专利名称：可视化界面控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家用电器的控制技术，尤其是指一种利用加速度传感器感应控制器的倾斜动作来操作可视化界面的控制器。
背景技术：
随着科学技术的快速发展，特别是网络科技的快速发展，不仅可以用电脑接入互联网进行数据的共享与交换，实现远程控制功能，而且可以将各种家用电器接入互联网进行数据的共享与交换，实现远程控制。因此，信息家电即将大量面市。众所周知，互联网上的信息绝大多数是以可视化界面出现的，信息家电上必定有一个类似电脑屏幕的显示器。那么，如何对这种可视化界面进行操作呢？首先，我们不可能为信息家电配备一个类似鼠标的操作设备，因为鼠标需要一个平面作为操作依托。现有家用电器都有一个功能很全的控制器，但是用现有的这种控制器却很难实现对可视化界面进行操作。
发明内容
本发明的目的在于设计一种可视化界面控制器，这种控制器利用加速度传感器作为感应元件，操作时无须固定的操作平台，能实现可视化界面的遥控。
其主要技术方案是在壳体内设置加速度传感器、微控制器及无线发射电路，其中加速度传感器的输出与微控制器连接，微控制器的输出与无线发射电路连接。
在微控制器的输入端连接键盘接口电路；在键盘接口电路的输入端连接键盘电路；键盘接口电路由寄存器及缓冲器组成；在壳体内的前端设置无线发射电路中红外发射管，红外发射管与微控制器中的3脚连接。
在壳体内的前部上面设置键盘，在键盘的下面设置微控制器、寄存器及缓冲器；在壳体内的后部设置电源电路中的电池；在壳体内的中部设置或非门与或门及加速度传感器。
本发明将微电子机械系统技术MEMS中的加速度传感器与现有控制器结合，实现了可视化界面的快捷操作。
MEMS是国际上80年代后期以来发展迅速的一项新兴高技术。MEMS是由机械零件和半导体元器件构成的微型系统，它通过接口微电子器件，可与现实世界相联系，对声、光、热、磁、运动等自然信息进行感知、识别、控制和处理。MEMS的主要特点是微型化、多重性及微电子化。本发明中的MEMS加速度传感器体积小(约5×5cm2)，重量轻(小于1克)，可应用于各种便携式设备。
微控制器技术MCU是一种将运算、控制、输入/输出等部件利用先进的制造工艺制成的一块集成度很高的集成电路芯片。现有控制器内部都有一个微控制器，控制器的功能由微控制器内的程序实现。
本发明主要是对MEMS技术的应用，因此对其所涉及的其他电子技术，控制技术，通信技术等不再赘述。
本发明使用MEMS加速度传感器感应控制器的倾斜动作并输出相应的电压信号，通过信号转换模块传输给微控制器，微控制器将其处理后，向被控对象输出相应的控制指令。
MEMS加速度传感器的工作原理如下MEMS加速度传感器是可以测量物体运动加速度的集成电子器件。由物理学原理可知，物体运动加速度是有方向和大小的物理量。MEMS加速度传感器有一个基准轴向，称为灵敏轴向。MEMS加速度传感器感应物体运动加速度在其灵敏轴向的分量。即当物体运动加速度方向与其灵敏轴向成某一交角α时，MEMS加速度传感器输出与物体运动加速度大小成余弦关系的电压信号。众所周知，地球有重力加速度，方向竖直向下，大小为G≈9.8米/秒2。MEMS加速度传感器可以感应重力加速度在灵敏轴向上的分量。
整个控制器的工作原理如下设MEMS加速度传感器的灵敏轴向与重力加速度的竖直向下方向成一夹角α，此时MEMS加速度传感器的输出电压为VOUT(α)＝VOUT(0°)+Sensitivity*Cos(α)其中VOUT(0°)是MEMS加速度传感器的灵敏轴向处于水平位置时的输出电压。
Sensitivity是MEMS加速度传感器的灵敏度，其含义是灵敏轴向的加速度每变化1g，输出电压的变化量，单位是mv/g。
单灵敏轴向的MEMS加速度传感器只能感应一维倾斜角度，而可视化界面属于二维空间，因此必须使用双灵敏轴向(X灵敏轴向和Y灵敏轴向)的加速度传感器才能实现对可视化界面的控制。目前，双灵敏轴向的加速度传感器是市场上的主流产品，如MEMSIC公司生产的MX系列，ADI公司生产的ADXL系列等。
在硬件上，对MEMS加速度传感器的输出模拟电压作数字化变换后，与控制器的微控制器接口。
在软件上，增加对MEMS加速度传感器的输出数据的接口控制、分析处理部分。
其余部分均与现有家用电器控制器类似。
