一种多功能无线空中鼠标系统及其操控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种鼠标系统及其操控方法，具体涉及一种无线空中鼠标系统及其操控方法。
【背景技术】
[0002]鼠标诞生以来被用于屏幕定位，鼠标以其精确、快捷的优势大大增强了系统功能并提升了用户的体验。受制于鼠标的工作原理，一般的有线鼠标或者是无线鼠标都受制于线缆的约束，在适用场合以及适用范围上有着很大的局限性，使鼠标很难脱离载体而独立工作。
[0003]无线鼠标采用的技术大致有红外线技术、光电传感技术、加速度传感器和陀螺仪等。采用红外线技术的无线鼠标，使用有效距离只有1.5m，且需要点对点通信，方向性很强；采用光电传感技术的无线鼠标，使用有效距离更广，没有方向限制，但是不能脱离平面而工作。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题针对现有技术的不足，提供了一种多功能无线空中鼠标系统及其操控方法。
[0005]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种多功能无线空中鼠标系统，包括手持端和接收端，所述手持端内设有发射模块，所述接收端内设有接收模块；
[0006]所述发射模块包括:触发单元、微机电系统传感器、第一微处理单元和无线发送单元;
[0007]所述触发单元，用于根据使用者动作产生触发信号，发送给第一微处理单元；所述触发单元通过扫描输入高低电平判断按键是否按下；
[0008]所述微机电系统传感器，用于检测手持端的加速度以及角速度来感知使用者的动作，同时获得发射模块的按键信息；
[0009]所述第一微处理单元，用于对角速度和加速度、或按键信息进行处理，控制按键扫描和姿态解算，得到鼠标模式或存储模式的模式识别信号；
[0010]所述无线发送单元，用于将鼠标模式或存储模式的模式识别信号发送给所述接收丰吴块；
[0011]所述接收模块包括:无线接收单元、第二微处理单元、存储驱动单元和存储单元；
[0012]所述无线接收单元，用于接鼠标模式或存储模式的模式识别信号并传送至第二微处理单元；
[0013]所述第二微处理单元，用于对鼠标模式或存储模式的模式识别信号进行解码，利用解码后的信号控制计算机动作或控制存储驱动单元；
[0014]存储驱动单元，用于接收第二微处理单元发送的存储模式识别信号，并驱动存储单元实现存储功能。
[0015]本发明的有益效果是:本发明在接收端将大容量存储设备与鼠标设备整合成一体，使鼠标还能够充当存储设备使用。
[0016]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0017]进一步，所述接收模块还包括拨码开关，所述拨码开关通过程序设置将存储模式的模式识别信号输出至第二微处理器单元。
[0018]进一步，所述存储单元包括存储芯片和USB接口芯片；
[0019]所述存储芯片外设多个引脚，其中有4个引脚分别与电阻相连，各电阻并联后与外接电源相连；
[0020]所述USB接口芯片包括6个引脚，引脚I与PC端相连，引脚2与电阻R18相连后接入USB数据线负极，引脚3分别与电阻R17和上拉电阻R3相连，电阻R17接入USB数据线正极，上拉电阻R3和三极管Ql的集电极相连，所述三极管Ql的发射极与外接电源相连，所述三极管Ql的基极与电阻R4相连，电阻R4与PC端相连；所述引脚4、引脚5和引脚6接地。
[0021]进一步，所述微机电系统传感器包括陀螺仪传感器、加速度传感器和集成芯片，所述陀螺仪传感器和加速度传感器分别与集成芯片相连，集成单元与第一微处理单元连接。
[0022]进一步，所述无线发送单元和无线接收单元均采用SPI通信接口的2.4GHZ模块nRF24L01o
[0023]进一步，所述发射模块或接收模块还包括音频单元，所述音频单元与第一微处理单元或第二微处理单元相连，用于当手持端和接收端的距离达到预设值时，通过第一微处理单元或第二微处理单元的控制进行报警。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果是:通过接收端扩展音频单元，如果发射模块距离接收模块超出指定范围，接收模块会发出警报声，提醒使用者拔除接收端，从而避免使用者由于各种原因遗落接收端。
[0025]进一步，所述发射模块还包括电池管理单元和晶振滤波单元，所述电池管理单元用于为整个发射模块提供稳定电压；所述晶振滤波单元用于向第一微处理单元、微机电系统传感器、电池管理单元、无线发送单元和触发单元提供工作时钟，并除去噪音信号。
