浅谈姿态感知无线鼠标的开发论文.doc

新型无线移动体感移动鼠标的设计摘要：据统计中国网民每天点击鼠标的次数平均每人在1万次左右，游戏和专业修片及常用鼠标工作的会达到2万次到10万次，国家2017年度值得注意的职业病“腕管综合症”就是所谓的“鼠标手”的发病率在0.4%也就是每1000个人中就有一个人，除去拉低平均率的其他职业人群，腕管综合症在互联网行业中的发病率可以达到1/10。

基于此，本文主要研究一种新型的无线鼠标，从而减少手掌按压鼠标的时间，以其实现降低“鼠标手”的发病率。

关键词：鼠标设计；鼠标手；体感随着科技的飞速发展，人们对电子产品的使用日渐增加，尤其是对电脑的使用越来越多。

但是电脑使用次数的增加必定会增加鼠标等产品的使用，受此影响人们的健康状况变得不到足够的保障，尤其是“鼠标手”这类职业病的发病率必定有所增长。

在这种形势下，设计一种不用长时间将手按压在桌面便可以使用的鼠标便可以满足部分职业的需求。

这类设计首先在功能和设计上要能比现在常见的鼠标更好，这样才能有优势满足人们的使用需求。

1 新型无线移动体感移动鼠标的功能与机构这种智能体感鼠标可以实现无线离桌操作，在不借助桌子的情况下通过手指的摆动进行操作。

从结构上来说，此鼠标主要由三个模块组成。

第一个是鼠标的数据收集模块，采用加速传感器，借助手指的倾斜和移动来收集数据，由此来控制鼠标相应方向的移动。

第二个是按键模块，这一模块是取代了传统鼠标的轻触式按键的实际，总共三个按键，其中两个对应鼠标的左右键，另一个时连接加速器感应器的按键，只有当按下按键时加速感应器才会收集数据；第三个是感应模块，侧面的感应屏幕来感应手指的滑动实现翻页的功能。

2 无线移动体感移动鼠标发展水平和现状目前随着科技的发展有关新式鼠标、空中鼠标的发展和研究越来越多。

相应的一些“懒人鼠标”、“置指环鼠标”等产品也越来越多。

但是因操作问题、手感问题以及习惯问题等因素并未在现有的鼠标使用人群中流行，反而很少有人知晓。

另外国内现在还出现了一种手握式无线鼠标，虽然符合人体力学，但是还是需要右手长期握着手柄对于经常打字的工作来说，并不是很方便。

摘要摘要:将机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转换成开关信号，用方波电路产生的方波信号代替原鼠标内光敏传感器的脉冲信号，用相应的开关动作可以实现鼠标光标移动和鼠标的单双击操作！而用发射和接收电路代替原来的鼠标线，可以实现鼠标的遥控。

关键字：鼠标、无线接受、方波、译码目录摘要 (I)第1章引言 (1)1.1 鼠标发展历程 (1)1.2 鼠标分类 (1)第2章方案设计 ............................. 错误!未定义书签。

2.1总体方案论证 (2)2.2发射模块和接收模块的电路的实现方案 (2)2.3方案比较 (5)第3章原理与其它设计 (7)3.1遥控发射电路 (7)3.2无线接收和译码电路 (7)3.3鼠标按键的方案 (7)3.4方波电路的设计 (8)3.5控制门电路 (8)第4章安装与调试 (10)4.1所用的仪器、仪表 (10)4.2调试方法与步骤 (10)4.3调试中出现的故障和解决方法 (10)4.4所有元器件列表 (10)第5章 Protel绘图 (11)第6章改进意见 (12)第7章参考文献 (12)第1章引言1.1鼠标发展历程. 1968年，鼠标的原型诞生；. 1981年，第一只商业化鼠标诞生，仍旧是机械鼠标，出现滚球鼠标；. 1983年，罗技发明了第一只光学机械式鼠标，成为日后的行业标准；. 80年代初出现了第一代光电鼠标，它需要特殊的有栅格的鼠标垫，过高的成本限制了其使用范围；. 1999年，微软公司与安捷伦公司合作发布了IntelliEye光学引擎，以及第一只光学鼠标。