本发明的主要优点是使信息家电可视化界面的操作简单化、快捷化。本发明也可用于其它含有可视化操作界面的各种设备上。
图1为本发明的电路方框图。
图2为本发明的结构图。
图3为电路原理图。
具体实施方式
如图所示在壳体2内设置加速度传感器3、微控制器4及无线发射电路6，其中加速度传感器3的输出与微控制器4连接，微控制器4的输出与无线发射电路6连接，在微控制器4的输入端连接键盘接口电路，在键盘接口电路的输入端连接键盘电路，键盘接口电路由寄存器7及缓冲器8组成，在壳体2内的前端设置无线发射电路6中红外发射管，红外发射管与微控制器4中的3脚连接，在壳体2内的前部上面设置键盘5，在键盘5的下面设置微控制器4、寄存器7及缓冲器8，在壳体2内的后部设置电源电路中的电池1，在壳体2内的中部设置或非门9与或门10及加速度传感器3。
图3中的Ic1即微控制器4，是1块AT89C52集成电路，其3脚与红外发射管LED连接，其1、2脚与加速度传感器3(型号为MXD2010)的5、2脚连接，其32～39脚依次与寄存器Ic2(型号为74LS273)的18、17、14、13、8、7、4、3脚及缓冲器Ic3(型号为74LS244)的3、5、7、9、12、14、16、18脚连接。
键盘电路由键S1～S24组成，其中S21、S17、S13、S9、S5、S1的PB触点与寄存器的9脚连接，S22、S18、S14、S10、S6、S2的PB触点与寄存器的6脚连接，S23、S19、S15、S11、S7、S3的PB触点与寄存器的5脚连接，S24、S20、S16、S12、S8、S4的PB触点与寄存器的2脚连接。
S21～24的SW触点与缓冲器的2脚连接，S17～20的SW触点分别与缓冲器的4脚连接，S13～16的SW触点分别与缓冲器的6脚连接，S9～12的SW触点分别与缓冲器的8脚连接，S5～8的SW触点分别与缓冲器的11脚连接，S1～4的SW触点分别与缓冲器的13脚连接。
或非门的型号为74LS02，其1脚与寄存器的11脚连接，2脚与微控制器的16脚连接，3脚与微控制器的28脚连接。或门的型号为74LS32，其1脚与微控制器的17脚连接，2脚与微控制器的27脚连接，3脚缓冲器的1、19脚连接。加速度传感器、微控制器、寄存器、缓冲器、或非门及或门均为外购件。
权利要求1.可视化界面控制器，其特征是在壳体(2)内设置加速度传感器(3)、微控制器(4)及无线发射电路(6)，其中加速度传感器(3)的输出与微控制器(4)连接，微控制器(4)的输出与无线发射电路(6)连接。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征是在微控制器(4)的输入端连接键盘接口电路。
3.根据权利要求2所述的控制器，其特征是在键盘接口电路的输入端连接键盘电路。
4.根据权利要求2所述的控制器，其特征是键盘接口电路由寄存器(7)及缓冲器(8)组成。
5.根据权利要求1所述的控制器，其特征是在壳体(2)内的前端设置无线发射电路(6)中红外发射管，红外发射管与微控制器(4)中的3脚连接。
6.根据权利要求1所述的控制器，其特征是在壳体(2)内的前部上面设置键盘(5)，在键盘(5)的下面设置微控制器(4)、寄存器(7)及缓冲器(8)。
7.根据权利要求1所述的控制器，其特征是在壳体(2)内的后部设置电源电路中的电池(1)。
8.根据权利要求1所述的控制器，其特征是在壳体(2)内的中部设置或非门(9)与或门(10)及加速度传感器(3)。
专利摘要本实用新型涉及一种家用电器的控制技术，尤其是指一种利用加速度传感器感应控制器的倾斜动作来操作可视化界面的控制器。其主要技术方案是在壳体内设置加速度传感器、微控制器及无线发射电路，其中加速度传感器的输出与微控制器连接，微控制器的输出与无线发射电路连接；在微控制器的输入端连接键盘接口电路；在键盘接口电路的输入端连接键盘电路；键盘接口电路由寄存器及缓冲器组成；在壳体内的前端设置无线发射电路中红外发射管，红外发射管与微控制器中的3脚连接。利用这种控制器后，能使可视化界面的操作变得简单、快捷，是一种符合人为习惯的控制器。
文档编号G06F9/22GK2562243SQ0226332
公开日2003年7月23日 申请日期2002年7月22日 优先权日2002年7月22日
发明者王峰, 黄飞明, 王俊云 申请人:黄飞明, 王峰