飛思卡爾傳感器差異化設計應用與方案

1. 傳感器技術的發(fā)展和應用趨勢

用飛思卡爾的加速度傳感器檢測洗衣機震動、自動調節(jié)投影儀的水平位置、遙控器換頻道、調節(jié)音量、手機游戲手柄；用壓力傳感器檢測洗衣機的水位、測量高度信息和溫度信息；用觸摸傳感器代替按鍵、檢測人體是否接近，等等這一切，都表明傳感器在手機、智能本、游戲、導航儀、網絡電視、家電、醫(yī)療甚至物流等方面的應用正以爆炸式增長的態(tài)勢發(fā)展。從只含單一傳感器到集多種傳感器于一體的多傳感解決方案，正在突破傳統(tǒng)的產品設計理念。新型的應用與商業(yè)模式也都同時被無數小小的傳感器所撬動。傳感器給現代終端產品在智能化和用戶體驗方面的突破提供了新的可能。研究半導體技術、電子產品設計、工業(yè)設計、UI設計、商業(yè)研究、媒體與傳播等各個行業(yè)的人士都應該關注傳感器技術的發(fā)展與應用。

傳感器技術正經歷著從單一到融合，從個體到系統(tǒng)，再到更高層次智能平臺解決方案的過程。以智能終端上的應用為例，隨著用戶體驗要求的提高，在一個產品上配備加速度傳感器、地磁傳感器、觸摸傳感器、陀螺儀、高度計等兩個或者三個以上傳感器，已逐漸成為主流趨勢。由此對傳感器廠商和系統(tǒng)設計帶來的挑戰(zhàn)包括：

傳感器的技術分支多而不同，對廠商的技術儲備要求高，能否提供全面的傳感器產品線和系統(tǒng)方案，對傳感器供應商是個挑戰(zhàn)。

在一個小尺寸的手持終端產品上要帶三個或以上的傳感器，這對傳感器的集成度、封裝技術和成本控制都提出了更高的要求。

如何在傳感器上集成并內置常用及特色的功能，能夠簡化系統(tǒng)設計和優(yōu)化方案集成，這也是一個優(yōu)秀傳感器產品的關鍵指標。

在主控制器資源有限的條件下，如何能夠實現多傳感器的融合、智能感知外界環(huán)境、實現更高層級和更具價值的智能感知體系，則是傳感器應用發(fā)展的挑戰(zhàn)和機遇。

該體系催生出集成本地MCU智能運算和存儲能力的多傳感器子系統(tǒng)，或者是傳感系統(tǒng)協(xié)處理器。MCU集成能力及系統(tǒng)解決方案也是傳感器廠商面臨的挑戰(zhàn)。

高級的性能，高靈敏度，低噪聲，低功耗，有競爭力的成本和ASP，優(yōu)秀的客戶應用支持也是在市場上成功的關鍵。

綜上所述，傳感器廠商的最終競爭力將在于包括傳感器技術實力、MCU和系統(tǒng)解決方案技術的綜合實力比拼。飛思卡爾的優(yōu)勢恰恰在于它在傳感器、MCU、操作系統(tǒng)和整體系統(tǒng)等多方面的積累。

2. 傳感器在智能遙控器的差異化應用與解決方案

產品差異化和用戶體驗的提升是消費類產品非常重要的成功因素。以目前市場上非常流行的手機、游戲控制器、智能本、電子書、智能遙控器等為例，加速度傳感器、觸摸傳感器、地磁傳感器等都得到了非常普遍的應用。而且應用的層次也逐漸從簡單的切換屏幕到用戶體驗更高層次的融入，并引領相關產品的設計與創(chuàng)新。

下面將以帶鼠標跟蹤觸摸板功能的遙控器解決方案為例，介紹傳感器產品給傳統(tǒng)遙控器所帶來的革命。

隨著互聯網電視興起，電視逐漸從一個簡單的單向播放設備變成了一個人機交互性非常強的信息終端。除了簡單的切換頻道、調節(jié)音量之外，用戶可以通過互聯網電視進行包括節(jié)目點播、人機對打游戲、網絡購物等更多的人機操作。傳統(tǒng)的遙控器已經很難滿足這種需求了，而傳感器在此可以發(fā)揮充分的作用。

在帶鼠標跟蹤觸摸板功能的遙控器解決方案中，加速度傳感器和帶接近檢測功能的觸摸傳感器可以給用戶體驗帶來重要的升級。

以飛思卡爾MPR121為例，首先介紹帶接近檢測功能的觸摸傳感器的應用。利用MPR121配合軟件算法實現一款低成本，性能優(yōu)良的遙控器鼠標跟蹤觸摸板。它具有類似于筆記本電腦鼠標觸摸板功能，手指在觸摸板上移動，實現光標的高精度定位。同時，它還具有低功耗，低成本，經久耐用等特點。

MPR121是飛思卡爾的第二代低功耗智能觸摸傳感器。它提供了12個通道和內置獨立的智能控制處理引擎，具有很強的擴充能力實現，可以非常方便的實現從低成本簡單按鍵到復雜的觸摸應用。其關鍵特性包括：

1） 低功耗

MPR121 提供了業(yè)界極低的29 μA運行電流和3uA待機電流，非常適合于電池供電的手持設備應用

2） 智能配置

MPR121具備自動配置和完善的濾波處理，集成了所有基本的電容觸摸檢測處理，工程師可以用它快速完成復雜的觸摸設計

3） 帶有接近功能

對于節(jié)電要求高的終端產品，如手機、電子書、遙控器等，飛思卡爾的MPR031和MPR121產品可以通過檢測人體是否接近來判斷用戶是否正在使用或正要使用終端產品，從而幫助系統(tǒng)決定是否打開或關閉電源或某些設備。從而達到節(jié)能的目的。

4） 靈活可靠

MPR121同時擁有低成本和靈活可靠的特點，可以實現從簡單到復雜的應用。

以上特點對于成本敏感、功耗要求高、產品設計周期短的系統(tǒng)都非常適合。

在遙感器中，MPR121的典型應用包括觸摸按鍵、觸摸滑動條、觸摸轉輪、觸摸板、接近檢測、握持檢測等。

MPR031與MPR121可應用的產品領域還包括移動電話、媒體播放器、計算機外設、GPS導航儀、智能本，上網本、電子書、AV系統(tǒng)、機頂盒、打印機、家電、智能家居、智能玩具、醫(yī)療設備等。

而配合以飛思卡爾的加速度傳感器，如MMA845x系列，還可以在該遙控器上實現傾斜控制、敲擊選擇/按鍵取代、手勢檢測等功能。