專利名稱：計(jì)算機(jī)用多功能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)一種計(jì)算機(jī)周邊配件，特別是一種計(jì)算機(jī)用多功能控制器
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備也越來(lái)越豐富，例如常用的有鍵盤、鼠標(biāo)、耳機(jī)、麥克風(fēng)等，但是，目前的計(jì)算機(jī)外設(shè)都是獨(dú)立設(shè)置、獨(dú)立工作的，這樣就是的各種外設(shè)攜帶起來(lái)不是很方便；另一方面，現(xiàn)有鍵盤、鼠標(biāo)基本都以桌面等平面作為支撐體來(lái)進(jìn)行控制，如果用戶在戶外或演講等環(huán)境中使用會(huì)受到一定限制。隨著科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的不斷普及，人們?cè)絹?lái)越多的追求產(chǎn)品的實(shí)用性、便攜性；無(wú)線的鍵盤、鼠標(biāo)、耳機(jī)和麥克風(fēng)雖然使用戶擺脫了有線的束縛，但是難以將這些產(chǎn)品和應(yīng)用有機(jī)的整合起來(lái)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算機(jī)外設(shè)較多、攜帶不便等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種新的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其將多種功能外設(shè)巧妙集成在一起，形成功能多樣的控制器。本實(shí)用新型中同時(shí)設(shè)置有MEMS控制器，可實(shí)現(xiàn)空中鼠標(biāo)的功能，從而能擺脫桌面對(duì)鼠標(biāo)的束縛，享受自由的樂(lè)趣。本實(shí)用新型中集成了語(yǔ)音單元，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話和音樂(lè)播放等功能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是一種計(jì)算機(jī)用多功能控制器，控制器包括本體，本體包括MCU、鍵盤掃描單元、電源單元和數(shù)據(jù)傳輸單元，鍵盤掃描單元與MCU連接，數(shù)據(jù)傳輸單元與MCU連接，電源單元給其他單元供電。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括所述的數(shù)據(jù)傳輸單元為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元。所述的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元包括RF單元和紅外單元，RF單元和紅外單元分別與MCU連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述的控制器還包括用于插接在計(jì)算機(jī)上的USB接收器。 所述的USB接收器包括RF接收單元、紅外接收單元、MCU和USB接口，RF接收單元和紅外接收單元分別與MCU連接，USB接口連接在MCU上。所述的本體還包括有語(yǔ)音單元,語(yǔ)音單元與MCU連接。所述的語(yǔ)音單元包括麥克接口、揚(yáng)聲器和耳機(jī)接口，麥克接口、揚(yáng)聲器和耳機(jī)接口分別連接在MCU上。所述的本體還包括有MEMS傳感器，MEMS傳感器與MCU連接。所述的MEMS傳感器包括三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀，三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀分別與MCU連接。所述的電源單元包括內(nèi)置鋰電池和用于盛裝干電池的電池槽，鋰電池和電池槽內(nèi)的干電池同時(shí)給其他模塊供電。[0017]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型彌補(bǔ)了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)外設(shè)中的缺陷，對(duì)計(jì)算機(jī)控制器進(jìn)行了重大革新，集鍵盤功能、鼠標(biāo)功能、語(yǔ)音功能、空中鼠標(biāo)功能于一體。本實(shí)用新型可以替代現(xiàn)有的鍵盤、鼠標(biāo)，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，可以作為辦公、家庭使用，也可以作為演講控制器、游戲控制器于一體。