專利名稱：Usb無線姿態(tài)感應手柄的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及游戲操控裝置，具體是一種USB無線姿態(tài)感應手柄。
背景技術：
目前，公知的游戲手柄主要是由按鍵或者搖桿來完成對游戲的控制，按鍵控制主要是通過按鍵按下和彈起的電平不同來告知主控制器哪個按鍵已經(jīng)按下或者彈起。這種結(jié)構(gòu)的游戲手柄由于采用按鍵按下和彈起這種純機械工作原理，對于手指不太靈活或者手指肌肉萎縮無法用力者來說操作較為困難；按鍵一般分為四個方向按鍵和四個功能按鍵，按鍵數(shù)目較多，操作起來較為復雜；有的游戲手柄會加入搖桿控制來代替方向按鍵控制，搖桿下方主要由可調(diào)電阻和比較器電路、以及恢復彈簧組成，從而檢測搖桿的上、下、左、右搖動關系，但搖桿依然采用彈性恢復這種純機械工作原理，對于手指不太靈活·或者手指肌肉萎縮無法用力者來說操作較為困難；機械部件易出現(xiàn)疲勞老化現(xiàn)象，表現(xiàn)在觸點磨損失靈、按鍵按下后彈起困難等，使用壽命較短。另外，傳統(tǒng)的游戲手柄一般用于鍵盤類游戲的操控，沒有鼠標類的操作，無法用于鼠標類游戲的使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作簡便、使用壽命長、多功能的USB無線姿態(tài)感應手柄。本實用新型的目的采用下述的技術方案來實現(xiàn)一種USB無線姿態(tài)感應手柄，包括手柄，所述的手柄包括第一主控器電路以及與第一主控器電路連接的角度傳感器、第一無線通信電路；主機，所述的主機包括第二主控器電路以及與第二主控器電路連接的第二無線通信電路、USB通信電路。還設有紅外反射對管與第一主控器電路連接。所述的角度傳感器為ADXL345。ADXL345芯片為小而薄的超低功耗三軸加速度計，通?？梢酝ㄟ^ADXL345的三軸加速度投影值來求出傾斜角度，又被稱作角度傳感器。本實用新型通過ADXL345來采集當前手柄姿態(tài)，獲取當前游戲手柄相對水平面的傾斜角度，取代了原機械按鍵設計，再通過第一、第二無線通信電路實現(xiàn)無線通信，USB通信電路與電腦連接，實現(xiàn)了通過當前手柄的姿態(tài)來對游戲進行控制；對于傳統(tǒng)游戲手柄的功能按鍵采用紅外反射對管替來代替原機械按鍵，實現(xiàn)了手柄的無機械按鍵設計；而對于鼠標類游戲，本游戲手柄在USB通信過程中加入了鼠標控制的功能，從而可以實現(xiàn)鼠標游戲的操作。本實用新型解決了手指不太靈活或者手指肌肉萎縮無法用力者無法使用游戲手柄的問題；解決了傳統(tǒng)游戲手柄按鍵較為復雜的問題；游戲手柄不僅能對鍵盤類游戲還能對鼠標類游戲進行操控；具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作簡便、使用壽命長、多功能的優(yōu)點。

圖I為實施例中手柄部分的電路連接示意框圖；圖2為實施例中主機部分的電路連接示意框圖；圖3為實施例中手柄部分工作流程圖；圖4為實施例中主機部分工作流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型內(nèi)容作進一步的闡述，但不是對本實用新型的限定。實施例如圖I圖2所示，一種USB無線姿態(tài)感應手柄，包括手柄，所述的手柄包括第一主控器電路I以及與第一主控器電路I連接的角度傳感器2、第一無線通信電路3;主機，所述的主機包括第二主控器電路5以及與第二主控器電路5連接的第二無線通信電路6、USB通信電路7。還設有紅外反射對管4與第一主控器電路I連接。使用時，USB通信電路7與計算機8連接。第一主控器電路I、第二主控器電路5采用的芯片型號為ATmega32 ;角度傳感器2的芯片型號為ADXL345 ;紅外反射對管4的型號為ST188 ;第一無線通信電路3、第二無線通信電路6的芯片型號為NRF24L01，因為NRF24L01具備6個數(shù)據(jù)接收通道，因此主機部分可以接收最多6個手柄發(fā)送過來的信息;USB通信電路7采用TOIUSBD12芯片以USB1. I協(xié)議HID設備形式，使游戲手柄能夠通過USB接口與計算機8連接，并且能夠?qū)崿F(xiàn)計算機8對游戲手柄的識別與兩者之間的通信。ADXL345芯片為小而薄的超低功耗三軸加速度計，通常可以通過ADXL345的三軸加速度投影值來求出傾斜角度，又被稱作角度傳感器。具體地，手柄包括ATmega32 以及與 ATmega32 連接的 ADXL345、NRF24L01 ；還設有ST188 與 ATmega32 連接；主機包括ATmega32 以及與 ATmega32 連接的 NRF24L01、PDIUSBD12。