一种基于红外线的激光点定位设备的制作方法

文档序号:13669339阅读:287来源:国知局

本实用新型属于电子信息技术领域,尤其涉及一种基于红外线的激光点定位设备。



背景技术:

目前,人机交互作为电脑发展的一个重要课题。使用键盘和鼠标等外设对电脑进行控制的局限在于不能实现用户对电脑的直接控制,人们一直希望以一种更加自然的方式与虚拟世界进行交互,于是就有了触控面板的出现。

但是,触控面板一般为固定的、不灵活的硬件实体,如电阻式、电容式、红外式、光学和电磁式等,但电阻式触摸屏的灵敏度不容易调整,不同点灵敏度不均衡;电容式触摸屏耦合电容的方式受温度、湿度和外界大面积物体的干扰大,稳定性差,寿命较短;光学成像式触摸屏容易受到外界光线、灰尘等影响发生误识别。另外,无论怎样的触控面板,都不可避免地存在不便安装和移动、实体设备复杂等问题。况且,显示屏直接可触控的操作系统的安装量仅仅占个人电脑的20%左右,绝大多数电脑仍然不支持触控功能。大多数触控面板都需要人体操作,难以实现远距离的灵活操作,如多媒体课堂上老师常用的电子教鞭激光点不能发挥完美的作用。

因此,开发一款可远距离使用激光笔即可操控的触控输入设备不仅顺应了科技进步和市场发展的潮流,还有着重要的实用意义。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种采用可伸缩的红外线传感器组设定感应区域,对投射在该区域内的激光点进行定位并进行功能的扩展,从而实现在任意平面上远距离利用激光点控制鼠标活动的虚拟触控面板设备。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种基于红外线的激光点定位设备,包括红外传感器组和Arduino nano单片机;红外传感器组与Arduino nano单片机连接,Arduino nano单片机连接电脑端;红外传感器组包括排列成直角的多个红外线传感器。

在上述的基于红外线的激光点定位设备中,多个红外线传感器密集排列。

在上述的基于红外线的激光点定位设备中,排列成直角的多个红外线传感器包括横向红外线传感器组和纵向红外线传感器组;Arduino nano单片机包括第一Arduino nano单片机和第二Arduino nano单片机;横向红外线传感器组与第一Arduino nano单片机连接,纵向红外线传感器组与第二Arduino nano单片机连接。

在上述的基于红外线的激光点定位设备中,Arduino nano单片机包括USB输入模块、函数处理模块和蓝牙传输模块。

本实用新型的有益效果:能将任意大小的平面改造为一个矩形虚拟控制面板,有效的改善了虚拟触控面板用途少、范围局限、功能局限的缺陷。实现远程使用激光笔对电脑端的鼠标进行直接操作。利用红外线传感器组扫描虚拟触控区域,可对激光点作出反应,探测出非人体器官激光点的位置和移动特征,计算激光点的位移情况并将其输入电脑作为鼠标的操控信息,从而实现远距离的操控鼠标的移动,使演讲者、使用者更加灵活自由的进行操控。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例结构示意图;

其中,1-横向红外线传感器,2-纵向红外线传感器,3-第一Arduino nano单片机,4-第二Arduino nano单片机,5-激光点移动轨迹,6-电脑端鼠标移动轨迹。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

本实施例采用以下技术方案来实现,一种基于红外线的激光点定位设备,包括红外传感器组和Arduino nano单片机;红外传感器组与Arduino nano单片机连接,Arduino nano单片机连接电脑端;红外传感器组包括排列成直角的多个红外线传感器。

进一步,多个红外线传感器密集排列。

进一步,排列成直角的多个红外线传感器包括横向红外线传感器组和纵向红外线传感器组;Arduino nano单片机包括第一Arduino nano单片机和第二Arduino nano单片机;横向红外线传感器组与第一Arduino nano单片机连接,纵向红外线传感器组与第二Arduino nano单片机连接。

更进一步,Arduino nano单片机包括USB输入模块、函数处理模块和蓝牙传输模块。

具体实施时,一种基于红外线的激光点定位设备,包括前端传感器红外线传感器组、数据处理芯片Arduino nano单片机、数据传输蓝牙传感器和电脑端匹配函数共同构成整套运作系统。

并且,红外线传感器组为两排红外线传感器,因红外线感应范围为直线区域,故采用一排密集的红外线传感器作为一维的距离探测器,两排成直角排列的红外线传感器组则可以构成二维探测区域,构建多个矩形距离传感区域。形成激光点的激光柱会在构建的矩形区域表层干扰红外线探测光路,从而使红外线传感器测出激光点在矩形区域内的x、y轴相对位置,并将两方向的位置信息输送至Arduino nano单片机中进行处理。

而且,Arduino nano单片机,包含USB输入模块、独有的函数处理模块和蓝牙传输模块。接收到来自红外线传感器传输的距离信息后,演算出激光点在矩形区域内的位置信息和一些扩展的简单手势,交由蓝牙模块向外传输。

而且,蓝牙模块将位置信息加以传输协议,便于与电脑端进行位置信息传输通信,同时将封装过的数据用通过蓝牙的方式传输到电脑端。

而且,电脑端软件将位置信息与鼠标空间相结合,以蓝牙传输的位置数据更新鼠标模块数据,成为代替鼠标的虚拟触控设备。

如图1所示,基于红外线的激光点定位设备,包括横向红外线传感器组1,纵向红外线传感器组2,第一Arduino nano单片机3和第二Arduino nano单片机4。

各部件准备就绪后,互相垂直的横向红外线传感器组1、纵向红外传感器组2投射出矩形感应区域,人在远处控制激光束投射到该矩形区域内,传感器组通过感应被干扰的红外线光束,获取光点距离两排传感器组的垂直距离,将该数据实时传输到对应的Arduino nano单片机组中进行数据处理,计算得到光点在该区域的相对位置,并通过单片机上的蓝牙模块将数据传到电脑端,用该数据操控电脑鼠标运作。从而实现远程使用激光笔对鼠标进行直接操作。即如果在矩形距离传感区域激光点移动轨迹5,在电脑端可得到鼠标移动轨迹6。

应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域普通技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对这些实施方式做出多种变形或修改,而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

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