關鍵詞： 3D眼鏡 , EFM32 , 北高智 , 主動快門式

3D眼鏡主要分為色差式、偏光式和主動式3種類型。其中主動快門式3D眼鏡由于觀看效果最為出色、容易實現(xiàn)全高清和藍光3D片源資源多等特點，使其成為了市場首選。

目前主動快門式3D眼鏡主要是通過紅外信號實現(xiàn)和顯示畫面的同步，常用的接收紅外信號的方法有：
1、 一體化紅外接收頭：目前有很多廠家把光電二極管和濾波放大電路集成到一體化接收頭中，這種接收頭具有很小的體積，廣泛應用于紅外遙控器的接收電路中。但是由于其接收信號的時間分辨率很低，不能區(qū)分出紅外信號的細節(jié)，從而嚴重制約其在快門式3D眼鏡上的應用。

2、光電二極管加運放：利用分立的光電二極管、阻容元器件和運放來搭建紅外信號的濾波放大電路，這樣可以針對快門式3D電視信號設計出合適濾波帶寬和放大倍數(shù)的電路。缺點就是由于加入了運放和阻容元件使電路板面積增加，導致3D眼鏡顯得臃腫。

由于以上原因，我們希望能有一個既可定制化又盡可能少占空間的決解方案。由于EFM32內部集成了模擬運放和模擬比較器，從而使單芯片的信號鏈決解方案成為可能。



系統(tǒng)結構

EFM32是由挪威Energymicro公司采用ARM Cortex-M3內核設計而來的高性能低功耗32位微控制器。它具有突出的低功耗特性，適用于“三表”（電表、水/熱表、氣表）、工業(yè)控制、警報安全系統(tǒng)、健康與運動應用系統(tǒng)、手持式醫(yī)療設備、智能家居控制以及對功耗有非?？量桃蟮念I域。

圖1是主動快門式3D眼鏡的結構框圖，包括主處理器，3D眼鏡專用的供電、充電及升壓驅動芯片，電池和LCD鏡片。

2012-9-6 15:34:57 上傳

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圖 1 主動快門式3D眼鏡結構框圖。



主控制器

EFM32可以工作在EM0~EM4共5種工作模式下，靈活多樣的功耗配置能大大降低整機的功耗。當眼鏡處于待機模式下，可使用EFM32的EM4模式，此時仍然可以使用GPIO端口來喚醒MCU，而功耗僅有900nA。僅2us的喚醒時間及外設反射系統(tǒng)使得MCU內核可以絕大部分時間處于EM3的睡眠狀態(tài)從而進一步降低功耗。


LCD鏡片

目前市面上常見的LCD鏡片一般工作于±10V，所以一般需要一個10V的升壓電路和模擬開關進行驅動，這里我們使用專用的芯片來實現(xiàn)。

電池

可以選用紐扣電池或者鋰電池。

方案優(yōu)勢

相對于傳統(tǒng)的8位、16位單片機實現(xiàn)的主動快門式3D眼鏡，基于EFM32實現(xiàn)的本方案具有以下優(yōu)勢：
超低功耗
EFM32是全球最低功耗的32位微控制器。處理同步信號時工作于EM0模式功耗僅為150uA/MHz，之后即可進入EM3的低功耗模式，此時的內核功耗更是低至0.59uA。由于主動快門式3D眼鏡為電池供電，對功耗有很高的要求，因此EFM32的低功耗具有明顯的優(yōu)勢。

集成度高，性能高
EFM32是Cortex-M3內核，內核的指令效率以及代碼密度比傳統(tǒng)的8位單片機高。內置的集成模擬運放和模擬比較器，還有可編程的運放反饋回路使得單顆EFM32芯片即可實現(xiàn)了完整的信號鏈，只要EFM32 + 3D眼鏡專業(yè)芯片共2個芯片即可完成整體的設計。

擴展性良好
EFM32的TG、G、GG系列之間具有良好的兼容性，同型號不同系列的芯片是pin-pin兼容，保證用戶在統(tǒng)一的硬件平臺上，可進行不同功能需求的裁剪。Flash資源從最低的4KB~1024KB，RAM資源從2KB~128KB。


總結

EFM32具有優(yōu)異的低功耗特性，以及單芯片外設即可完成整個信號的放大和處理能力，非常適合于對于低功耗和空間有一定要求的主動快門式3D眼鏡應用。EFM32內核采用目前流行的Cortex-M3設計，極大地縮短了開發(fā)者的開發(fā)時間。EFM32具有豐富的外設，為系統(tǒng)擴展功能及降低成本提供了條件。