最大化的整合了資源和技術(shù)，為消費(fèi)者到來(lái)全新的體驗(yàn)和享受。本實(shí)用新型采用無(wú)線通訊技術(shù)，使用自由無(wú)限。同時(shí)，本實(shí)用新型采用雙模通訊方式，既能采用主流的2. 4GHz RF通訊，又能采用紅外編碼的方式通訊。這樣可以使控制器具有更多的應(yīng)用，控制更多的設(shè)備。例如，一般的電視機(jī)只有紅外通訊方式，而且紅外模塊都是內(nèi)置的。如果使用本實(shí)用新型的方案，可以在不改變電視機(jī)硬件的情況下，只更改控制器本體的程序就可以達(dá)到控制電視機(jī)的目的。當(dāng)然根據(jù)不同應(yīng)用，也可以只用2.4GHz RF通訊；或兩種通訊方式都采用，控 制支持兩種通訊方式的設(shè)備。本實(shí)用新型采用MEMS傳感器技術(shù)，使鼠標(biāo)指針控制不在依賴于桌面的限制?？刂破鲹碛辛烁蟮氖褂梅秶蛻?yīng)用場(chǎng)合。而且，本實(shí)用新型采用雙模電源的供電方式，鋰電池供電和干電池供電兩種方式，其中以鋰電池供電為主，干電池供電為輔。實(shí)現(xiàn)雙模電源供電，使產(chǎn)品更具實(shí)用性。下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖I為本實(shí)用新型整體電路結(jié)構(gòu)方框圖。圖2為本實(shí)用新型控制器本體電路結(jié)構(gòu)方框圖。圖3為本實(shí)用新型控制器本體功能示意圖。圖4為本實(shí)用新型MEMS傳感器電路結(jié)構(gòu)方框示意圖。圖5為本實(shí)用新型控制器本體端非語(yǔ)音模式軟件流程圖。圖6為本實(shí)用新型控制器本體端語(yǔ)音模式下軟件流程圖。圖7為本實(shí)用新型USB接收器端語(yǔ)音模式下軟件流程圖。圖8為本實(shí)用新型雙模供電方式示意圖。圖9為本實(shí)用新型雙模通訊方式示意圖。圖10為本實(shí)用新型語(yǔ)音功能示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。請(qǐng)參看附圖I至附圖10，本實(shí)用新型主要包括兩個(gè)大的部分，即控制器本體和USB接收器兩大部分，本實(shí)施例中，控制器本體主要包括MCU (為了區(qū)分，可將其定義為本體MCU)、鍵盤掃描單元、電源單元和數(shù)據(jù)傳輸單元，其中鍵盤掃描單元與本體MCU連接，本體MCU可通過(guò)鍵盤掃描單元進(jìn)行鍵盤掃描，實(shí)現(xiàn)按鍵識(shí)別，數(shù)據(jù)傳輸單元與本體MCU連接，可將按鍵數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸給計(jì)算機(jī)或其他受控設(shè)備，電源單元給其他單元供電。本實(shí)施例中，控制器本體部分還包括有語(yǔ)音單元，語(yǔ)音單元與本體MCU連接，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別或播放，本實(shí)施例中，語(yǔ)音單元包括麥克接口、揚(yáng)聲器和耳機(jī)接口，麥克接口、揚(yáng)聲器和耳機(jī)接口分別連接在本體MCU上。本實(shí)施例中，控制器本體還可以實(shí)現(xiàn)空中鼠標(biāo)功能，控制器本體中包括有MEMS傳感器(本實(shí)用新型中，MEMS傳感器為微機(jī)電系統(tǒng)，英文為Micro ElectroMechanical System,簡(jiǎn)稱MEMS),MEMS傳感器與本體MCU連接,本實(shí)施例中的MEMS傳感器包括三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀，三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀分別與本體MCU連接。為了使用方便，本實(shí)用新型采用雙模供電的方式進(jìn)行供電，電源單元包括內(nèi)置鋰電池和用于盛裝干電池的電池槽,鋰電池和電池槽內(nèi)的干電池同時(shí)給其他模塊供電,具體使用時(shí)以鋰電池為主，干電池為輔，解決電能不足和應(yīng)急的情況。[0031 ] 本實(shí)施例中，USB接收器主要包括RF接收單元、MCU(本實(shí)施例中，可將其定義為接收器MCU)和USB接口，RF接收單元與MCU連接，USB接口連接在MCU上，本實(shí)施例中，USB接收器采用SOC單芯片射頻芯片，集MCU、USB、RF為一體，大大簡(jiǎn)化了電路，并縮小了接收器的體積。