[实用新型]一种基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置有效
申请号: | 201820048488.9 | 申请日: | 2018-01-11 |
公开(公告)号: | CN207995331U | 公开(公告)日: | 2018-10-19 |
发明(设计)人: | 李可楠;朱婧萌;单湉艺;彭子洲 | 申请(专利权)人: | 中国地质大学(武汉) |
主分类号: | H04R1/10 | 分类号: | H04R1/10 |
代理公司: | 武汉知产时代知识产权代理有限公司 42238 | 代理人: | 曹雄;金慧君 |
地址: | 430074 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 耳机 耳机听筒 智能控制装置 弹性形变 脉冲信号 检波 自动开关控制 本实用新型 电阻应变片 峰值检波器 模数转换器 运算放大器 播放设备 弹性挂架 开关模块 控制传输 手动按压 微控制器 数据处理 有效地 调理 功耗 挂架 受力 送入 张开 放大 输出 转换 | ||
1.一种基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于,该控制装置包括:
一MEMS压力传感器,用于检测耳机听筒表面的压力变化,进而输出一个与压力相关的信号;
一运算放大器,用于将上述与压力相关的信号进行调理和放大;
一峰值检波器,用于对信号进行检波,得出较为平稳的直流信号;
一模数转换器,用于流信号转换为数字信号;以及
一微控制器,用于对数据进行处理,进而判断耳机当前的使用状态并输出一个脉冲信号,播放设备的开关模块接收该脉冲信号实现自动开关控制。
2.如权利要求1所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:所述MEMS压力传感器置于耳机听筒的耳罩上,所述MEMS压力传感器为硅压阻式压力传感器。
3.如权利要求2所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:所述MEMS压力传感器中设有四个高精密半导体电阻,所述电阻弹性形变的方向和耳罩受力形变的方向一致,用于检测耳机听筒与使用者头部接触产生的压力,从而破坏MEMS压力传感器内原先惠斯顿电桥的平衡,电桥输出幅值与压力成正比的交流电压信号。
4.如权利要求1所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:所述峰值检波器检波后输出的信号经模数转换器转换后为数字信号V,所述微控制器内设定有阈值REF1和阈值REF2,阈值REF1和阈值REF2用于和微控制器接收的数字信号V作比较从而判断耳机当前的使用状态。
5.如权利要求4所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:当REF1<V<REF2时,所述微控制器的GPIO引脚将会输出一个上升沿信号至播放设备,控制播放设备处于播放状态;
当V<REF1时,所述微控制器的GPIO引脚将会输出一个下降沿信号至播放设备,控制播放设备处于暂停状态;
当V>REF2时,所述微控制器的GPIO引脚发送指令到播放设备,控制播放设备进入命令状态。
6.如权利要求5所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:所述播放设备进入命令状态时,使用者在单位时间T1内向耳机施加两次压力,则为双击操作,否则为无效操作;使用者在单位时间T2内持续输出高电平,则为长按操作,从而控制耳机从当前的第一处理状态切换成第二处理状态。
7.如权利要求6所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:所述第一处理状态和第二处理状态不同,且第一处理状态和第二处理状态为快进、暂停、上一曲、下一曲和声道选择中的其中一种。
8.如权利要求1所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:所述耳机听筒间连接有一挂架,所述挂架为弹性材料制成,当处于正常状态时,耳机听筒间形成一个很小的间隔,当耳机戴在头上时,两端的耳机听筒张开使得挂架发生弹性形变,进而在耳机听筒的接触面上形成压力,引起耳机听筒的耳罩受力形变而获取压力信号。
9.如权利要求1所述基于MEMS压力传感器的耳机智能控制装置,其特征在于:该控制装置包括一运行电路,所述运行电路包括MEMS压力传感器,所述MEMS压力传感器的OUT+端和OUT-端分别接在运算放大器的IN+和IN-输入端,所述运算放大器的输出端连接峰值检波器输入端,峰值检波器输出端连接一模数转换器输入端,模数转换器的输出端连接微控制器输入端,微控制器输出端连接有播放设备。
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