1.2鼠标分类鼠标的接口类型：鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标三种。

串行鼠标是通过串行口与计算机相连，有9针接口和25针接口两种。

PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，它与键盘的接口非常相似，使用时注意区分。

总线鼠标的接口在总线接口卡上。

鼠标还可按外形分为两键鼠标、三键鼠标、滚轴鼠标和感应鼠标，两键鼠标和三键鼠标的左右按键功能完全一致，一般情况下，我们用不着三键鼠标的中间按键，但在使用某些特殊软件时(如AutoCAD等)，这个键也会起一些作用；滚轴鼠标和感应鼠标在笔记本电脑上用得很普遍，往不同方向转动鼠标中间的小圆球，或在感应板上移动手指，光标就会向相应方向移动，当光标到达预定位置时，按一下鼠标或感应板，就可执行相应功能。

浅析电子产品无线鼠标的设计与实现随着科技的不断发展，电子产品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

而在这些电子产品中，无线鼠标作为电脑配件之一，也在不断升级和改进。

无线鼠标的设计与实现是一门复杂的科学，在这篇文章中，我们将从技术的角度来浅析电子产品无线鼠标的设计与实现。

无线鼠标的设计需要考虑到的因素有很多，比如无线传输技术、电池寿命、外形设计等。

在无线传输技术方面，目前主要有射频技术和蓝牙技术两种。

射频技术具有成本低、传输距离远、穿透障碍能力强等优点，但是其传输速度相对较慢，而且易受到外界干扰。

而蓝牙技术具有传输速度快、稳定性强的优点，但是成本相对较高。

在实际设计中，根据实际情况，可以选择合适的无线传输技术。

无线鼠标的设计还需要考虑到电池寿命的问题。

由于无线鼠标需要自己搭载电池供电，所以电池寿命就显得尤为重要。

设计者需要在保证无线鼠标使用寿命的尽可能的减少电池更换的次数。

这就需要在电路设计中采用低功耗的芯片，并尽可能地优化无线鼠标的工作模式，以降低对电池的能耗。

外形设计也是无线鼠标设计的关键因素。

无线鼠标作为电脑的配件，其外形设计需要符合人体工程学，使得用户在使用时感到舒适，而且外形设计也需要符合时尚潮流，使得无线鼠标更具有吸引力。

无线鼠标的外形设计还需要考虑到便携性，使得用户可以方便地携带和使用。

除了上述的核心设计因素外，无线鼠标的实现还需要考虑到一些技术细节。

比如在射频技术的应用中，需要做好抗干扰的设计，以提高传输稳定性；在蓝牙技术的应用中，还需要考虑到蓝牙连接的配对问题，以及低功耗的设计。

而在电路设计方面，需要做好电源管理电路的设计，以保证电池寿命和电路稳定性。

还需要考虑到无线鼠标与不同系统的兼容性问题，使得无线鼠标可以在不同的操作系统下正常工作。

在实际的无线鼠标的设计与实现中，设计者需要综合考虑上述因素，并做出合理的折中。

在技术水平不断提高的今天，无线鼠标的设计与实现也在不断地向着更加便捷、稳定、省电的方向发展。

浅析电子产品无线鼠标的设计与实现随着科技的不断发展，电子产品在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