USB接收器通過(guò)PCB天線，將控制器本體發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后上報(bào)給計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)使用者執(zhí)行的操作。本實(shí)施例中，控制器本體中還包括有RF單元，通過(guò)2. 4GHz RF與USB接收器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，操作范圍可達(dá)到10米，可360度接收，且無(wú)方向性限制。本實(shí)施例中，控制器本體中還包括有紅外單元，紅外單元與MCU連接，可以根據(jù)用戶的需求，控制不同的設(shè)備。本實(shí)用新型可配合計(jì)算機(jī)使用，或其他支持USB平臺(tái)的設(shè)備使用。其可廣泛用于計(jì)算機(jī)操作、產(chǎn)品演示、教學(xué)、商務(wù)演講、商務(wù)培訓(xùn)、會(huì)議等眾多場(chǎng)合，是計(jì)算機(jī)用戶、教師、銷售專員、市場(chǎng)專員、人力資源、職業(yè)經(jīng)理人進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作、演講、授課教學(xué)，必不可少的多功能控制器之一。本實(shí)用新型包含鍵盤功能、鼠標(biāo)功能、語(yǔ)音功能、空中鼠標(biāo)功能等。用戶除了可以自由無(wú)線完成基本的鍵盤鼠標(biāo)操作，還可以擺脫桌面的限制，騰空操作，完成空中鼠標(biāo)的功能，3D自由無(wú)線的控制計(jì)算機(jī)，盡情享受本專利帶來(lái)的樂(lè)趣。同時(shí)本實(shí)用新型還有語(yǔ)音功能，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通話，使本產(chǎn)品成為了一部無(wú)線電話。本實(shí)用新型涵蓋平時(shí)的PC使用，PC娛樂(lè)、多媒體、游戲、瀏覽照片、網(wǎng)上沖浪等功能。本實(shí)用新型還可以通過(guò)內(nèi)置的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音通話功能，如實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在流行的網(wǎng)絡(luò)通話功能。同時(shí)該控制器留有耳機(jī)接口，用戶可以根據(jù)需求來(lái)選擇。本實(shí)用新型中的USB接收器采用USB復(fù)合設(shè)備協(xié)議，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)和鍵盤的識(shí)別，也可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音設(shè)備的識(shí)別。根據(jù)實(shí)際需要可在控制器本體上增加一些常用的功能快捷鍵，如電源鍵、音量鍵、多媒體鍵、播放、暫停等，使用戶更加便捷實(shí)用。例如用戶在會(huì)議演講時(shí)，需要自動(dòng)播放PowerPoint文檔時(shí)，可以輕松的按一下F5，就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播放的目的。Esc為退出鍵。在Vista和windows7等操作系統(tǒng)下，可以使用Media這個(gè)按鍵,可以一鍵式進(jìn)入Media Center這個(gè)界面，方便的看電影、聽(tīng)音樂(lè)、瀏覽圖片等，輕松享受多媒體數(shù)字化生活。本實(shí)用新型在使用時(shí)，在非語(yǔ)音模式狀態(tài)下，即將本實(shí)用新型作為鍵盤和空中鼠標(biāo)使用時(shí)，流程如下I、讀取預(yù)先存儲(chǔ)在EEPROM中的傳感器的參數(shù)、無(wú)線通信的地址，并對(duì)程序用到的參數(shù)給予初始的值以及單片機(jī)內(nèi)部硬件的初始化。此外，還通過(guò)單片機(jī)的管腳，啟動(dòng)加速度傳感器和陀螺儀，使他們進(jìn)入工作狀態(tài)。2、根據(jù)上一步讀取的陀螺儀的溫度參數(shù)值，對(duì)基準(zhǔn)值進(jìn)行溫度補(bǔ)償，得出修正后的基準(zhǔn)值作為后面運(yùn)算的基準(zhǔn)。3、通過(guò)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，把陀螺儀和加速度傳感器所輸出的模擬數(shù)值數(shù)字化成單片機(jī)可以處理的12位精度數(shù)字值。