专利名称：非接触式音频设备音量控制器的制作方法
技术领域：
非接触式音频设备音量控制器技术领城本实用新型涉及一种主动式非接触音频放音设备音量控制器。
背景技术：
音频放音设备目前在人们的生活中广泛使用，其输出的音频信号大小需通过使用者接触调整设备上的音频控制器或通过遥控器(红外线或无线等方式的遥控器)上的按钮来控制设备上的音量控制器。这样的调节方式使得使用者在使用的过程必须用手去操作， 这给某些特殊人员的实际使用带来了不便。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种非接触式音频设备音量控制器。本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为非接触式音频设备音量控制器，包括电子音量控制芯片、前置电路和后续电路，电子音量控制芯片的L、R输入端分别与前置电路的L、R音频信号输出端连接，电子音量控制芯片的L、R输出端分别与后续电路的L、R音频信号输入端连接，其特征在于它还包括带有至少2个红外传感器的光电感应控制模块；和接收光电感应控制模块传传递的红外光线数据信号、并判断红外光线数据信号特征、输出控制编码信号的单片机；所述的单片机输出两路控制编码信号分别与所述电子音量控制芯片的SDA、SCL 端口连接。按上述方案，所述的红外传感器为2个，分别为第一红外发射二极管D1、第二红外发射二极管D2 ；所述的光电感应控制模块还包括用于驱动第一红外发射二极管Dl的第一场效应管Ql ；用于驱动第二红外发射二极管D2的第二场效应管Q2 ；接收第一红外发射二极管Dl和第二红外发射二极管D2反射的红外线、由内置光电二极管将红外线转换为电信号、对电信号进行放大处理后传递给单片机的红外接近传感器；第一场效应管Ql的栅极和第二场效应管Q2的栅极分别与所述的单片机连接；第一场效应管Ql的漏极和第二场效应管Q2的漏极连接后与所述红外接近传感器的TM)端联接。本实用新型的工作原理为通过增设光电感应控制模块，当需要改变音量时，使用者通过身体的某一部位或某一物体在红外传感器前移位，即可改变光电感应控制模块的红外光线数据信号，使光电感应控制模块检测到红外光线数据信号的变化，并由单片机对红外光线数据信号进行判断后生成控制编码信号，控制编码信号送到音量控制电路控制电子音量芯片正常工作。音频信号通过音频信号输入电路到电子音量芯片，电子音量芯片按控制编码信号进行调控，改变了的音频信号经电子音量芯片电路输出接口输送给后续电路，即完成音频放音设备音量控制的任务。单片机在具体判断的时候，是根据接收端的电平变化，接收端平时为高电平，当接收红外光线数据信号时为低电平脉冲，单片机对低电平脉冲进行计时，若时长小于50us时说明是日光信号则不做反应，若时长大于或等于50us说明有物体靠近则由单片机记录，并继续对下一低电平脉冲进行计时，通过比较低电平脉冲的宽度(即时长)，判断物体与各红外传感器之间的位置关系。通过单片机不断的进行计时判断，得出物体移动轨迹。本实用新型的有益效果为使用者在进行调控过程中只需用身体的某一部位在安装在音频放音设备红外传感器的控制范围内移动即可方便地调节音量大小，使得操作不便的使用者能够方便使用音频放音设备。
图1为本实用新型的原理框图。图2为光电感应控制模块与单片机的电路原理图。图3为音量控制电路原理图。图4为本实用新型一个实施例的工作示意图。图5为单片机工作流程图。
具体实施方式