无线鼠标作为电子产品中的一种重要外设，其设计与实现也越来越受到关注。

本文将从无线鼠标的设计需求、技术原理、关键组成部分以及实现过程等方面进行浅析，希望能够对读者有所帮助。

一、无线鼠标的设计需求无线鼠标是一种可以无线连接电脑或其他电子设备的鼠标。

相对于有线鼠标，无线鼠标具有更大的便利性和灵活性，因此受到了广大用户的欢迎。

在设计无线鼠标时，首先需要考虑的是用户体验。

良好的手感、灵敏的反应速度、稳定的信号连接等都是用户非常关注的问题。

无线鼠标的设计需要考虑节能和耐用性。

由于无线鼠标需要使用电池，因此设计节能的电路和低功耗的芯片是非常重要的。

无线鼠标作为手持设备，还需要考虑其外形设计和重量平衡等问题，以确保用户能够舒适地长时间使用。

二、无线鼠标的技术原理无线鼠标的技术原理主要涉及无线通信技术和光学定位技术两个方面。

在无线通信技术方面，常用的有蓝牙技术和2.4G无线技术。

蓝牙技术具有低功耗、稳定连接的特点，适用于对信号稳定性有较高要求的无线鼠标；而2.4G无线技术在传输速度方面具有优势，适用于对快速响应有较高要求的无线鼠标。

在光学定位技术方面，无线鼠标通常采用红光或激光传感器进行光学定位，以实现对鼠标位置的准确感知。

无线鼠标还需要配备一套电池供电系统，以确保其正常使用。

三、无线鼠标的关键组成部分无线鼠标的关键组成部分主要包括光学传感器、无线通信模块、按键和滚轮、电池供电系统等。

光学传感器用于实现对鼠标位置的准确感知，是无线鼠标的核心部件之一。

无线通信模块则用于实现与电脑或其他设备的无线连接，是无线鼠标实现无线传输的关键。

按键和滚轮是用户操作的主要部分，设计合理的按键和滚轮可以带来良好的用户体验。

电池供电系统则是无线鼠标的动力来源，设计合理的电池供电系统可以实现节能和长时间使用。

四、无线鼠标的实现过程在实现无线鼠标的过程中，需要首先确定无线鼠标的功能需求和外形设计，然后进行电路设计和PCB布局，选择合适的芯片和模块进行搭建。

蓝⽛⽆线⿏标的设计与实现蓝⽛⽆线⿏标的设计摘要蓝⽛是⼀种先进的⽆线通讯技术，应⽤于⽆线⿏标有很好的前景。

本⽂阐述了以较低成本为⽬标的蓝⽛⿏标产品解决⽅案。

由于⽬前常见的蓝⽛⿏标设备控制器都是⽤嵌⼊蓝⽛核的ASIC芯⽚实现，所以实现复杂⽽且价格昂贵，⽽⽂中设计独辟蹊径：⽤⼀⽚51单⽚机作⿏标的微控制器，兼作控制蓝⽛模块的主机，充分发挥了51单⽚机的性能，实现了低成本设计，具有⼀定实⽤性和创新性；PC机端软件则设计为运⾏在后台的应⽤程序，接收USB接⼝数据并进⾏处理，以模拟⿏标功能，这⼀设计简单易⾏，思路巧妙。

