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简单手势唤醒便携设备的设计方案:亚博App

 


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本文摘要:厨房里的突发奇想  如果吃饭时用于触控设备,您可能会注意到按照设备所列的食谱烹调并非想象得那么非常简单。

厨房里的突发奇想  如果吃饭时用于触控设备,您可能会注意到按照设备所列的食谱烹调并非想象得那么非常简单。技术约人(例如鄙人)走出厨房时,讨厌看著平板电脑或智能手机上的菜谱吃饭。您可能会说道:好吧,这有什么可玩性?由于屏幕一直打开不会消耗相当大电量,一般来说手执装置在1、2分钟后没操作者时将自动转入休眠状态。

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那么,当您必须参考食谱时,设备已转入休眠状态。此事,您面对两个自由选择:要么强迫屏幕维持永久打开;要么用鲜血食物的手打开装置,而在屏幕上留给斑斑油渍。

当然,您可以在每次查阅时夹住清除整洁,但大大反复洗澡、擦干即繁复,又酬劳水。  我经常问自己:怎样才能既不想屏幕一直打开,又会弄脏装置?实质上,有一种办法一举两得,即通过一个手势(不必认识屏幕)打开显示屏。

听得一起或许很简单,是吗?幸运地的是,做到一起有可能比听得一起更容易一些。  相似检测传感器  许多触摸屏装置,特别是在是智能手机,内部早已加装了红外(IR)相似检测传感器。这些传感器一般在通话期间自动关上/重开屏幕,以防止车祸操作者手机的输出界面。这种传感器技术,再加聪明的软件设计,就能构建利用一个手势苏醒装置的功能。

  基本的设计思路是:设备转入休眠状态时,触摸屏重开,应用于处理器正处于低功耗模式,依赖相似检测传感器仔细观察背景的变化,当接管到的信号充足大时,作出必要反应。这与相似检测传感器在通话期间重开屏幕的功能完全完全相同。只是,我们的应用于对数据有了有所不同的说明。

  首先记录传感器在长时间背景下的计数值,此时获得的数值有可能为零,但实际设计中必须考虑到系统紊乱(例如:衍射或串扰)。然后将获得的数值设置为检测门限,当接管信号多达门限时启动时中断或向应用于处理器发送到信号,以苏醒系统并关上屏幕。总体而言,这种方法非常简单、直观,可利用环境光检测器和IR相似检测传感器构建。

  本文讲解的方案使用MAX44000,相似检测的数据加载时间间隔可以设置在1.56ms至100ms(与环境光检测传感器轮流读取数据)。假设仅次于检测距离为10cm,LED的电磁辐射角为15,那么,可以覆盖面积的面积约为22cm2或跨距约为5.35cm,只有该区域内的移动目标才能捕捉到。由此,需要以最快(即最低功耗)的取样速度可信检测的最慢手势动作约为0.53mps.在此,我们还假设传感器只必须收集到一次低于门限的信号,才可辨识经过覆盖面积区域的目标。

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  举手之劳  理论上谈,该方案的实行非常简单。当装置转入休眠状态模式时,将相似检测传感器置为环境扫描模式,并在检测到目标时收到中断信号,命令捕捉到多达预设门限的信号。

可通过I2C模块轮询传感器的状态。意外的是,这种方式不会消耗过大功率,远超过了大多数用户的预期。  这也是相似检测传感器的设计重点,MAX44000传感器需要在许多方面挣脱应用于处理器的介入,减低处理器负荷(降低功耗)。

  使能MAX44000的内部相似检测中断(寄存器0x01的第1位),可将苏醒门限载入内部寄存器(0x0B和0x0C)。当相似检测传感器的读数多达该门限时,启动时中断标识置位,将MAX44000的/INT插槽置为低电平。当应用于处理器检测到该插槽驱动为低电平时,可苏醒装置解散低功耗模式,并关上屏幕,或已完成其它必须的动作。

  但不容忽视  实际应用于往往不如理论那么更容易,非认识苏醒的具体实施并非只是非常简单地检测低于门限的信号。实质上,明确的设计必须考虑到诸多因素。

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  信号电平与电路布局  最关键的考虑到应当是启动时苏醒条件的信号电平,必须在系统号召灵敏度与误报概率之间展开权衡。如果门限过较低,则很更容易检测到输出(手势工作),但不会减小瞬态噪声或脑溢血条件产生误报的概率。反之,过低的检测门限需要把误报概率降到完全为零,但却不能检测到十分相似的目标,甚至对任何输出(即使您可怕摇晃手臂)都反应迟钝。

  解决问题这一问题的最佳方式是:首先减少系统噪声,可以通过光学方法或缜密的电路布局构建,减少的噪底有助减少误报概率;其次,自由选择平均值检测距离(例如:4cm至5cm)并利用参照目标测量信号,18%的灰板较为理想,但如果触摸屏上方加装了黑色玻璃,测量时也应当用于这样的玻璃,所测出的信号电平可以作为设置门限的最佳参照。一般来说可以遵循这样的原则:将要电平设置在满幅的8%至15%,即使电平发生变化。  可以按照上述经验数据设置MAX44000传感器的相似检测门限寄存器,图1右图为信号强度随距离变化的关系曲线,使用18%灰板,驱动电流为100mA,传感器上方没玻璃罩。

蓝线为可以自由选择的苏醒门限。图1.。


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