4、根據(jù)陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)的變化判斷出控制器是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果靜止則更新陀螺儀的基準(zhǔn)值。5、根據(jù)陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)大小，判斷控制器位移值，計(jì)算應(yīng)該處于哪一種模式下。6、根據(jù)上一步得出的不同模式進(jìn)行位移值的轉(zhuǎn)化，以保證得出的位移數(shù)值比較平滑，且能反映控制器移動(dòng)的快慢。同時(shí)根據(jù)加速度傳感器計(jì)算出的控制器在空中的姿態(tài)，對(duì)這一位移值進(jìn)行修正。以確?？刂破鳠o(wú)論是水平移動(dòng)，側(cè)向移動(dòng)還是翻轉(zhuǎn)著移動(dòng)都能得出正確的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)的數(shù)值。7、檢測(cè)按鍵有否被按下或松開(kāi)，如果有則凍結(jié)位移數(shù)值(期間一直為報(bào)告位移值為零)一段時(shí)間，以過(guò)濾掉因?yàn)榘存I動(dòng)作而引起控制器運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的錯(cuò)誤位移值。8、單片機(jī)把前面步驟得出的控制器位移值，通過(guò)串行接口，發(fā)送給射頻芯片，由射頻芯片發(fā)送給接收模塊。9、接收模塊收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)USB接口，上傳給電腦或別的設(shè)備。當(dāng)本實(shí)用新型工作在語(yǔ)音模式下，本實(shí)用新型的本體端工作流程如下I、定時(shí)采集啟動(dòng)A/D采集麥克風(fēng)的數(shù)據(jù)。對(duì)于8Khz的采樣率，這個(gè)時(shí)間為125微秒。解壓緩存中USB傳過(guò)來(lái)的PC語(yǔ)音數(shù)據(jù)(ADPCM格式)，并通過(guò)DA還原播放出來(lái)。2、把AD采集的數(shù)字化數(shù)據(jù)按16_4bit或8 - 4bit的方式壓縮成ADPCM格式的編碼存入緩存以待發(fā)送給USB端。3、定時(shí)采集的語(yǔ)音數(shù)據(jù)先存入緩存，累積起來(lái)每隔6ms發(fā)一次數(shù)據(jù)給USB端(24個(gè)字節(jié))。然后USB端把PC端的語(yǔ)音數(shù)據(jù)回傳給控制器本體。4、把USB端傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)按ADPCM16 - 4bit或8 - 4bit的方式壓縮成ADPCM格式的編碼存入緩存2以待DA播放語(yǔ)音用。本實(shí)用新型工作在語(yǔ)音模式下，本實(shí)用新型的USB接收端工作流程如下I、把PC傳過(guò)來(lái)的數(shù)字化數(shù)據(jù)按16 - 4bit或8 - 4bit的方式壓縮成ADPCM格式的編碼存入緩存I以待發(fā)送給控制器本體。2、接收控制器本體發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)并解壓(ADPCM格式)，存入緩存2中以待上傳給電腦。然后把緩存I中的PC語(yǔ)音數(shù)據(jù)發(fā)給控制器本體。本實(shí)用新型彌補(bǔ)了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)外設(shè)中的缺陷，對(duì)計(jì)算機(jī)控制器進(jìn)行了重大革新，集鍵盤功能、鼠標(biāo)功能、語(yǔ)音功能、空中鼠標(biāo)功能于一體。本實(shí)用新型可以替代現(xiàn)有的鍵盤、鼠標(biāo)，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，可以作為辦公、家庭使用，也可以作為演講控制器、游戲控制器于一體。最大化的整合了資源和技術(shù)，為消費(fèi)者到來(lái)全新的體驗(yàn)和享受。本實(shí)用新型采用無(wú)線通訊技術(shù)，使用自由無(wú)限。同時(shí)，本實(shí)用新型采用雙模通訊方式，既能采用主流的2. 4GHzRF通訊，又能采用紅外編碼的方式通訊。這樣可以使控制器具有更多的應(yīng)用，控制更多的設(shè)備。