专利名称：一种无线鼠标的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线鼠标，具体为一种采用姿态控制的无线鼠标。
背景技术：
鼠标自1968年诞生以来，已经经历过近四十年的演变和发展。近十年来，随着消费型电 脑的普及，鼠标的工作方式也有了翻天覆地的进步从早期的机械滚轮鼠标到目前主流的光 电鼠标再到中高端的激光鼠标。鼠标的每一次变革无不给用户带来使用上的快感。此外，随 着人们对办公环境和操作便捷性要求日益增高，无线鼠标普及也被提到日程上来。无线技术 根据不同的用途和频段被分为不同的类别，其中包括蓝牙、Wi-Fi (IEEE 802.11)、 Infrared (IrDA) 、 ZigBee (IEEE 802. 15. 4)等等多个无线技术标准，但对于当前主流无线 鼠标而言，仅有27Mhz、 2.4G和蓝牙无线鼠标共三类。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线鼠标，该鼠标可以通过改变鼠标的空间姿态来控制光标 的移动，并且提供按键点击的功能，它具有功耗低、成本低和使用范围广的特点。
本发明提供的无线鼠标，其特征在于它包括移动端数据采集发送部分、基站端数据转 发部分和计算机终端控制部分；
移动端数据采集发送部分的结构为在第一基板上设置有第一微处理器模块，以及与第 一微处理器模块分别连接的第一加速度数据采集模块、第一无线射频模块和第一用户输入模 块；
基站端数据转发部分的结构为在第二基板上设置有第二微处理器模块，以及与第二微 处理器模块分别连接的第二无线射频模块和第一串口通信模块；
计算机终端控制部分包括设置在计算机内的第一数据处理模块及与第一数据处理模块分 别连接的第二串口通信模块和第一光标控制模块；
第一加速度数据采集模块用于检测第一基板的姿态信息，包括重力加速度的大小和方向 ，并将姿态信息传送给第一微处理器模块；
第一用户输入模块用于为用户提供鼠标的控制接口，获取用户命令数据，并传送给第一
4微处理器模块；
第一微处理器模块负责实时接收第一加速度数据采集模块传来的姿态信息和第一用户输 入模块传来的用户命令数据，并传送给第一无线射频模块，第一无线射频模块以数据包的形 式转发给第二无线射频模块；
第二无线射频模块将接收的数据包发送给第二微处理器模块；
第二微处理器模块检査接收的数据包中发送方的ID与自身的ID是否匹配，丢弃ID不匹配 的数据包，将ID匹配的数据包传送给第一串口通信模块；
第一串口通信模块将这些数据包通过串口发送给第二串口通信模块；
第二串口通信模块用于从第一串口通信模块接收姿态信息和用户命令数据，并将这些数 据传递给第一数据处理模块；
第一数据处理模块对接收的姿态信息和用户命令数据进行分类和处理，将姿态信息直接 发送给第一光标控制模块，第一光标控制模块根据姿态信息决定光标在屏幕上的移动方向并 做出移动；第一数据处理模块将用户命令数据转化成对光标的操作命令，并把操作命令发送 给第一光标控制模块，第一光标控制模块根据操作命令控制光标做出相应动作。
本发明的技术效果体现在以下几个方面
1、 采用改变鼠标姿态的方实现光标的移动，解决了传统鼠标需要在一个参考平面上进 行定位的弊端，因此，这种新型鼠标能够方便的应用在课堂教学，产品演示，PPt讲演等各 个场合，和普通鼠标相比，使用范围更广泛。
2、 本发明的功耗低，成本低，因此，使用寿命长，并且便于产品化。
3、 数据帧的处理由计算机负责，这样极大地简化了硬件设计，减小了成本，同时也提 高了处理速度，增强了系统的实时性。
图l为本发明的结构示意图2为本发明的数据帧格式示意图3为本发明的移动端数据采集发送部分结构框具体实施例方式
下面通过借助实施例更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。
如图1所示，本发明提供的无线鼠标由三个部分构成移动端数据采集发送部分、基站 端数据转发部分和计算机终端控制部分。
移动端数据采集发送部分的结构为在第一基板5上设置有第一微处理器模块4，以及与
第一微处理器模块4分别连接的第一加速度数据采集模块1、第一无线射频模块2和第一用户 输入模块3。
基站端数据转发部分的结构为在第二基板9上设置有第二微处理器模块8，以及与第二 微处理器模块8分别连接的第二无线射频模块6和第一串口通信模块7。
计算机终端控制部分包括设置在计算机内的第一数据处理模块ll及与第一数据处理模块 11分别连接的第二串口通信模块10和第一光标控制模块12。