本⽂先对蓝⽛技术进⾏简要介绍，⽽后对蓝⽛的协议体系结构及各个协议之间的关系进⾏说明，着重介绍了主机控制器接⼝(HCI)层及HCI指令和HCI 事件的实现机制。

最后以Ericsson公司的蓝⽛模块ROK101008为例，分析了单⽚机与蓝⽛模块的硬件接⼝和软件接⼝的实现过程。

课题具体设计过程包括：总体⽅案设计、系统电路设计、HCI协议体系的介绍、⿏标微控制器部分软件设计、PC机端软件设计等。

本课题是对蓝⽛⽆线通信技术应⽤在计算机外设的⼀次探索，为今后研究作了理论和实践上的准备。

关键词蓝⽛技术；⽆线⿏标；USB接⼝Design and Implementation of Bluetooth WirelessMouseAbstractAs a kind of advanced wireless communication technology, bluetooth has very good prospects to the wireless mouse, The paper has described the intact solution of the bluetooth mouse products at low cost.The ASIC chip embedded with bluetooth is usually employed as mouse equipment controller at present, so that is complicated and expensive to realize. Noteworthily a new style of design is developed in the article: a 51 MCU is employed as keyboard mouse equipment controller while controlling bluetooth module as host, which give full play to 51 MCU and make the product at low cost, the design has sure practicability and innovative; The software of PC end is designed as operating in the backstage, which receives data from USB interface to simulate the function of the mouse. The design is easy, the thought is ingenious.This paper give a brief introduction firstly about bluetooth technology, then the protocols of bluetooth and the relationship of them, especially HCI layer and the implementing mechanisms of HCI commands and HCI events . At last, taking the bluetooth module ROK101008 made in ericsson company for example,we analyse in detail the hardware interface and the implementing process of software interface between MCU and blnetooth module. In the paper the solution selected in the subject was especially introduced, which includes overall conceptual design, system circuit design, mouse controller software design, the introduction of the HCI protocol, PC end software design etc. .The subject is an attempt to apply bluetooth wireless communication technology to computer peripheral making the preparation of theory and practice for the next stage. Keywords bluetooth; wireless mouse; USB⽬录摘要……....................................................................................................................... ΙAbstract ........................................................................................................................ΙΙ第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 蓝⽛技术的发展现状 (2)1.3 论⽂研究内容 (4)第2章蓝⽛⽆线通信技术 (5)2.1 蓝⽛技术概述 (5)2.2 蓝⽛系统功能单元概述 (6)2.3 蓝⽛HCI主机控制器接⼝ (6)2.3.1 蓝⽛主机控制器接⼝概述 (6)2.3.2 HCI分组概述 (7)2.3.3 HCI指令分组 (8)2.3.4 HCI传输层及HCI通信流程 (9)2.4 蓝⽛体系协议 (10)2.5 本章⼩结 (11)第3章蓝⽛⽆线⿏标系统⽅案及硬件设计 (12) 3.1 蓝⽛硬件解决⽅案 (12)3.2 光电⿏标的⼯作原理 (12)3.3 本课题⽅案 (13)3.4 光电⿏标常⽤芯⽚ (13)3.5 ⽆线蓝⽛收发芯⽚ROK101007/8 (14) 3.6 芯⽚接⼝ (15)3.6.1 USB接⼝ (15)3.6.2 UART接⼝ (16)3.7 单⽚机AT89LV52 (16)3.8 电源管理芯⽚ (18)3.8.1 发送端电源管理芯⽚ (18)3.8.2 接收端电源管理芯⽚ (19)3.9 发送端各芯⽚引脚连接图 (20)3.10 接收端芯⽚引脚连接图 (21)3.11 本章⼩结 (21)第4章蓝⽛⽆线⿏标系统的软件设计 (22) 4.1 本课题蓝⽛模块数据通信指令 (22)4.1.1 初始化 (22)4.1.2 流控控制 (24)4.1.3 查询(Inquiry) (25)4.1.4 创建连接 (26)4.1.5 数据传输 (27)4.1.6 断开连接Disconnect (27)4.2 ⿏标微控制器软件设计 (27)4.2.1 程序流程 (27)4.2.2 蓝⽛初始化指令设计 (27)4.2.3 ⿏标移动的判断 (28)4.3 PC机软件设计 (30)4.3.1 蓝⽛设备初始化 (30)4.3.2 PC极端蓝⽛设备数据传输 (33)4.4 本章⼩结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考⽂献 (37)附录A (39)附录B (43)第1章绪论1.1课题背景现代⼈的⽣活中，越来越多的电⼦设备进⼊⽣活的每⼀个⾓落。

无线鼠标的设计与实现毕业论文目录1 引言 (1)1.1 研究的目的与意义 (1)1.2 国外研究现状和发展趋势 (1)1.3 本文的主要工作 (2)2 PS/2协议与PS/2鼠标工作原理 (4)2.1 PS/2协议简介 (4)2.1.1 PS/2硬件接口物理特性 (4)2.1.2接口协议原理 (4)2.2 PS/2鼠标的工作原理 (5)2.2.1 PS/2鼠标的工作模式 (5)2.2.2 PS/2协议数据包格式 (5)3 ZigBee无线传输协议 (7)3.1 ZigBee无线通信技术概述 (8)3.2 ZigBee协议结构 (9)4 系统总体方案设计 (12)5 PS/2鼠标硬件设计与软件解码 (15)5.1 PS/2鼠标硬件设计 (15)5.2 PS/2鼠标软件解码程序设计 (16)5.2.1液晶显示器功能简介 (17)5.2.2鼠标发送端软件结构及原理 (18)6 无线鼠标系统调试 (22)6.1系统调试中遇到的问题及解决方法 (22)6.2 实物设计演示及效果图 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录A (29)附录B (29)1 引言1.1 研究的目的与意义随着信息时代的来临，计算机已经在人们的日常生活中变的必不可少。