图1为本实用新型的原理框图，非接触式音频设备音量控制器，包括电子音量控制芯片、前置电路和后续电路，电子音量控制芯片的L、R输入端分别与前置电路的L、R音频信号输出端连接，电子音量控制芯片的L、R输出端分别与后续电路的L、R音频信号输入端连接；还包括带有至少2个红外传感器的光电感应控制模块；和接收光电感应控制模块传传递的红外光线数据信号、并判断红外光线数据信号特征、输出控制编码信号的单片机。光电感应控制模块与单片机的电路原理图如图2所示，光电感应控制模块包括第一红外发射二极管D1、第二红外发射二极管D2、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2和红外接近传感器Ul。第一场效应管Ql用于驱动第一红外发射二极管Dl，第二场效应管Q2用于驱动第二红外发射二极管D2。其中Q1、Q2的源极分别与红外发射二极管D1、D2负极相连， 各红外发射二极管的正极通过电阻Rl与电源联接；Q1、Q2的栅极分别通过电阻R2、R3与单片机U2的13、14管脚相接；Q1、Q2的漏极相连后与红外接近传感器Ul的TM)端联接；红外接近传感器Ul的STX、PRX、SC、MD分别与单片机U2的PB3、PBO、PB4、PB5端口相连。图3为音量控制电路原理图，单片机U2的PC0、PC1与电子音量控制芯片U3的SDA、 SCL端口相联；电子音量控制芯片U3的L、R输入端与分别与前置电路的L、R音频信号输出端相联，电子音量控制芯片U3的L、R输出端分别与后续电路的L、R音频信号输入端相联。此外，U1、U2电源是通过5V直流电源经过二极管D3、D4降压后提供，5V直流电压是通过联接音频设备提供的直流电压经稳压器U4稳压后提供；电子音量控制芯片U3通过联接音频设备提供的直流电压电阻R5提供。图4为本实用新型一个实施例的工作示意图，本实施例的使用和电路工作过程为D1和D2为红外线发射管，分设在红外接近传感器Ul的两侧，各控制一定的区间范围， 当有接近的物体从左到右划过或者从右到左划过时，Dl和D2发射的红外线经过接近物体反射到达红外接近传感器U1，反射到达的红外线被Ul内置的红外线光电二极管接收，然后经过信号的放大并进行信号处理，此信号经PRX、STX、SC、MD端口传输到单片机U2的12、 15、16、17引脚，单片机通过软件检测到相关脚位信号的变化，经过检测、运算等操作完成所需控制功能对应的编码，经单片机U2脚PCO、PCl传送给电子音量控制芯片，电子音量控制芯片接收到相应控制编码后作相关音量控制工作。非接触式音频设备音量控制方法它包括以下步骤1)单片机分别给至少2个红外传感器发送频率不同的驱动信号，红外接近传感器通过驱动信号频率的不同判断红外光信号与红外传感器的对应关系，将接收到的红外光信号转换为红外光线数据信号，并通过PRX、STX端口传送给单片机；2)PRX端口平时为高电平，传送红外光线数据信号时为低电平，设传送的红外光线数据信号为一个小于50us的脉冲时视为接收日光，单片机不做反应；设传送的红外光线数据信号为至少2个连续的低电平脉冲时视为有物体进入红外控制区间；3)红外光信号与红外传感器的对应关系作为PRX状态，单片机判断有物体进入红外控制区间后，根据PRX状态信息知道低电平脉冲对应的红外传感器，并对低电平脉冲计时；4)单片机重复步骤幻，根据低电平脉冲的时长t与物体和红外传感器之间的距离 d之间的关系，得出物体移动轨迹；时长t越短，物体和红外传感器之间的距离d越短；物体与最左边红外传感器之间的距离越来越短，说明物体正由右向左移动；5)单片机根据内设的物体移动轨迹与音量调节之间的关系，输出控制编码信号给电子音量控制芯片进行音量调节。单片机的具体检测、运算流程如图5所示。本实施例中红外传感器个数为2个，红外接近传感器Ul通过PRX、STX端口向单片机U2传送红外光线数据信号。