系统的工作方式如下
使用前，由第一微处理器模块4对第一加速度数据采集 模块1进行初始化。 使用者控制第一基板5的姿态，第一加速度数据采集模块1检测第一基板5的姿态信息， 在第一基板5静止或者运动状态改变不大的情况下，第一加速度数据采集模块l能够比较精确 的获取重力加速度的大小和方向。为此，我们在第一基板5表面规定了如图3中所示的x、 y两 个相互垂直的坐标轴，在使用时，使用者能够自由改变第一基板5的姿态。如果使用者调整 第一基板5的姿态，使y轴平行于水平面，并使x轴不平行于水平面，那么第一加速度数据采 集模块l仅能检测到沿x轴方向的加速度不为O;如果使用者调整第一基板5的姿态，使x轴平 行于水平面，并使y轴不平行于水平面，那么第一加速度数据采集模块l仅能检测到沿y轴方 向的加速度不为O;如果使用者调整第一基板5的姿态，使x轴和y轴两个坐标轴均平行于水平 面，第一加速度数据采集模块l会检测出沿x、 y轴上的加速度全部为O。如果使用者调整第 一基板5的姿态，使x轴和y轴两个坐标轴均不和水平面平行，第一加速度数据采集模块l会 检测出沿x、 y轴上的加速度均不为O。并且，第一基板5的某一个坐标轴和水平面的夹角越大 ，第一加速度数据采集模块l沿该坐标轴方向检测到的加速度就越大，在该坐标轴方向检测 到的加速度与重力加速度G的比值，就是该坐标轴和水平面之间夹角的正弦值；也就是说， 第一加速度数据采集模块l检测到的x、 y两个轴上的加速度就包含了第一基板5的姿态信息。 第一用户输入模块3用于为用户提供鼠标的控制接口，获取用户命令数据。其中，x、 y 两个坐标轴上的加速度数据和用户命令数据都采用了如图2所示的数据包格式。第一无线射 频模块2用于x、 y两个坐标轴上的加速度数据和用户命令数据的无线传输。第一微处理器模 块4负责实时接收第一加速度数据采集模块l传来的x、 y两个坐标轴上的加速度数据和第一用户输入模块3传来的用户命令数据，并通过第一无线射频模块2，将x、 y两个坐标轴上的加速 度数据和用户命令数据发送给第二无线射频模块6，其中，x、 y两个坐标轴上的加速度数据 的发送频率为20组每秒。这样，移动端数据采集发送部分就完成了x、 y两个坐标轴上的加速 度数据和用户命令数据的采集和无线发送。
第二无线射频模块6用于接收第一无线射频模块2发送的x、 y两个坐标轴上的加速度数据 和用户命令数据，并将这些数据传送给第二微处理器模块8，这些数据仍然采用图2所示的结 构，其中DF1为数据开始位，DF2为发送方的ID和数据类型标识，DF3—DF5为x、 y两个轴上的 加速度数据和用户命令数据，DF6为停止位。第二微处理器模块8会检査这些数据包中发送方 的ID，如果发送方的ID信息和第二微处理器模块8自身的ID不匹配，那么第二微处理器模块8 会丢弃这个数据包；如果发送方的ID信息和第二微处理器模块8自身的ID匹配，那么第二微 处理器模块8会将这个数据包传送给第一串口通信模块7，通过这种身份验证的方式，能够有 效的防止多个鼠标同时工作时所产生的冲突，提高了系统的稳定性和安全性。第一串口通信 模块7将这些数据通过串口发送给第二串口通信模块10。这样，基站端数据转发部分就完成 了x、 y两个坐标轴上的加速度数据和用户命令数据的转发。
第二串口通信模块10用于从第一串口通信模块7接收鼠标姿态数据和用户命令数据，并 将这些数据传递给第一数据处理模块ll。第一数据处理模块ll用于接收第二串口通信模块 10发送过来的x、 y两个坐标轴上的加速度数据和用户命令数据，并对这些数据进行分类和处 理，如果收到的数据是x、 y两个坐标轴上的加速度数据，第一数据处理模块ll会将x、 y这两 个坐标轴上的加速度数据发送给第一光标控制模块12;如果收到的数据是用户命令数据，第 一数据处理模块ll会把这些命令数据直接转化成对光标的操作命令，如左键单击，左键双击 ，右键单击等等，并把操作命令发送给第一光标控制模块12。如果第一光标控制模块12收到 的是第一基板5的x、 y两个坐标轴上的加速度数据，第一光标控制模块12会根据第一基板5的 x、 y两个坐标轴上的加速度数据决定光标在屏幕上的移动方向并做出移动，按像素点计算， 光标沿水平方向的相对移动位置为x坐标轴上的加速度，光标沿垂直方向的相对移动位置为y 坐标轴上的加速度；如果第一光标控制模块12收到的是对光标的操作命令，第一光标控制模 块12会根据操作命令控制光标做出相应动作，如左键单击，左键双击，右键单击等等。
