范围可达±16g。其数字输出数据为16位二进制补码格式,并可通过SPI(支持三种线模式)或I2C接口访问。这款传感器的特点包括: - 超低功耗:在2.5V电压下,工作电流仅为40μA,在待机模式下的消耗更是只有0.1μA。 - 功耗会根据带宽自动调整比例。 - 用户可以选择不同的分辨率(如固定为10位或全范围的分辨率);当测量±16g时,其分辨率为最高级的13位,并且在所有范围内保持4mg/LSB的比例系数不变。 - 集成了FIFO技术以减少主机处理器的工作量。 该设备还支持单击和双击检测以及活动状态监测等功能。体感空中鼠标可以用于游戏控制等场景,具体操作方法可以在提供的教程中找到,并且有完整的源代码供参考。
  • AD590温度测量
    优质
    本设计提出一种利用AD590温度传感器构建的精准测温电路方案。通过优化信号处理与数据采集技术,实现高精度和稳定性温度监测,适用于工业、科研等领域。 基于AD590传感器的温度测量系统电路设计涉及利用AD590这一高精度、线性响应良好的热敏电阻来构建一个能够准确检测环境或设备内部温度变化的电子系统。该设计方案通常包括信号调理部分,用于将微弱电流转换为电压以便后续处理;数据采集模块,则负责接收并数字化传感器输出的数据;以及显示与控制单元,使用户可以直观地查看测量结果,并根据需要调整设置参数以优化性能表现。 整个系统的构建需遵循一定的电气工程原理和最佳实践指导原则。设计时应考虑AD590的工作特性(例如其灵敏度、温度系数等),并据此选择合适的外部元器件来实现稳定可靠的电路连接与操作环境。同时,为了保证测量精度及整体效率,在软件层面也需要进行适当的算法优化以确保数据处理的准确性和实时性。 这样的系统在工业自动化控制、医疗设备监测以及家用电器等领域都有着广泛的应用前景和市场需求。
  • 物联网水质
    优质
    本设计旨在构建一种基于物联网技术的水质监测系统电路方案,实现对水体中关键参数(如温度、pH值、溶解氧等)的实时监控与数据传输。 无需任何TDS/pH计即可构建基于IoT的水质监测系统!所需硬件部件包括:Arduino UNO 1个、公/母跳线若干、HC-05蓝牙模块1个、RGB扩散普通阴极LED 1个(配备330欧姆电阻)、旋转电位器 通用型3个及RGB LCD屏蔽套件,显示尺寸为16x2字符(需配以1k欧姆的电阻)。 TDS代表总溶解固体。它表示在一定量水中可溶性固体的数量,通常以ppm(百万分之一)计量。TDS值是根据电导率[S/m]计算得出;电导率越高,则表明水中的TDS含量也相应增加。 以下是不同种类水源的典型TDS范围: - 纯净水:80至150 ppm - 自来水:250至350 ppm - 地下水资源:500至1,000 ppm - 海洋水质平均为约3万ppm 根据世界卫生组织的建议,饮用水中的TDS应低于300。然而,当此数值降至100以下时,则不适宜直接饮用,因其矿物质含量偏低;而超过300则被认为“硬水”,因其中所含矿物质过多。 通常使用专用笔测量水中TDS值。但由于此类设备无法与Arduino集成,故需选用可兼容的特殊仪器。 本项目中,在没有TDS笔的情况下完成电路搭建: - 将Arduino UNO上的5V端口连接到面包板电源轨之一,并将GND端口接另一轨; - 1k欧姆电阻的一侧接地,另一侧连至面包板上; - Arduino的模拟引脚A0与该电阻器相联; - 另外两根导线分别接到5V和上述电阻器两端。 对于LCD显示: - VSS端接地面轨 - VDD连接到电源轨(5V) - 电位计中心引脚连至V0 - 其余两个端子分别接入5V及地; - RS、R/W、D4-D7等引脚按序与Arduino相应数字针脚配对。 对于HC-05蓝牙模块: - VCC接电源轨(5V) - GND接地 - TX连接至Arduino的3号数字端口 - RX则连到2号 RGB LED设置如下: 最长阴极线接地,其余三色引脚通过各自的330欧姆电阻与Arduino的PWM针9、6及5相连。