一种基于光纤传输的远程控制VR系统的制作方法

本发明涉及vr远程控制技术领域，具体涉及一种基于光纤传输的远程控制vr系统。

背景技术：

vr艺术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类，在《虚拟现实艺术：形而上的终极再创造》一文中，关于vr艺术有如下的定义：“以虚拟现实(vr)、增强现实(ar)等人工智能技术作为媒介手段加以运用的艺术形式，我们称之为虚拟现实艺术，简称vr艺术。该艺术形式的主要特点是超文本性和交互性。“作为现代科技前沿的综合体现，vr艺术是通过人机界面对复杂数据进行可视化操作与交互的一种新的艺术语言形式，它吸引艺术家的重要之处，在于艺术思维与科技工具的密切交融和二者深层渗透所产生的全新的认知体验。与传统视窗操作下的新媒体艺术相比，交互性和扩展的人机对话，是vr艺术呈现其独特优势的关键所在。从整体意义上说，vr艺术是以新型人机对话为基础的交互性的艺术形式，其最大优势在于建构作品与参与者的对话，通过对话揭示意义生成的过程。艺术家通过对vr、ar等技术的应用，可以采用更为自然的人机交互手段控制作品的形式，塑造出更具沉浸感的艺术环境和现实情况下不能实现的梦想，并赋予创造的过程以新的含义。如具有vr性质的交互装置系统可以设置观众穿越多重感官的交互通道以及穿越装置的过程，艺术家可以借助软件和硬件的顺畅配合来促进参与者与作品之间的沟通与反馈，创造良好的参与性和可操控性；也可以通过视频界面进行动作捕捉，储存访问者的行为片段，以保持参与者的意识增强性为基础，同步放映增强效果和重新塑造、处理过的影像；通过增强现实、混合现实等形式，将数字世界和真实世界结合在一起，观众可以通过自身动作控制投影的文本，如数据手套可以提供力的反馈，可移动的场景、360度旋转的球体空间不仅增强了作品的沉浸感，而且可以使观众进入作品的内部，操纵它、观察它的过程，甚至赋予观众参与再创造的机会。”在专利号为cn201610705155的专利文件中，公开了一种基于物联网的vr影像数据控制系统，其特征在于:至少包括:用于采集现场vr图像数据的多台vr摄像机；上述多台vr摄像机呈直线安装于同一直线导轨上；用于带动导轨动作的步进电机；用于实现每台vr摄像机与物联网进行数据交互的无线通信模块；用于与物联网进行数据交互，并存储每台vr摄像机输出信号的服务器；上述服务器将每台vr摄像机的输出信号与后一台vr摄像机的输出信号进行求差运算，并将求差结果与i}值进行比较，如果上述求差结果大于阂值，则对求差的两台vr摄像机进行标记；用于从所述服务器读取vr摄像机输出信号的手机；用于读取上述手机内vr影像数据的vr眼镜。

上述专利文件通过该系统，可以随时更换vr场景，进而实现vr摄像机对不同场景的测试。但是对于如何提供一种结构简单，操作便捷，传输效率更高的基于光纤传输的远程控制vr系统缺少技术性解决方案。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于光纤传输的远程控制vr系统，用于解决如何提供一种结构简单，操作便捷，传输效率更高的基于光纤传输的远程控制vr系统的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于光纤传输的远程控制vr系统，包括vr系统，其特征在于：包括vr驱动控制电路、can总线接口电路、光纤接口电路、三线制同步串行口和光纤传输部分；所述vr驱动控制电路与所述vr系统相连接使用，所述vr驱动控制电路当电源第一次启动，则load输入到记数器为高电平，它设置了开启延迟的计数器为全部是高电平，而设置了关断延迟计数器全部为低电平，随着计数器开始记数，从控制电路的输出到栅驱动的结果之间为最大的导通延迟及最小的关断延迟；所述can总线接口电路中的收发器pca82c250是设备中can总线控制器sja1000和外部双绞屏蔽线can总线网络之间的接口，它向总线提供差分驱动，它的主要功能是将can总线控制器tx0端输出信号的ttl电平变换为can总线上的逻隐性或显性；并将can总线上的逻辑电平变换为can总线控制器可以识别的ttl电平，从rx0端输入，所述光纤接口电路中的串行器将并行数据变为串行数据发送至光纤接口；解串器将从光纤接口接收到的串行数据变为并行数据，同时通过8b/10b编码将发送时钟编码到数据中一同发送，解串器则从数据流中恢复时钟。

优选的，当txd＝‘1’发送“隐性”电平时，驱动器使pnp管和npn管截止，总线的状态由其它节点的输出状态决定，只有当总线上所有节点都输出“隐性”位时，总线状态才为“隐性”；否则，只要有一个节点发送“显性”位，网线canh被钳位在高电平，canl被钳位在低电平，则此时网络状态必为“显性”位。

优选的，所述三线制同步串行口分为数据接收和数据接收缓存两部分，数据接收部分由移位寄存器组成，移位寄存器受接收的时钟信号控制，实现串并转换，数据接收完成后，直接输出到数据接收缓存。数据接收缓存设置2级异步fifo，实现跨时钟域变换，当缓存中有数据时，向状态信息处理模块发出请求，等待读出数据。

优选的，所述vr驱动控制电路使用了两个乘法器，两个记数器，一个延迟线及控制mosfet导通及延迟的胶合逻辑，因此消除了体二极管的导通，电路的描述从mosfet的开启延迟开始，pwm控制信号驱动初级侧mosfetq1，同时加到延迟线。