鼠标，作为人与电脑交互的基本工具，它能够控制电脑屏幕光标的移动，代替计算机键盘繁琐的指令，使计算机的操作变得简便，鼠标技术与功能的发展，己经越来越被人们所关注。

作为使用最频繁的计算机外设，无线鼠标[1-2]尚未得到普及，主要有两个方面的问题需要解决，一是功耗问题，无线鼠标没有主机供电，所以必须研究如何降低鼠标的功耗，延长电池的使用寿命；二是无线通信技术问题，无线鼠标应该采用一种低成本、低功耗、低复杂度的无线通信技术。

1.2 国外研究现状和发展趋势平时使用电脑，接触最密切的就是鼠标和键盘，用设计精良的鼠标可以让人长时间的使用而不会感到劳累，并且可以大大的提高工作效率。

姿态感知无线空中鼠标的开发与实现方晨晨;邵翔【摘要】针对传统鼠标的使用受二维平面限制的问题,开发并实现了一种姿态感知无线空中鼠标.采用Arduino Nano作为主控制器,对JY-901惯导模块采集的鼠标姿态数据进行处理,得到光标的位移量,通过蓝牙发送到接收端.接收端为Arduino Leonardo微控制处理器,其从蓝牙接收端获得数据并解析,进而实现控制电脑光标的运动.经LabVIEW平台测试的结果表明,鼠标运行稳定、移动平滑、用户体验良好,可满足实际应用的需求.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】4页(P184-187)【关键词】姿态感知;无线;空中鼠标;惯导模块【作者】方晨晨;邵翔【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TP212鼠标是使用最频繁的计算机输入设备之一，人机交互时代的到来使得人们对鼠标的稳定性、精确性以及灵活性等要求更高。

传统的鼠标需要基于二维平面操作，使得鼠标在某些特定场合的使用受到限制。

随着微电子技术及无线技术的进一步发展，无线空中鼠标以其新型的定位方式及高灵活性得到了广泛关注，具有良好的研究前景和应用价值。

本文提出一种采用九轴惯导传感器和无线通讯的方式来实现鼠标的空中姿态感知和指针定位，最终完成了空中鼠标的开发。

空中鼠标使用传感器采集鼠标位移信号，硬件系统提供的信号采集器件一般有单陀螺仪，单加速度传感器等。

陀螺仪可感知空间的变化，与位置无关，能够检测运动过程中每个轴上旋转的角速度[1-2]。

文献[3～5]介绍了三轴陀螺仪的空中鼠标定位算法，根据四元数计算出坐标值。

但陀螺仪各项性能随温度的改变变化较大，会影响其零速率输出和灵敏度系数，故单陀螺仪作为传感器件的空中鼠标稳定性较差。

加速度计能够精确测量x,y,z轴方向的加速度，文献[6～10]利用三轴加速度传感器，通过积分算出位移，从而确定空中鼠标的位置。

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着PPT演讲的流行，演讲者几乎人手一个激光翻页笔。

但是因为投影设备的进步以及PPT功能的增多，传统的激光翻页笔在会场、教学等场景就有了它的局限性。

比如，激光射束在相对较亮的液晶或LED屏幕上显得很不明显，不易识别。

同时它对音频视频播放，画笔的实现，重点标注等的功能显得无能为力。

此时3D无线鼠标应运而生，但是目前市面上的3D无线鼠标在使用时，仍然存在一些问题：首先是不灵敏，有滞后感。

其次是不准确，存在漂移的问题。

最后是功能比较复杂，设计不人性化，存在按键过多的情况。

本论文主要针对目前3D无线鼠标出现的四个问题进行分析以及提出解决方案：如何实现鼠标跟随手的移动而移动？怎样减小滞后感？怎样降低漂移感？以及人性化的功能怎么实现？本文的研究内容包括3D无线鼠标的实现，姿态算法的优化以及自定义功能的实现。

