一種無線感知滑鼠的製作方法
2023-05-28 12:49:36 1
專利名稱：一種無線感知滑鼠的製作方法
技術領域：
本發明屬於計算機人機互動接口設備的應用領域，尤其涉及一種無線感知滑鼠的實現方法。
背景技術：
計算機滑鼠由有線發展到無線控制，基本上是依靠桌面等平臺進行滑鼠指針的定位。在許多場合，這樣的無線滑鼠仍然不能滿足許多用戶的需求，如在多媒體教學中，用戶想在走動中操控滑鼠；用戶在野外或旅途當中使用滑鼠；用戶坐在沙發上或是躺在床上等較遠距離控制滑鼠等。
發明內容
本發明的目的在於克服無線滑鼠需要依靠桌面等平臺來實現滑鼠指針定位技術的不足和缺陷，提出一種無線感知滑鼠，可以實現滑鼠指針在空中的準確定位，配合滑鼠左、右、中鍵和滾輪實現無線感知滑鼠的功能。
本發明的無線感知滑鼠包括滑鼠本體、滑鼠本體上設置的發射器和與計算機USB接口連接的接收器。
本發明的發射器包括單片機和與單片機連接的二軸感應陀螺儀和RF模塊，按鍵和滾輪模塊的輸出端與單片機的輸入端連接，RF模塊與天線連接。
發射器的單片機、二軸感應陀螺儀、RF模塊均採用現有的成熟技術，可以通過購買等方式取得，例如單片機採用Cypress公司的CY7C60323系列單片機、二軸感應陀螺儀採用Gyration公司的MG1101系列陀螺儀、RF模塊採用Cypress公司的CYRF6936無線收發晶片，按鍵和滾輪模塊採用通用的按鍵和滾輪。
本發明的接收器包括USB控制器、與USB控制器連接的USB接口和RF模塊，RF模塊與天線連接。
接收器的USB控制器和RF模塊均採用現有的成熟技術，可以通過購買等方式取得，例如USB控制器採用Cypress公司的CY7C63813系列的單片機、RF模塊採用Cypress公司的CYRF6936無線收發晶片，USB接口採用通用的USB接插件。
發射器和接收器的無線通訊協議採用Wireless USB 2-Way協議。在協議設計上，採用了自適應多通道通訊技術，使得上百個WirelessUSB設備能在同一空間中共存。
本發明通過二軸感應陀螺儀來感應用戶的手部動作方向(上下、左右)，在2.4GHz頻段無線傳輸X、Y方向上的動作偏移量，實現無線滑鼠指針的空中感知。本發明不需要依靠桌面等平臺，用戶直接在空中就可以控制滑鼠指針。用戶在空中握住滑鼠，按下觸發鍵，啟動二軸感應陀螺儀來感應用戶的手部動作方向(上下、左右)，將二維平面上的X，Y方向上的位移變化量，通過無線傳輸，實現滑鼠指針的空中感知，配合滑鼠的按鍵和滾輪，可以獲得無線感知滑鼠的完整功能。通過這個方法，本發明可以實現無線「離桌式」滑鼠的功能，適用更廣的工作範圍。
圖1為本發明感知滑鼠的發射器模塊示意圖；圖2為本發明感知滑鼠的接收器模塊示意圖；圖3為本發明感知滑鼠的二軸感應陀螺儀感知流程圖；圖4為本發明感知滑鼠的無線感知滑鼠的接收器流程圖。
具體實施例方式
線感知滑鼠包括滑鼠本體、滑鼠本體上設置的發射器和與計算機USB接口連接的接收器。
無線感知滑鼠的發射器如圖1所示，發射器有單片機13、RF模塊15、二軸感應陀螺儀11、按鍵12、滾輪14、天線16及其他外圍電路(包括抗幹擾電路、供電電路等)組成。單片機13負責對二軸感應陀螺儀11、RF模塊15及按鍵12和滾輪14埠等的初始化，對按鍵12中斷和滾輪14狀態變化的檢測，對二軸感應陀螺儀11的數據通訊，對RF模塊15的數據通訊；RF模塊15與天線16的連接實現輸入、輸出阻抗匹配。
接收器如圖2所示，有USB控制器22、RF模塊23、USB接口21、天線24及其他外圍電路(包括抗幹擾電路、供電電路等)組成。USB控制器22負責與USB接口21的數據通訊(設備例舉、數據上傳等)，與RF模塊23的數據通訊；RF模塊23與天線24的連接實現輸入、輸出阻抗匹配。
