FDC2214学习笔记

 

task：

1.电赛内容回顾

2.论文、专利还有一部分没弄

3.周边概念补充

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Patent: 

手势识别传感模块、MCU模块、电子开关模块、数字音频音量控制模块、车载音频系统模块。FDC2214的手势传感模块通过 IIC 数字方式与MCU连接，电子开关模块用于音频系统的开、关机控制，其控制信号来自于MCU的一个IO端口。当MCU判断出用户做出上下挥动的手势后，通过电子开关模块控制音频系统的开、关机。数字音量控制模块与MCU是通过 SPI串口总线控制 方式连接，是一款带静音功能的双声道音量控制模块。

串口通信方式：

1. IIC:
2. SPI:
3. UART:异步收发传输器。

主要模块：

• 传感模块：

     FDC2214的传感原理主要是依靠电容差的变化来确定

 

• 电源模块：

   DC-DC：[ 直流电压转换器 ]，实现 3V->1.5V 或 3V->5V的直流电压转换。具有很多种拓朴结构，如BUCK（压降），BOOST（压升），等

原理补充：

1. DC-DC工作原理：先把DC直流电源转变为交流电电源AC。通常是一种自激震荡电路，所以外面需要电感等分立元件。然后在输出端再通过积分滤波，又回到DC电源。由于产生AC电源，所以可以很轻松的进行升压跟降压。两次转换，必然会产生损耗。

<回顾论文：BUCK型DC-DC变换器中数字预测模糊PID控制器的设计与实现>：

目的是提高数字DC-DC变换器的瞬态响应性能。控制器根据BUCK（压降）型DC-DC变换器的电路结构，预测单/多开关周期后的负载电压和电感电流，克服环路时延对系统瞬态相应的影响。在PID控制基础上进行模糊控制，实时在线调整PID控制参数，克服变换器的非线性特性对瞬态能力的影响。经此变换，变换器的瞬态响应时间缩短1/3，电压超调量小于5%。

名词解析：

超调量（overshoot）在阶跃输入作用下，被调量的瞬时最大偏差值（Xmax）与稳态值（X(∞)）之比，即最大偏差。

PID：按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的调节器。闭环控制，根据控制对象输出反馈来进行校正。

   LDO：[ low dropout voltage regulator ]  低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中。也就是输出电压必需小于输入电压。5V ->3V

原理补充：

1. 取样电压Uin加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref（Uout*R2/（R1+R2））相比较，两者的差值经放大器A放大后.Uout=（U+-U-）串联调整管的压降，从而稳定输出电压。
2. 当输出电压Uout降低时，基准电压Uref与取样电压Uin的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。反之，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

原理解析：

旁路电容的作用：滤除高频干扰，将来自前级的高频杂波滤除。

• 音量控制模块：

主要通过MCU和数字音频芯片实现对音量增益的控制， MCU对PGA2311的驱动是SPI方式，MCU通过配置PGA2311的寄存器实现音量的调节和声音的控制。音量调节是在使用者做出左右挥动手势后，先由MCU控制读取FDC2214的传感数据，再对PGA2311的寄存器进行相应的写入配置，从而完成上述音量控制的功能。MCU在其中起到把左右变化的手势转化为音量增减的作用。