首先进行3D无线鼠标相关硬件的软件配置与结构设计，然后根据手持场景进行姿态解算的优化，降低漂移感和滞后感，最后实现一些便于PPT控制的功能，在此基础上配合低成本的硬件，实现低功耗。

关键词：无线鼠标，激光翻页笔，姿态解算AbstractWith the popularity of PPT speeches, most people have a laser pointer with remote control. However, due to the development of projection equipment and the increase in PPT capabilities, the use of traditional page turning laser pointers in venues, teaching and other scenes has its limitations. For example, the laser spot is very dark on the LCD or LED screen and it is not easy to identify. At the same time, it has become incapable of more and more functions such as audio and video playback, brush implementation, and key annotation.As a result, 3D wireless mouse has appeared. However, there are many problems with the current 3D wireless mouse. First, they are insensitive and have a sense of lag. Second, it is inaccuracy and has a sense of drift. In the end, the functions are more complex and impersonal, and there are too many keys.This thesis mainly analyzes and presents the solution to the four problems existing in the current 3D wireless mouse: How to move the pointer following hand? How to reduce the sense of lag? How to reduce the sense of drift? How to achieve personal features?The thesis researches the realization of the 3D wireless mouse, the optimization of the attitude algorithm and the realization of the custom function. First, we make software configuration and structural design with the hardware of the 3D wireless mouse, and then optimize attitude solution according to the handheld scene, to reduce the sense of drift and lag, and finally achieve some of the PPT control of humanized functions. At the same time, achieve low power consumption with low-cost hardware.Keywords: 3D Wireless Mouse, Presenter, Attitude Calculation,概述课题背景随着PPT演讲的流行，几乎人手一个激光翻页笔，但是因为投影设备的进步以及PPT功能的增多，传统的激光翻页笔在会场、教学等场景就有了它的局限性。

浅析电子产品无线鼠标的设计与实现随着科技的不断发展，电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

电子设备中的鼠标作为人机交互的重要工具之一，也在不断进行创新与改进。

无线鼠标作为鼠标的一种，其设计与实现更是引起了广泛关注。

本文将从无线鼠标的设计原理、技术实现、性能优化以及市场发展四个方面进行浅析。

一、无线鼠标的设计原理无线鼠标与有线鼠标最大的区别在于传输数据的方式不同。

无线鼠标采用无线技术传输数据，而有线鼠标则通过有线连接传输数据。

无线鼠标采用的无线技术包括红外线、射频和蓝牙等。

这些无线技术都可以实现鼠标与电脑之间的数据传输，但各自的原理和特点不同。

1.红外线：红外线无线鼠标是最早问世的无线鼠标，其原理是通过红外线发射器和接收器实现数据传输。

红外线无线鼠标具有传输距离短、易受干扰等缺点。

2.射频：射频无线鼠标通过无线射频信号传输数据，无线信号在接收器和鼠标之间进行传输。

射频无线鼠标的传输距离较远，信号稳定，但可能受到其他电子设备的干扰。

3.蓝牙：蓝牙无线鼠标是目前应用较为广泛的一种无线鼠标，其原理是通过蓝牙技术与电脑进行连接，传输数据。

蓝牙无线鼠标具有传输距离远、能耗低等特点，逐渐取代了其他无线技术。

无线鼠标的设计原理在于选择合适的无线技术，并结合鼠标的外观、按键设计等，实现鼠标与电脑之间的稳定数据传输和准确的操作。

二、无线鼠标的技术实现无线鼠标的技术实现主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

1.硬件设计：无线鼠标的硬件设计主要包括无线模组、按键、传感器、芯片等部分。

无线模组是实现无线通讯的核心部件，其选择要根据具体的无线技术来确定。

按键设计要考虑手感、耐久等因素，传感器要保证灵敏度和准确性，芯片要保证数据的稳定传输和较低的能耗。

2.软件设计：无线鼠标的软件设计主要包括驱动程序和无线通讯协议。

驱动程序是与操作系统对接的重要部分，要保证鼠标可以在各种操作系统下正常使用。

无线通讯协议要保证数据的安全传输和稳定连接。