人机工程课程设计说明书遥控器设计.doc

陕西理工学院产品人机分析 目录一 引言 2二：遥控器工作原理 2三：遥控器整体造型 53.1.遥控器的外型设计 53.2 设计效果图 6四：遥控器按键 74.1按键的造型 74.2遥控器的按键布置 84.3按键的形态 104.4按键上的文字注释 11五 遥控的误操作 115.1遥控器信息设计 115.2按键力 14六 遥控的握持方式 156.1 电视机遥控器整体造型的人机因素 156.2 凹槽设计 16七 遥控器的材质 177.1 外壳的材质 177.2 按键的材质 17八．其它方面的人机考虑 188.1 多合一遥控器 198.2．万能鼠标诞生 23九：调查分析 249.1 调查分析表 24参考文献 28致谢 29一 引言　　遥控器是一种用来远控机械的装置现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成 　　在1950年代发展出来的 一开始是有线的1955年，该公司发展出一种被称为“Flashmatic”的无线遥控装置但这种装置没办法分辨光束是否是从遥控器而来，而且也必需对准才可以控制。

1956年罗伯．爱德勒（Robert Adler）开发出称为“Zenith Space Command”的遥控器，这也是第一个现代的无线遥控装置，他是利用超声波来调频道和音量，每个按键发出的频率不一样，但这种装置也可能会被一般的超声波所干扰，而且有些人及动物（如狗）听的到遥控器发出的声音 随着人机工程学在产品设计中的应用日益广泛，对产品的人性化设计成为设计领域一个新的革命基于对人机工程学科理论的研究，结合人体的操作习惯、心理学因素，分析其设计中的造型、按键、信息显示、功能排布等方面的因素相信看过《人生遥控器》影片的人，不会忘记主人公迈克尔·纽曼通过“人生遥控器”可以随心所欲地在他的人生时光中旅行画面，这个创意为影片平添了几分科幻的味道科学的力量是无限大的，具有神奇魔力的创新人机交互式空间遥控器问世了看电视、CD/VCD/DVD机、玩游戏机等是人们休闲娱乐的重要方式，还有空调、灯具等的控制等遥控器作为生活中的必要工具之一，对我们的生活质量有着重要的影响许多人看电视时或者看CD/VCD/DVD时总是手握遥控器不停的按键寻找自己喜欢的节目，还需要长时间持握遥控器，手指频繁按键如果遥控器设计不合理，长期持握会引起手部肌肉疲劳，而按键繁杂的设计会时常按错或者多按键，按键过小会使手指遭受边缘反力，这样不仅影响看电视的心情，长期下来，还会造成积累性肌肉损伤。

关键字 遥控器 集成电路 人机工程 操作习惯摘要 随着电视在大众的普及电视遥控器的使用也越来越受到人们的关注，如何能让他/它更好的操作，如何更好的为人们所熟悉的利用，也受到了设计师们的重视二：遥控器工作原理　　遥控器是一种用来远控机械的装置现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成 　　客车门遥控器：采用最新技术编码解码，以闪断方式控制门泵电磁阀以达到工关自动门的目的用于客车(大巴、中巴）遥控开、关车门，避免驾驶员每次都需要上车开门的烦恼 　　历史上到底是谁发明出第一个遥控器已不可考但最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）(1856-1943)的发明家（他曾经为爱迪生工作，同样被誉为天才发明家）在1898年时开发出来的（美国专利613809号），叫做“Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vehicle or Vehicles” 　　最早用来控制电视的遥控器是美国一家叫Zenith的电器公司（这家公司现在被LG收购了），在1950年代发展出来的 一开始是有线的。

1955年，该公司发展出一种被称为“Flashmatic”的无线遥控装置但这种装置没办法分辨光束是否是从遥控器而来，而且也必需对准才可以控制1956年罗伯．爱德勒（Robert Adler）开发出称为“Zenith Space Command”的遥控器，这也是第一个现代的无线遥控装置，他是利用超声波来调频道和音量，每个按键发出的频率不一样，但这种装置也可能会被一般的超声波所干扰，而且有些人及动物（如狗）听的到遥控器发出的声音 　　1980年代，发送和接收红外线的半导体装置开发出来时，就慢慢取代了超声波控制装置即使其他的无线传输方式（如蓝牙）持续被开发出来，这种科技直到现在还持续广泛被使用 工作原理 　　很多电器都采用红外遥控,那么红外遥控的工作原理是什么呢?首先我们来看看什么是红外线 　　人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线 　　红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的　　常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。