优选的，所述光纤传输部分包括光纤收发器电路、光接收端电路和光发射端电路。

优选的，所述光纤收发器电路的收发器可利用固定均衡设置来均衡串行通道，实现发送预加重和接收均衡；收发器支持串行环回、反向串行环回以及伪随机二进制序列产生器和校验器，发射的差分数据接到fpga的专用收发器的发射管脚g4和g5上，控制引脚直接接到普通l/o管脚，并通过上拉电阻接到电源。

优选的，所述光光发射端电路内部集成有8b/10b编码器、并串转换器、差分输入输出接口、8b/10b解码器、串并转换器、时钟管理模块等，内部有自检环路，可方便地进行自检，并集成信号丢失检测，支持热拔插。

(三)有益效果

本发明的收发器pca82c250是设备中can总线控制器sja1000和外部双绞屏蔽线can总线网络之间的接口，它向总线提供差分驱动，它的主要功能是将can总线控制器tx0端输出信号的ttl电平变换为can总线上的逻隐性或显性；并将can总线上的逻辑电平变换为can总线控制器可以识别的ttl电平，从rx0端输入，所述光纤接口电路中的串行器将并行数据变为串行数据发送至光纤接口；解串器将从光纤接口接收到的串行数据变为并行数据，同时通过8b/10b编码将发送时钟编码到数据中一同发送，解串器则从数据流中恢复时钟。本发明结构简单，操作便捷，传输效率更高，具有很强的创造性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的vr驱动控制电路原理图；

图2是本发明的光纤收发器电路原理图；

图3是本发明的光接收端电路原理图；

图4是本发明的光发射端电路原理图；

图5是本发明的三线制同步串行口原理图；

图6是本发明的can总线接口电路原理图；

图7是本发明的光纤接口电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示的一种基于光纤传输的远程控制vr系统，包括vr系统，包括vr驱动控制电路、can总线接口电路、光纤接口电路、三线制同步串行口和光纤传输部分；vr驱动控制电路与vr系统相连接使用，vr驱动控制电路当电源第一次启动，则load输入到记数器为高电平，它设置了开启延迟的计数器为全部是高电平，而设置了关断延迟计数器全部为低电平，随着计数器开始记数，从控制电路的输出到栅驱动的结果之间为最大的导通延迟及最小的关断延迟；can总线接口电路中的收发器pca82c250是设备中can总线控制器sja1000和外部双绞屏蔽线can总线网络之间的接口，它向总线提供差分驱动，它的主要功能是将can总线控制器tx0端输出信号的ttl电平变换为can总线上的逻隐性或显性；并将can总线上的逻辑电平变换为can总线控制器可以识别的ttl电平，从rx0端输入，光纤接口电路中的串行器将并行数据变为串行数据发送至光纤接口；解串器将从光纤接口接收到的串行数据变为并行数据，同时通过8b/10b编码将发送时钟编码到数据中一同发送，解串器则从数据流中恢复时钟。

当txd＝‘1’发送“隐性”电平时，驱动器使pnp管和npn管截止，总线的状态由其它节点的输出状态决定，只有当总线上所有节点都输出“隐性”位时，总线状态才为“隐性”；否则，只要有一个节点发送“显性”位，网线canh被钳位在高电平，canl被钳位在低电平，则此时网络状态必为“显性”位。

三线制同步串行口分为数据接收和数据接收缓存两部分，数据接收部分由移位寄存器组成，移位寄存器受接收的时钟信号控制，实现串并转换，数据接收完成后，直接输出到数据接收缓存。数据接收缓存设置2级异步fifo，实现跨时钟域变换，当缓存中有数据时，向状态信息处理模块发出请求，等待读出数据。

vr驱动控制电路使用了两个乘法器，两个记数器，一个延迟线及控制mosfet导通及延迟的胶合逻辑，因此消除了体二极管的导通，电路的描述从mosfet的开启延迟开始，pwm控制信号驱动初级侧mosfetq1，同时加到延迟线。

光纤传输部分包括光纤收发器电路、光接收端电路和光发射端电路。

光纤收发器电路的收发器可利用固定均衡设置来均衡串行通道，实现发送预加重和接收均衡；收发器支持串行环回、反向串行环回以及伪随机二进制序列产生器和校验器，发射的差分数据接到fpga的专用收发器的发射管脚g4和g5上，控制引脚直接接到普通l/o管脚，并通过上拉电阻接到电源。

光发射端电路内部集成有8b/10b编码器、并串转换器、差分输入输出接口、8b/10b解码器、串并转换器、时钟管理模块等，内部有自检环路，可方便地进行自检，并集成信号丢失检测，支持热拔插。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

zigbee终端节点是系统中非接触式rfid读写器和zigbee无线模块的硬件核心，主要控制电子标签与主从射频模块进行数据交换以及和zigbee协调器节点进行数据通信。该终端节点电路使用32mhz的晶振作为时钟信号，与主从射频模块通过串口连接实现数据通信。zigbee终端节点采用cc2530芯片，该芯片是ti公司推出的能实现2.4ghzieee802.15.4的射频收发，具有灵敏度高、抗干扰能力强等特点，尤其是cc2530芯片的超低功耗，在被动模式(rx)下，电流损耗为24ma，在主动模式(tx)时，电流损耗为29ma，具有三种模式，模式1、模式2和模式3电流损耗分别为0.2ma、1ua和0.4ua，特别适合那些要求低功耗的场合。还具有2v-3.6v的宽电源电压范围。它内含一个8位mcu(8051)，8kb的ram，还包含具有8路输入和可配置分辨率的12位模拟数字转换器(adc)、1个符合ieee802.5.4规范的mac定时器、1个常规的16位定时器和1个8位定时器、aes-128协同处理器、看门狗定时器、32khz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路、以及21个可编程i/0引脚。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。