第一加速度数据采集模块l采用意法半导体公司的LIS3LV02DQ加速度传感器，第一无线 射频模块2和第二无线射频模块6都采用NORDIC公司的nRF24El ，第一微处理器模块4采用第一 无线射频模块2内部集成的51核，第一用户输入模块3可以由可由按键或者其他输入设备实现 ，第二微处理器模块8采用第二无线射频模块6内部集成的51核，第一串口通信模块7可以采用普通的串口收发芯片Max3232实现，同时也改为USB传输芯片，采用USB模式进行数据通信 ，具有很好的扩展性。
采用本发明的方案可以使移动端数据采集发送部分与基站端数据转发部分相互独立，也 能够使基站端数据转发部分与计算机终端控制部分相互独立，只需要统一相互之间的接口就 可以。这样的好处是不仅简化了设计，而且使各个模块的设计与制造可以分开进行，维修、 更新、升级均非常方便。
本发明实现了将加速度数据采集模块和无线射频模块用于无线鼠标的数据采集和传输当 中，并采用基于身份认证策略的即时通讯协议方式实现了移动端数据采集发送部分、基站端 数据转发部分和计算机终端控制部分三者的相互独立。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的 内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围
权利要求
1.一种无线鼠标，其特征在于它包括移动端数据采集发送部分、基站端数据转发部分和计算机终端控制部分；移动端数据采集发送部分的结构为在第一基板(5)上设置有第一微处理器模块(4)，以及与第一微处理器模块(4)分别连接的第一加速度数据采集模块(1)、第一无线射频模块(2)和第一用户输入模块(3)；基站端数据转发部分的结构为在第二基板(9)上设置有第二微处理器模块(8)，以及与第二微处理器模块(8)分别连接的第二无线射频模块(6)和第一串口通信模块(7)；计算机终端控制部分包括设置在计算机内的第一数据处理模块(11)及与第一数据处理模块(11)分别连接的第二串口通信模块(10)和第一光标控制模块(12)；第一加速度数据采集模块(1)用于检测第一基板(5)的姿态信息，包括重力加速度的大小和方向，并将姿态信息传送给第一微处理器模块(4)；第一用户输入模块(3)用于为用户提供鼠标的控制接口，获取用户命令数据，并传送给第一微处理器模块(4)；第一微处理器模块(4)负责实时接收第一加速度数据采集模块(1)传来的姿态信息和第一用户输入模块(3)传来的用户命令数据，并传送给第一无线射频模块(2)，第一无线射频模块(2)以数据包的形式转发给第二无线射频模块(6)；第二无线射频模块(6)将接收的数据包发送给第二微处理器模块(8)；第二微处理器模块(8)检查接收的数据包中发送方的ID与自身的ID是否匹配，丢弃ID不匹配的数据包，将ID匹配的数据包传送给第一串口通信模块(7)；第一串口通信模块(7)将这些数据包通过串口发送给第二串口通信模块(10)；第二串口通信模块(10)用于从第一串口通信模块(7)接收姿态信息和用户命令数据，并将这些数据传递给第一数据处理模块(11)；第一数据处理模块(11)对接收的姿态信息和用户命令数据进行分类和处理，将姿态信息直接发送给第一光标控制模块(12)，第一光标控制模块(12)根据姿态信息决定光标在屏幕上的移动方向并做出移动；第一数据处理模块(11)将用户命令数据转化成对光标的操作命令，并把操作命令发送给第一光标控制模块(12)，第一光标控制模块(12)根据操作命令控制光标做出相应动作。
全文摘要
本发明公开了一种无线鼠标，它包括移动端数据采集发送部分、基站端数据转发部分和计算机终端控制部分；移动端部分为在第一基板上设置有第一微处理器模块，以及与第一微处理器模块分别连接的第一加速度数据采集模块、第一无线射频模块和第一用户输入模块；基站端部分为在第二基板上设置有第二微处理器模块，以及与第二微处理器模块分别连接的第二无线射频模块和第一串口通信模块；计算机部分包括设置在计算机内的第一数据处理模块及与第一数据处理模块分别连接的第二串口通信模块和第一光标控制模块。本发明提供的无线鼠标可以通过改变鼠标的空间姿态来控制光标的移动，并且提供按键点击的功能，它具有功耗低、成本低和使用范围广的特点。
文档编号G06F3/033GK101630204SQ200910306000
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者勃 刘, 玉 刘, 杨一帆, 杨驌宇, 钟国辉 申请人:华中科技大学