　　发射部分的主要元件为红外发光二极管它实际上是一只特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光 　　目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通　5发光二极管相同，只是颜色不同　　红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色 　　判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样：用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只能用拉距法来粗略判定 接收部分的红外接收管是一种光敏二极管 　　在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度　红外接收二极管一般有圆形和方形两种 　　由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路 　　前些年常用μPC1373H、CX20106A等红外接收专用放大电路最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头 　　成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。

均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，可参考厂家的使用说明成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便但在使用时注意成品红外接收头的载波频率 　　红外遥控常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的 　　在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定 　　红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控 　　由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可因此，现在红外遥控在家用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用 　　多路控制的红外遥控系统 多路控制的红外发射部分一般有许多按键，代表不同的控制功能。

当发射端按下某一按键时，相应地在接收端有不同的输出状态 　　接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式脉冲”输出是当按发射端按键时，接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”，宽度一般在100ms左右电平”输出是指发射端按下键时，接收端对应输出端输出“有效电平”，发射端松开键时，接收端“有效电平”消失此处的“有效脉冲”和“有效电平”，可能是高、也可能是低，取决于相应输出脚的静态状况，如静态时为低，则“高”为有效；如静态时为高，则“低”为有效大多数情况下“高”为有效自锁”输出是指发射端每按一次某一个键，接收端对应输出端改变一次状态，即原来为高电平变为低电平，原来为低电平变为高电平此种输出适合用作电源开关、静音控制等有时亦称这种输出形式为“反相”互锁”输出是指多个输出互相清除，在同一时间内只有一个输出有效电视机的选台就属此种情况，其它如调光、调速、音响的输入选择等 　　“数据”输出是指把一些发射键编上号码，利用接收端的几个输出形成一个二进制数，来代表不同的按键输入 　　一般情况下，接收端除了几位数据输出外，还应有一位“数据有效”输出端，以便后级适时地来取数据这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。

除以上输出形式外，还有“锁存”和“暂存”两种形式所谓“锁存”输出是指对发射端每次发的信号，接收端对应输出予以“储存”，直至收到新的信号为止；“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似 遥控距离的影响因素 　　影响 遥控器遥控距离（Remote distance of RF Remote Control ） 的因素主要有如下几点 ： 　　1、发射功率：发射功率大则距离远，但耗电大，容易产生干扰； 　　2、接收灵敏度：接收器的接收灵敏度提高，遥控距离增大，但容易受干扰造成误动或失控； 　　3、天线：采用直线型天线，并且相互平行，遥控距离远，但占据空间大，在使用中把天线拉长、拉直可增加遥控距离； 　　4、高度：天线越高，遥控距离越远，但受客观条件限制； 　　5、阻挡：目前使用的无线遥控器使用国家规定的UHF频段，其传播特性和光近似，直线传播，绕射较小，发射器和接收器之间如有墙壁阻挡将大大打折遥控距离，如果是钢筋混泥土的墙壁，由于导体对电波的吸收作用，影响更甚三：遥控器整体造型 3.1.遥控器的外型设计遥控器的形状电视遥控器的按钮较多，使得操作台面相应较大，相对于其他形状，长方体具有便于单手手掌握持、手指活动自然、上面积大等优点，故目前市面上电视遥控器采用的大都是长方体设计。

从满足功能要求和提高握持感的角度，我们可以对遥控器的形状进行改进按照四指握持拇指操作的习惯，遥控器可以设计成前宽后窄的类似阶梯形后部方便握持，宽大的前部方便安排大尺寸的按键，棱角部分用圆弧过渡这样既能满足遥控器功能和操作的要求，又能从外观视觉和整体握持感上让用户觉得舒适对于与操作用的上表面相对的下表面，主要用于用和手掌握持一些老式电视机的遥控器设计成严正的长方体，下策两边的棱角让用户我起来很不舒服，因此可以考虑下侧两棱向内回收，并用圆弧过渡这样与人的手掌握起来的形状相配合，整体手感很好遥控器的尺寸 按照GB10000-88 标准中我国成人人体主要尺寸规定，我国95%的成年男性手长在196mm 以下，手宽在89mm 以下，手掌长在102mm 左右，95%的成年女性手长在183mm 以下，手宽在82mm 以下因此，为方便握持及操作，遥控器的宽度应该在40~50mm 范围内，这也与的宽度尺寸类似宽度在60mm 以上时，手指的灵活性被过分限制，既不利于操作按键，也降低了握持的舒适程度宽度过窄时，电视机遥控器较多的功能按钮使遥控器不得不设计得很长，给大拇指操作带来不便遥控器的重心 遥控器内部电路板的重量较为均一，主要的重量和重心调节来自电池。

由于遥控器的使用频度较高，以及红外线控制的需要，其工作电。