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基于STM32的多功能空中鼠标设计

基于STM32的多功能空中鼠标设计 作者:未知 摘要:在传统的人机交互中,用户的控制命令通常使用鼠标,键盘,遥控器或操纵杆发送到相应的控制终端。随着多媒体智能设备的发展,平板电脑,笔记本电脑,智能电视,大屏幕设备,智能游戏机等各种产品对交互有不同的要求。传统的交互设备已经不能满足移动办公,移动娱乐以及操纵三维空间的生活需求。本文以STM32为基础,设计了一种多功能空中鼠标,可以实现普通光学鼠标在空中操作中的功能,各种输入方法使用方便。 关键词:STM32;空中鼠标;输入法 传统鼠标根据其工作原理及其内部结构和电路原理可分为机械式,光学式和光电式。 机械鼠标和光学鼠标都是滚轮鼠标。随着光学鼠标多年前的发展,滚轮鼠标由于其结构缺陷,精度低,易于污染滚轮而逐渐被用户淘汰。 光学鼠标基于光电信号检测鼠标的位移,将鼠标的位移信号转换为电脉冲信号,然后通过芯片处理程序,并通过USB或PS将数据发送到计算机/2,根据相应的驱动程序。程序将数据转换为屏幕上的光标移动命令,以控制光标箭头在屏幕上的移动。 近年来,随着多媒体智能终端的发展,人机交互的要求越来越高,输入方式也越来越多样化。在某些应用中,普通鼠标不能满足输入要求,从而产生空中鼠标。概念,相关产品也在不断涌现[1],本文基于STM32设计了一种具有多种输入方法的多功能空中鼠标。 1计划设计 光学鼠标的工作原理限制了其仅用于平面操作的能力,但不限于三维立体操作。与基于光学鼠标的位移监测原理不同,该设计使用MPU6050传感器检测鼠标的角速度和加速度,并计算鼠标空间坐标的动态变化,从而控制光标在屏幕上的移动。 MPU6050是一款6轴传感器。鼠标指针在计算机屏幕上的移动是二维平面,即上下方向和左右方向。因此,在正常应用中,只需要读取鼠标在X和Z轴上的位移变化。但是,在一些特殊应用中,例如3D设计,多维传感器使操作更加方便和直观。对于不适合立体声操作的场合,本文设计了摇杆电位器输入模式。在前后,左右两侧使用摇杆时,摇杆电位器的输出电压会相应变化。通过读取电位计的电压输出,通过AD转换将电压的变化转换为光标的位移量。 OLED显示器用于显示相应的操作,操作记录和相应的操作说明[2]。该设计的系统框架如图1所示。 图1基于STM32多功能空中鼠标系统盒 2硬件电路设计 如图1所示,根据系统的工作原理,硬件部分主要包括MPU6050模块,无线模块,STM32最小系统电路,充电电路,稳压电路,OLED和锂电池。 从图1中可以看出,设计硬件电路侧重于输入部分,包括MPU6050,操纵杆电位计和按钮。 MPU6050是一种应用非常广泛的6轴姿态传感器芯片。模块的接口是电路硬件上的IIC模式。因此,在设计与STM32硬件电路的连接时,可以将其连接到STM32的IIC总线引脚。司机通过司机。微控制器内部的IIC实现。驱动程序可以根据其时序图[3]编写。 摇杆电位计是通常在操纵杆,手柄等上使用的传感器。由于摇杆电位器是模拟输出,STM32通过AD读取其模拟输出。需要说明的是,摇臂电位器需要采用更高的精度,更小的温度漂移,并且电路上AD的参考电压也更高。电压纹波在成本范围内尽可能小。 按钮电路包括基本功能按钮,即左按钮,右按钮,确认按钮和手势模式启用按钮。为了适应多媒体应用,该设计增加了扩展按钮,包括音量增大按钮,音量减小按钮,全屏播放按钮和后退按钮。等待。 对于传输部分,本设计的无线模块可以采用NRF2401模块。 NRF2401模块为SPI模式,通过SPI接口连接到STM32 MCU,相应的驱动程序也由MCU的内部SPI实现。 设计电路如图2所示。它由两部分组成:手持终端和接收终端。 MCU使用STM32F103C8T6。手持终端由电池供电,充电采用TP4056电池管理模块,稳压电路采用LDO模式。接收端由USB供电,并将数据发送到PC。 3编程 该程序的设计分为手持终端和接收终端。手持终端通过读取按钮数据,MPU6050,操纵杆电位器并将其转换为相应的控制命令,通过NRF2401传输数据。接收端通过NRF2401接收数据,并通过USB将数据发送到PC。手持终端程序主要包括按键读取功能,MPU6050的IIC驱动功能,摇杆电位器的AD转换功能,SP? NRF2401的功能,显示屏的驱动功能和数据处理功能。 接收端的程序主要包括RF2401的SPI驱动功能,USB-HID协议功能和数据处理功能。 4。结论 本文设计的空中鼠标硬件电路部分相对简单。 MPU6050和摇杆电位器的组合使得该设计在平面操作和立体操作中都非常简单。总的来说,该设计集成了平面操作和立体声操作。 MPU6050,操纵杆电位器和光标位移控制按钮,左右按键功能和多媒体控制功能,可以满足一些特殊场合的一般应用需求。在户外,工作和移动环境中,普通老鼠也没有优势。 [引用] [1]陈建新,卜翔,王蓉,等。基于MEMS加速的3D无线鼠标的设计与实现[J]。无线互联技术,2011(8):22-25。 [2]滕飞,胡向娟,杨勇。基于STM32F103的空中鼠标设计与探讨[J]。科技发展与应用,2015(34):40。 [3]张东忙,邓中平,赵宝龙,等。一种应用于空中鼠标的数据校正方法[J]。广播电视信息,2013(6):54-57。

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