PRX端口平时为高电平，传送红外光线数据信号时为低电平，一个小于50us的脉冲表示没有物体接近，接收的为日光；两个连续的低电平脉冲表示有物体进入红外控制区间，脉冲1的宽度对应物体与第一红外发射二极管Dl的距离，脉冲2的宽度对应物体与第二红外发射二极管D2的距离。PRX状态表示PRX端口在传送什么数据，为0，表示没有数据传送；脉冲1开始表示已开始发送脉冲1 ；脉冲1结束表示脉冲1传送结束，依次类推。PRX = 1表示PRX端口为高电平；STX = 1表示STX端口为高电平。单片机根据PRX状态得到此时PRX正在传送的脉冲对应哪个红外传感器，若为脉冲1则对应第一红外传感器，若为脉冲2则对应第二红外传感器，PRX计时器1和PRX计时器2分别对脉冲1和脉冲2计时。脉冲1的宽度对应物体与第一红外发射二极管Dl的距离；脉冲2的宽度对应物体与第二红外发射二极管D2的距离；PRX计时器1记录脉冲1的宽度；PRX计时器2记录脉冲2的宽度。单片机不断的检测脉冲并计时，获得物体与第一红外传感器的距离变化，以及物体与第二红外传感器的距离变化，由单片机根据距离变化得出物体移动轨迹，单片机根据内设的物体移动轨迹与音量调节之间的关系，输出控制编码信号给电子音量控制芯片进行
音量调节。STX端口的信号用于修正PRX端口信号，STX端口平时为低电平。当PRX端口为低电平时，如果STX端口为高电平则表示PRX端口的传送实际已结束，脉冲宽度读取应结束。根据两个连续的低电平脉冲的宽度可以计算出物体当前位置，根据此位置重新设置音量编码。单片机通过SDA、SCL端口将音量编码信号传送给电子音量控制芯片。
权利要求1.非接触式音频设备音量控制器，包括电子音量控制芯片、前置电路和后续电路，电子音量控制芯片的L、R输入端分别与前置电路的L、R音频信号输出端连接，电子音量控制芯片的L、R输出端分别与后续电路的L、R音频信号输入端连接，其特征在于它还包括带有至少2个红外传感器的光电感应控制模块；和接收光电感应控制模块传传递的红外光线数据信号、并判断红外光线数据信号特征、 输出控制编码信号的单片机；所述的单片机输出两路控制编码信号分别与所述电子音量控制芯片的SDA、SCL端口连接。
2.根据权利要求1所述的非接触式音频设备音量控制器，其特征在于所述的红外传感器为2个，分别为第一红外发射二极管Dl、第二红外发射二极管D2 ；所述的光电感应控制模块还包括接收第一红外发射二极管Dl和第二红外发射二极管D2反射的红外线、由内置光电二极管将红外线转换为电信号、对电信号进行放大处理后传递给单片机的红外接近传感器；用于驱动第一红外发射二极管Dl的第一场效应管Ql ；用于驱动第二红外发射二极管D2的第二场效应管Q2 ；第一场效应管Ql的栅极和第二场效应管Q2的栅极分别与所述的单片机连接；第一场效应管Ql的漏极和第二场效应管Q2的漏极连接后与所述红外接近传感器的TM)端联接。
专利摘要本实用新型提供一种非接触式音频设备音量控制器，包括电子音量控制芯片、前置电路和后续电路，还包括带有至少2个红外传感器的光电感应控制模块；和接收光电感应控制模块信号、并判断所述至少2个红外传感器接收红外信号顺序、输出控制编码信号的单片机；所述的单片机输出两路控制编码信号分别与所述电子音量控制芯片的SDA、SCL端口连接。使用者在进行调控过程中只需用身体的某一部位在安装在音频放音设备红外传感器的控制范围内移动即可方便地调节音量大小，使得操作不便的使用者能够方便使用音频放音设备。
文档编号H03G3/20GK202050388SQ201120162628
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者庄严, 张鉴堂, 田海燕 申请人:武汉艾立卡电子有限公司