滑鼠指針通過二軸感應陀螺儀11來實現感知定位。
在發射器和接收器的無線通訊協議採用了2.4GHz頻段的WirelessUSB 2-Way協議，2.4GHz頻段相比其他頻段具有更強的抗幹擾能力。在協議設計上，採用了自適應多通道通訊技術，使得上百個Wireless USB設備能在同一空間中共存。
該方案的具體實現如下1、發射器的設計發射器中二軸感應陀螺儀11的感知流程(1)二軸感應陀螺儀11、RF模塊15等的初始化及二軸感應陀螺儀11的啟動標誌位gyro_flag置0；(2)判斷按鍵12模塊中的觸發鍵是否按下，如果是，則單片機13產生下降沿中斷，觸發鍵一直按住，如果否，則繼續執行(2)；(3)在下降沿的中斷服務程序中，將gyro_flag置1；(4)單片機13產生二軸感應陀螺儀11模塊的觸發信號，啟動二軸感應陀螺儀11對動作進行採樣，觸發鍵一直按住；(5)單片機13讀取出二軸感應陀螺儀11模塊X、Y方向上的兩個位移量，然後通過單片機13計算出X、Y方向上的兩個位移偏移量，並將兩個位移偏移量線性轉換成滑鼠指針的位移偏移量；(6)啟動RF模塊15，將滑鼠指針的偏移量傳送給PC機的接收器，實現滑鼠指針的感知功能；(7)判斷觸發鍵是否釋放，即觸發鍵對應埠電平值是否為1，如果是，則二軸感應陀螺儀11停止動態採樣，gyro_flag置0，滑鼠定位在相應的位置；如果否，則繼續執行(4)。
發射器中按鍵和滾輪模塊的實現本方案設計中，滑鼠的左、中、右鍵採用中斷方式進行判斷，滾輪14通過檢測二個埠的電平狀態變化來實現滾輪14的上滾、下滾操作。
通過二軸感應陀螺儀11來感應用戶手部的動作方向，進而實現滑鼠指針的空中感知；滑鼠指針的定位結合滑鼠左、中、右鍵和滾輪的功能，完整地實現了無線感知滑鼠的功能。
2、接收器的設計無線感知滑鼠的接收器流程(1)USB控制器22的初始化USB設備的例舉，RF模塊的初始化等；(2)判斷RF模塊23是否有收到數據，如果是，則USB設備喚醒，繼續執行(3)；如果否，則執行(4)；(3)上傳數據到PC主機，實現相應的功能滑鼠指針定位、按鍵及滾輪等；(4)判斷USB總線沒有動作時間是否超過3ms，如果是，則USB設備掛起，進入省電模式；如果否，則執行(2)；(5)繼續執行(2)。
權利要求
1.一種無線感知滑鼠，包括滑鼠本體、滑鼠本體上設置的發射器和與計算機USB接口連接的接收器；其特徵在於所述的發射器包括單片機和與單片機連接的二軸感應陀螺儀和RF模塊，按鍵和滾輪模塊的輸出端與單片機的輸入端連接，RF模塊與天線連接；所述的接收器包括USB控制器、與USB控制器連接的USB接口和RF模塊，RF模塊與天線連接；發射器和接收器的無線通訊協議採用Wireless USB 2-Way協議。
全文摘要
本發明涉及一種無線感知滑鼠。現有的滑鼠都是依靠桌面等平臺進行滑鼠指針的定位，不能滿足許多用戶的需求。本發明包括滑鼠本體、滑鼠本體上設置的發射器和與計算機USB接口連接的接收器。發射器包括單片機和與單片機連接的二軸感應陀螺儀和RF模塊，按鍵和滾輪模塊的輸出端與單片機的輸入端連接，RF模塊與天線連接。接收器包括USB控制器、與USB控制器連接的USB接口和RF模塊，RF模塊與天線連接。本發明通過二軸感應陀螺儀來感應用戶的手部動作方向，在2.4GHz頻段無線傳輸X、Y方向上的動作偏移量，使無線滑鼠指針空中感知，實現無線「離桌式」滑鼠的功能，適用更廣的工作範圍。
文檔編號H04B7/00GK1975647SQ20061015510
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者戴國駿, 張翔, 曾虹, 葛海江, 李二濤, 高申勇 申請人:杭州電子科技大學