例如，一般的電視機(jī)只有紅外通訊方式，而且紅外模塊都是內(nèi)置的。如果使用本實(shí)用新型的方案，可以在不改變電視機(jī)硬件的情況下，只更改控制器本體的程序就可以達(dá)到控制電視機(jī)的目的。當(dāng)然根據(jù)不同應(yīng)用，也可以只用2.4GHz RF通訊；或兩種通訊方式都采用，控制支持兩種通訊方式的設(shè)備。本實(shí)用新型采用MEMS傳感器技術(shù)，使鼠標(biāo)指針控制不在依賴于桌面的限制。控制器擁有了更大的使用范圍和應(yīng)用場(chǎng)合。而且，本實(shí)用新型采用雙模 電源的供電方式，鋰電池供電和干電池供電兩種方式，其中以鋰電池供電為主，干電池供電為輔。實(shí)現(xiàn)雙模電源供電，使產(chǎn)品更具實(shí)用性。當(dāng)然，本發(fā)明還有其他多種實(shí)施例，在不離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的控制器包括本體，本體包括MCU、鍵盤掃描單元、電源單元和數(shù)據(jù)傳輸單元，鍵盤掃描單元與MCU連接，數(shù)據(jù)傳輸單元與MCU連接，電源單元給其他單元供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的數(shù)據(jù)傳輸單元為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元包括RF單元和紅外單元，RF單元和紅外單元分別與MCU連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器 ，其特征是所述的控制器還包括用于插接在計(jì)算機(jī)上的USB接收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的USB接收器包括RF接收單元、MCU和USB接口，RF接收單元與MCU連接，USB接口連接在MCU上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的本體還包括有語(yǔ)音單元,語(yǔ)音單元與MCU連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的語(yǔ)音單元包括麥克接口、揚(yáng)聲器和耳機(jī)接口，麥克接口、揚(yáng)聲器和耳機(jī)接口分別連接在MCU上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的本體還包括有MEMS傳感器，MEMS傳感器與MCU連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的MEMS傳感器包括三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀，三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀分別與MCU連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)用多功能控制器，其特征是所述的電源單元包括內(nèi)置鋰電池和用于盛裝干電池的電池槽，鋰電池和電池槽內(nèi)的干電池同時(shí)給其他模塊供電。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種計(jì)算機(jī)用多功能控制器，控制器包括本體，本體包括MCU、鍵盤掃描單元、RF單元、語(yǔ)音單元、MEMS傳感器單元、紅外單元、電源單元，鍵盤掃描單元與MCU連接，數(shù)據(jù)傳輸單元與MCU連接，電源單元給其他單元供電。本實(shí)用新型彌補(bǔ)了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)外設(shè)中的缺陷，對(duì)計(jì)算機(jī)控制器進(jìn)行了重大革新，集鍵盤功能、鼠標(biāo)功能、語(yǔ)音功能、空中鼠標(biāo)功能于一體。本實(shí)用新型可以替代現(xiàn)有的鍵盤、鼠標(biāo)，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，可以作為辦公、家庭使用，也可以作為演講控制器、游戲控制器于一體。最大化的整合了資源和技術(shù)，為消費(fèi)者到來(lái)全新的體驗(yàn)和享受。
文檔編號(hào)G06F3/01GK202362732SQ201120458459
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者潘煊輝 申請(qǐng)人:金領(lǐng)導(dǎo)科技(深圳)有限公司