[0026]采用上述进一步方案的有益效果是:通过增设电池管理单元，为整个发射模块提供稳定电压，取代了传统的7号或5号电池，更加节能环保。
[0027]进一步，所述第一微处理单元和第二微处理单元采用STM32系列处理器。
[0028]采用上述进一步方案的有益效果是:采用STM32微处理器具有较低的功耗、较快的处理速度以及较低成本的特点。
[0029]一种无线空中鼠标系统的操控方法，包括以下步骤:
[0030]步骤I)，实时获取手持端内置的陀螺仪传感器和加速度传感器的数据以及按键信息并记录；
[0031]步骤2)，将获取的陀螺仪传感器和加速度传感器的原始数据解算出角速度和加速度，同时将按键信息解算出模式识别信号；
[0032]步骤3)，将获得的角速度值、加速度值以及模式识别信息通过无线发送单元发送至接收端，接收端通过第二微处理单元对接收的数据和信号进行解码，同时进行模式识别，判断是鼠标模式还是存储模式。
[0033]进一步，所述步骤3)还包括:所述接收端通过拨码开关对模式识别信号进行模式识别，判断是鼠标模式还是存储模式；
[0034]模式识别完成后，鼠标模式下，在系统状态任务下进行鼠标数据通信，同时进行USB模式扫描判断当前模式是否改变；模式改变，重新进行模式识别；模式不变，继续鼠标数据通信；
[0035]存储模式下，在系统任务下进行存储通信，同时进行USB模式扫描判断当前模式是否改变；模式改变，重新进行模式识别；模式不变，继续存储通信。
【附图说明】
[0036]图1为本实施例的工作原理图；
[0037]图2为本实施例存储芯片外接电路图；
[0038]图3为本实施例USB接口芯片外接电路图；
[0039]图4为本实施例的晶振电路图；
[0040]图5为本实施例的滤波电路图；
[0041]图6为本实施例无线空中鼠标系统的控制流程图。
【具体实施方式】
[0042]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0043]本实施例的无线空中鼠标系统由发射模块和接收模块的协同工作共同实现了多媒体空中鼠标的功能。如图1所示，发射模块集成在手持端，由使用者控制，通过发射天线发射无线信号，接收模块用来链接电脑或手机等设备，通过接收天线接收无线信号。
[0044]本实施例的发射模块包括触发单元、微机电系统传感器、第一微处理单元、电池管理单元、晶振滤波单元、和无线发送单元。
[0045]触发单元，用于根据使用者动作产生触发信号，发送给第一微处理单元；所述触发单元通过扫描输入高低电平判断按键是否按下；
[0046]微机电系统传感器，通过感知使用者的动作来检测加速度和角速度以及按键信息等参数，同时获得发射模块的按键信息，并将检测数据和按键信息发送至第一微处理单元。微机电系统传感器包括陀螺仪传感器、加速度传感器和集成芯片。第一微处理单元和第二微处理单元采用STM32系列处理器。
[0047]第一微处理单元，用于对角速度和加速度、或按键信息进行处理，控制按键扫描和姿态解算，得到鼠标模式或存储模式的模式识别信号。本实施例采用SYM32F0系列微处理器。
[0048]无线发送单元，用于将鼠标模式或存储模式的模式识别信号发送给所述接收模块；
[0049]电池管理单元，用于为整个发射模块提供稳定电压；发射模块选用可充电锂电池供电，采用Micro-USB标准接口充电，放电电压区间为3.3?3.7V之间。本实施例采用的充电管理芯片为TP4056，是一款恒流/恒压线性充电管理芯片，TP4056还具有温度检测功能，防止充电温度过高，具有充电指示和充电结束两种LED状态指示。锂电池充满电时，电压高达4.2V，而CPU供电3.3V最为合适，因此，需要通过稳压芯片将电压稳定在3.3V附近。发射模块选取的稳压芯片与接收模块选取的稳压芯片一样，均采用SPX3819，该稳压芯片的电压输出噪声较低。
[0050]晶振滤波单元，用于向第一微处理单元、电池管理单元和触发单元提供工作时钟并去除噪声；晶振电路如图4所示，滤波电路如图5所示，图5中在电源与地之间连接的电容为去耦电容，去耦电容的最主要作用就是去除噪声和蓄能。
[0051 ] 本实施例的的接收模块包括无线接收单元、拨码开关、第二微处理单元、存储驱动单元和存储单元。
[0052]无线接收单元，用于接收鼠标模式或存储模式的模式识别信号并传送至第二微处理单元。
[0053]拨码开关，用于通过程序设置将存储模式控制信号输出至第二微处理器单元。
[0054]第二微处理单元，用于对鼠标模式或存储模式的模式识别信号进行解码，利用解码后的信号控制计算机动作或控制存储