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霍尔元件在游戏手柄中的应用

文章出处:未知 人气:-发表时间:2019-08-19 09:23
在传统的游戏控制器中,大多数电位计用于位置检测。由于传感器技术的发展,游戏控制器的位置检测可以使用非接触式霍尔元件,DH251霍尔开关已成功应用于游戏控制器。使用此解决方案,游戏手柄控制更灵活,使用寿命更长。 
 
检测原理
 
 DH251芯片是CMOS霍尔传感器,可以输出与芯片表面平行的角位信息。目的是实现在各种应用领域中经常需要的非接触式旋转角度感测。当小磁铁(径向磁化)在芯片表面上旋转时,DH251霍尔芯片感应其绝对角位置。 
 
 DH251芯片中的磁片(IMC)可以集中平行于芯片表面的磁场,并产生与IMC结构边缘磁场成比例的垂直分量,然后通过通过IMC下方的两对。传统的平面霍尔元件用于测量该信号。两对霍尔元件彼此垂直放置并平行于芯片表面(X和Y方向)。利用这种结构,可以将实际角度编码为具有90度相位差(cos和sin信号)的两个正弦信号。 )。与磁场强度成比例感测的两个信号(Vx和Vy)将被放大,采样并转换为数字信号。这两个数字信号将通过反正切函数计算,反正切函数通过查找表实现。然后,当前角度值的数字信号由DA转换器转换回模拟信号。最终输出信号可在模拟输出,PWM输出和串行数字通信(SPI)中选择。 
 
在游戏手柄中,主控制器可以使用模拟或PWM输入模式来检测传感器位置,并通过UART/SPI/USB接口或通过无线模块将其传输到主机。
 
 
在芯片的设计电路中,电路设计相对简单。 
 
在选定位置旋转的磁铁中,磁化为直径,强度为20mT至70mT;确定磁铁和芯片的位置后,PTC-04可根据磁铁的位置和强度对增益进行编程。满足设计要求。同时,PTC-04可以选择和设置模拟,PWM和SPI输出模式。 
 
在软件设计中,主要包括数据初始化,位置检测和读取,以及数据处理后的处理。 
 
 
 

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