飛思卡爾：藍牙飛鼠方案成就智能顯示終端

　　隨著(zhù)智能網(wǎng)絡(luò )電視的發(fā)展，電視機的功能也越來(lái)越豐富，可以實(shí)現的功能越來(lái)越多，譬如上網(wǎng)、體感游戲、家庭娛樂(lè )、網(wǎng)上購物等。這也就意味著(zhù)新興的遙控器除了實(shí)現傳統的電視遙控器的功能外，還需要實(shí)現鼠標的相關(guān)功能，對于一些高端的應用甚至還需要具有語(yǔ)音遙控功能，于是“空鼠”的概念應運而生。特別是隨著(zhù)諸如機頂盒以及小米盒子、樂(lè )視盒子等各種OTT盒子在國內市場(chǎng)的大行其道，空中鼠標(俗稱(chēng)飛鼠)必將會(huì )得到廣泛應用，從而讓用戶(hù)的智能操控變得更加便捷，大大提高用戶(hù)體驗。

　　俗話(huà)說(shuō)，好馬配好鞍，好的智能顯示設備當然也要配上好的遙控器才能發(fā)揮其最佳性能。相比傳統的遙控設備，飛鼠使得用戶(hù)可以將鼠標不需要放在任何平面上，可以隨意移動(dòng);可以定義各種功能按鍵(多媒體功能鍵等);可以傳輸語(yǔ)音，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )電話(huà)及語(yǔ)音控制等。為了做到這一點(diǎn)，飛鼠遙控器通常會(huì )選擇增加陀螺儀、G-Sensor以及磁傳感器等MEMS傳感器，從而實(shí)現根據用戶(hù)的手勢動(dòng)作及手的移動(dòng)來(lái)控制智能設備。飛思卡爾中國團隊針對這一市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)并推出了一套完整的高性?xún)r(jià)比、低功耗的藍牙飛鼠解決方案。

　　圖1為飛思卡爾超低功耗藍牙空中飛鼠(睡眠功耗僅6.5mA/3.7V)的實(shí)物圖，當然客戶(hù)可以根據自己的需求定制符合自己產(chǎn)品需求的外觀(guān)設計。

　　關(guān)鍵軟硬件技術(shù)剖析

　　此方案采用飛思卡爾Kinetis L(Cortex-M0+)系列的MCU MKL16Z256VLH4作為主控芯片，采用飛思卡爾的加速度計、陀螺儀和電子羅盤(pán)傳感器芯片獲取運動(dòng)空間位置。系統使用藍牙無(wú)線(xiàn)傳輸與主機通訊，支持藍牙HID/HFP/SSP協(xié)議，實(shí)現鼠標鍵盤(pán)，語(yǔ)音數據以及傳感器原始數據的傳輸。

　　1. Kinetis MCU MKL16Z256

　　主控MCU來(lái)自高能效Kinetis MCU L系列單片機，它是一款基于A(yíng)RM Cortex-M0+ 的低功耗、支持模數混合信號的處理器。該系列中的MKL16Z256VLH4用于此藍牙飛鼠設計，具備256KB Flash與32KB RAM容量。

　　2. 藍牙功能模塊

　　該飛鼠方案無(wú)線(xiàn)通訊采用藍牙方式，采用RDA公司的藍牙芯片RDA5876A，藍牙協(xié)議棧運行在MCU端，此種方式非常方便用戶(hù)擴展支持一些特定應用場(chǎng)合的藍牙協(xié)議。RDA5876A支持Bluetooth 2.1 + EDR規范，串口通訊速率高達4Mbps，支持藍牙HCI層協(xié)議。

　　3. 軸傳感器

　　藍牙飛鼠通過(guò)飛思卡爾的運動(dòng)傳感器獲取空間位置信息，本方案支持6軸或者9軸空間位置定位。對于鼠標的應用，6軸(加速度傳感器與陀螺傳感器)能夠滿(mǎn)足需求。9軸系統主要針對游戲應用做處理。

　　4. 語(yǔ)音輸入輸出設計

　　語(yǔ)音輸入輸出設計直接使用了Kinetis MCU KL16 的ADC與DAC功能，從而幫助用戶(hù)節省了Audio Codec的成本。方案中，ADC用于麥克風(fēng)數據采集，以支持語(yǔ)音輸入功能，而DAC主要用于語(yǔ)音輸出。本方案支持語(yǔ)音識別、藍牙耳機功能、語(yǔ)音數據與主機的交互主要通過(guò)藍牙的HFP協(xié)議。

　　5. 紅外控制器

　　在藍牙飛鼠方案中，紅外遙控功能可以支持市面上絕大多數紅外設備，比如電視機、機頂盒、空調等等。紅外發(fā)射功能是通過(guò)MCU的PWM功能產(chǎn)生38kHz載波信號，1/3占空比可調，然后通過(guò)紅外編碼調制載波后發(fā)射，載波的調制主要是通過(guò)MCU的定時(shí)器功能實(shí)現紅外載波的使能與關(guān)斷。