本文選題：平板電腦 + 傳感器　； 參考：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在當(dāng)今信息時(shí)代,無論是在我們的工作中,還是生活中,我們所需要接觸到的信息越來越多,對信息處理的要求越來越高,隨時(shí)隨地接收、處理信息的需求就變得十分迫切,因此也就產(chǎn)生了相應(yīng)的電子設(shè)備,來協(xié)助我們實(shí)現(xiàn)需求,使我們的生活變得更加豐富便捷。平板電腦由于其強(qiáng)大的性能、豐富的功能、出色的便攜性以及易于上手,使其在我們的日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。在消費(fèi)電子產(chǎn)品日益智能化,便攜化的發(fā)展趨勢下,平板電腦體積不斷減小,變得更輕更薄,但是其性能卻越來越強(qiáng)大,功能也越來越豐富。為了使平板電腦更加智能,并賦予其更多的功能,越來越多不同種類的傳感器應(yīng)用到了平板電腦的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。然而,這也帶來了設(shè)計(jì)上的矛盾:追求輕薄的質(zhì)感,必然要減小產(chǎn)品體積,那么可用的設(shè)計(jì)空間就很有限;而增加功能,可能就會(huì)增加芯片組種類和數(shù)量,從而需要增加硬件電路設(shè)計(jì)空間。因此,既要滿足便攜性,又要達(dá)到功能需求和性能參數(shù)指標(biāo),這就對平板電腦的硬件設(shè)計(jì)方案提出了非常高的要求。隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步,這個(gè)問題也有了相應(yīng)的解決辦法。由于半導(dǎo)體的工藝不斷優(yōu)化,一塊晶圓上就可以容納更多的晶體管,在不增加集成電路(Integrated Circuit,IC)晶圓面積的情況下,可以添加更多的功能,這就讓IC的集成度變得更高。而先進(jìn)的封裝技術(shù)也可以使IC體積變得更小。良好的芯片選型、優(yōu)秀的電路設(shè)計(jì)以及合理的外觀結(jié)構(gòu),這就為解決平板電腦由于體積和性能帶來的矛盾問題提供了可行的實(shí)現(xiàn)方案。本文提出了一套針對目前市面上主流應(yīng)用的8寸平板電腦產(chǎn)品的傳感器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案中所用的傳感器均為IC芯片以及高集成度傳感器模組,并且選用了電路功能集成程度更高的環(huán)境光感和距離傳感器集成模組。和一般平板電腦傳感器硬件設(shè)計(jì)方案相比,該設(shè)計(jì)方案有以下優(yōu)點(diǎn):(1)減少了物料的種類,方便了量產(chǎn)備料和供應(yīng)鏈管理;(2)減小了電路板設(shè)計(jì)面積,為平板電腦外觀輕薄化、小型化設(shè)計(jì)提供了更大的設(shè)計(jì)空間,而且所節(jié)約的內(nèi)部空間可以用來選用更大容量的電池,以此來有效提升平板電腦的續(xù)航能力;(3)簡化了對傳感器的控制,方案中所選用的傳感器可以通過配置不同的I2C地址,只要使用一個(gè)內(nèi)部集成電路(Inter-Integrated Circuit,I2C)接口就可以實(shí)現(xiàn)對全部傳感器的實(shí)時(shí)控制,在平板電腦這樣高集成度的硬件設(shè)計(jì)中,有效節(jié)約了中央處理器(Central Processing Unit,CPU)的控制接口和產(chǎn)品硬件的設(shè)計(jì)空間;本文首先介紹了平板電腦的產(chǎn)生歷史和發(fā)展趨勢,簡要說明傳感器在平板電腦上的應(yīng)用情況。其次詳細(xì)介紹了傳感器的定義、分類、基本工作原理、特性參數(shù)以及使用情況等。最后重點(diǎn)介紹了本文所提出的平板電腦傳感器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
[Abstract]:In the information age, whether in our work or in our lives, we need more and more information, and the demand for information processing is becoming more and more high, and the need to process information becomes urgent whenever and wherever we receive it.As a result, electronic devices have been created to help us meet our needs and make our lives richer and more convenient.Tablets are widely used in every field of our daily life because of their powerful performance, rich functions, excellent portability and ease of use.With the increasing intelligence and portability of consumer electronic products, the volume of tablet computer is decreasing and becoming lighter and thinner, but its performance is more and more powerful and its function is more and more abundant.In order to make tablets more intelligent and more functional, more and more different kinds of sensors are used in tablet design.However, this also creates a design contradiction: the pursuit of lightweight texture necessarily reduces the size of the product, so the available design space is limited, and the addition of functionality may increase the type and number of chipsets.Therefore, it is necessary to increase the design space of hardware circuit.Therefore, we should not only meet the portability, but also meet the functional requirements and performance parameters, which put forward a very high demand for the hardware design of the tablet computer.With the development of semiconductor technology, there are corresponding solutions to this problem.Because of the continuous optimization of the semiconductor process, more transistors can be accommodated on a single wafer, and more functions can be added without increasing the area of the integrated circuit IC wafer, which makes the IC more integrated.Advanced packaging technology can also make the IC smaller.Good chip selection, excellent circuit design and reasonable appearance structure provide a feasible solution to the contradiction between volume and performance of tablet computer.In this paper, a hardware design scheme of sensor system for 8 inch tablet computer is presented.The sensors used in the design are IC chips and high integrated sensor modules, and the environmental light sense and distance sensor integrated modules with higher integration degree of circuit functions are selected.Compared with the general hardware design of the tablet computer sensor, this design has the following advantages: 1) it reduces the variety of materials, facilitates mass production and supply chain management, and reduces the design area of the circuit board, which makes the appearance of the tablet light and thin.The miniaturized design provides greater design space, and the internal space saved can be used to select larger batteries to effectively enhance the tablet's battery life.) it simplifies the control of sensors.The sensors selected in the scheme can be configured with different I2C addresses. As long as an internal integrated circuit Inter-Integrated Circuit I _ 2C) interface is used, the real-time control of all sensors can be realized. In a highly integrated hardware design such as a tablet computer, the sensor can be controlled in real time.The control interface and hardware design space of CPU Central Processing Unit are saved effectively. This paper first introduces the history and development trend of tablet computer, and briefly explains the application of sensor in tablet computer.Secondly, the definition, classification, basic working principle, characteristic parameters and usage of sensors are introduced in detail.Finally, the hardware system design scheme of the tablet computer sensor proposed in this paper is introduced emphatically.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212;TP368.32

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本文編號：1769500