驱动单元。本实施例采用SYM32F0系列微处理器，该微处理器采用1接口带内部上拉电阻，可通过设置为输入上拉输入模式直接作为按键接口，通过扫描输入高低电平判断按键是否按下。
[0055]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。
[0056]本实施例的存储驱动单元包括USB接口芯片和存储芯片；如图2所示，存储芯片包括多个引脚，其中有4个引脚分别与1K的电阻相连，各电阻并联后与外接电源相连。如图3所示，USB接口芯片外设6个引脚，其中引脚4、引脚5和引脚6接地，引脚I与USB 5V的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分别与上拉电阻R3和电阻R17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，三极管Ql的发射极与外接电源相连，三极管Ql的基极与电阻R4相连，电阻R4与PC端相连。USB接口芯片通过上拉电阻R3来判断是否有USB设备插入；上拉电阻R3接在D+上时，对应的是全速以及高速设备，上拉电阻R3接在D-上时，对应的是低速设备，本实施例系统的工作模式为全速模式，因此，上拉电阻R3接在了 D+上；另外，NPN型三极管Ql作为上拉电阻的开关，通过对三极管的控制实现软插拔；接收模块集成了 U盘的功能，使整个鼠标系统在何种工作状态下能免插拔的在存储模式和鼠标接收模式之间进行切换。
[0057]本实施例的发射模块或接收模块还包括音频单元，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。如果手持端距离接收端超出指定范围，手持端或接收端会发出警报声，提醒使用者拔出接收端，从而避免使用者遗落接收端。
[0058]本实施例的手持端和接收端通过无线发送单元和无线接收单元进行信号传输。无线发送单元和无线接收单元采用SPI通信接口的nRF24L01，可通过此接口对输出频道进行选择和配置。nRF24L01与微控制器的通信可通过1软件模拟SPI的方法或者硬件SPI接口两种方式实现；10 口软件模拟的方式可方便器件与各种微控制器进行通信，节省微控制器的硬件资源。
[0059]本发明无线空中鼠标系统的操控方法如图6所示，包括以下步骤:
[0060]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；
[0061]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；
[0062]步骤3)，将获得的角速度值、加速度值以及按键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，得到鼠标模式或存储模式的模式识别信号；
[0063]步骤4)，拨码开关通过程序设置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。
[0064]步骤5)，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；
[0065]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。
[0066]当本实施例的鼠标系统接收端插入电脑等USB终端设备时，接收端完成复位并完成一次模式判断，并进入对应的工作模式。当设备工作在存储模式下时，接收端分别执行模式扫描、位置通信、数据读取及存储、系统状态指示灯任务，手持端执行位置确认、系统运行状态指示等任务。当设备工作在鼠标模式下时，接收端分别执行模式扫描任务、读取手持端数据包、与USB终端设备之间的通信、系统运行状态指示等任务，手持端分别执行位置确认、鼠标按键读取及发送、鼠标姿态解算并发送、系统运行状态指示等任务。
[0067]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，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； 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； 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； 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； 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； 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模块； 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； 所述无线接收单元，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； 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； 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。2.根据权利要求1所述一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，所述存储单元包括存储芯片和USB接口芯片； 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； 所述USB接口芯片外设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，电阻人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。4.根据权利要求1所述一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，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，集成芯片与第一微处理单元连接。5.根据权利要求1所述一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，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nRF24L01。6.根据权利要求1所述一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，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。7.根据权利要求1所述一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，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。8.根据权利要求1所述一种多功能无线空中鼠标系统，其特征在于，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。9.一种多功能无线空中鼠标系统的操控方法，其特征在于，包括以下步骤: 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； 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； 步骤3)，将获得的角速度值、加速度值以及按键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。10.根据权利要求9所述一种多功能无线空中鼠标系统的操控方法，其特征在于，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； 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?目; 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。
【专利摘要】本发明涉及一种多功能无线空中鼠标系统及其操控方法，所述系统包括手持端和接收端，手持端内设有发射模块，接收端内设有接收模块；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；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；无线接收单元用于接收模式识别信号并传至第二微处理单元；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；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。通过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。
【IPC分类】G06F3/0346
【公开号】CN105159477
【申请号】CN201510552360
【发明人】杨智博, 赵玫, 杨洪勇, 韩辅君, 刘慧霞, 张淑宁, 刘飞
【申请人】鲁东大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月1日