如圖3所示，工作時，手柄部分工作流程為步驟s301，開始；到步驟S302，通過特定功能鍵判斷應該是鍵盤控制還是鼠標控制；到步驟S303，采集當前手柄的姿態(tài)信息并轉(zhuǎn)換成相應的按鍵信息；到步驟s304，將鍵盤/鼠標控制信息、其余的功能鍵信息、姿態(tài)感應轉(zhuǎn)換出的按鍵信息整合成一個手柄控制信息；到步驟s305，通過第一無線通信電路3的相應通道將手柄控制信息發(fā)送至主機部分；到步驟s306，等待主機部分應答；[0037]到步驟s307，結(jié)束。如圖4所示，主機部分工作流程為步驟s401，開始；到步驟s402，初始化USB通信主機通過內(nèi)含的軟件設置兩個USB接口和兩個USB端點，接口 O作為鍵盤接口，接口 I作為鼠 標接口，通過端點I進行鍵盤報告的返回，通過端點2進行鼠標報告的返回，完成USB的枚舉，以及計算機對設備的識別；到步驟s403，通過已設定好的無線通道接收手柄發(fā)送過來的控制信息；到步驟s404，向手柄發(fā)送應答；到步驟s405，如果是鍵盤控制則通過端點I返回相應的鍵盤報告；如果是鼠標控制則通過端點2返回相應的鼠標報告；到步驟s406，計算機8會根據(jù)相應的報告來對游戲進行相應的控制；到步驟s407,結(jié)束。本游戲手柄采用無按鍵化設計，其中所有功能按鍵均采用紅外反射對管4形式工作，當有手指放在紅外反射對管4前面時，通過紅外反射可以判斷是哪個功能按鍵在工作。本新型游戲手柄內(nèi)有一個紅外反射對管4用于切換鍵盤控制和鼠標控制模式，當該紅外反射對管4前面有手指擋住時，手柄切換至鼠標控制模式，當沒有手指擋住時為鍵盤控制模式。在鍵盤控制模式下，當手柄向上傾斜0° -30°時為方向鍵“前”按下，當手柄向上傾斜60° -90°時為方向鍵“后”按下，當手柄向左傾斜20° -60°時為方向鍵“左”按下，當手柄向右傾斜20° -60°時為方向鍵“右”按下，其余功能按鍵在有手指在相應的紅外反射對管4前方擋住時，視為相應的按鍵按下；在鼠標控制模式下，當手柄向上傾斜0° -30°時為鼠標向上移動，當手柄向上傾斜60 ° -90°時為鼠標向下移動，當手柄向左傾斜20° -60°時為鼠標向左移動，當手柄向右傾斜20° -60°時為鼠標向右移動。其余功能按鍵，其中有鼠標左擊鍵、右擊鍵和滾輪鍵，在有手指在相應的紅外反射對管4前方擋住時，視為相應的按鍵按下。手柄部分會將相應的控制模式和按鍵按下信息通過第一無線通信電路3發(fā)送給主機，主機部分接收到傳來的數(shù)據(jù)后給手柄部分回復個應答信號，主機部分再將手柄部分發(fā)送過來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應的USB報告返回給計算機8，其中鍵盤類控制報告通過USB端點I返回，鼠標類控制報告通過USB端點2返回，從而實現(xiàn)對鍵盤和鼠標類游戲的控制。本游戲手柄通過姿態(tài)感應來代替?zhèn)鹘y(tǒng)游戲手柄的四個方向按鍵，由于將機械按鍵設計改換成了角度傳感器2的感應設計，解決了手指不太靈活或者手指肌肉萎縮無法用力者無法使用傳統(tǒng)游戲手柄的問題。采用了姿態(tài)感應簡化了原有手柄的按鍵設計，解決了傳統(tǒng)游戲手柄按鍵較為復雜的問題。采用了紅外反射對管4代替了原機械式的功能按鍵，解決了手指不太靈活或者手指肌肉萎縮無法用力者無法使用傳統(tǒng)游戲手柄的問題。以往的鼠標和鍵盤各分別占用一個USB接口，但目前最新的無線鼠標和鍵盤接入到計算機上的無線接收裝置只占用同一個USB接口就已經(jīng)實現(xiàn)了鼠標和鍵盤的同時輸入，本實用新型采用與其相同的設計原理，通過軟件設置兩個USB接口和兩個USB端點接口 O作為鍵盤接口，接口 I 作為鼠標接口 ；通過端點I進行鍵盤報告的返回，通過端點2進行鼠標報告的返回，計算機會根據(jù)相應的報告來對游戲進行鼠標或鍵盤的相應的控制。傳統(tǒng)的游戲手柄由于沒有鼠標控制的功能，因此只能對鍵盤類游戲進行操控，而本實用新型由于采用了上述新型的技術，從而改進了傳統(tǒng)游戲手柄無法對鍵盤類和鼠標類游戲同時進行操控的缺點。
權(quán)利要求1.一種USB無線姿態(tài)感應手柄，其特征在于包括 手柄，所述的手柄包括第一主控器電路以及與第一主控器電路連接的角度傳感器、第一無線通信電路； 主機，所述的主機包括第二主控器電路以及與第二主控器電路連接的第二無線通信電路、USB通信電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB無線姿態(tài)感應手柄，其特征在于設有紅外反射對管與第一主控器電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB無線姿態(tài)感應手柄，其特征在于所述的角度傳感器為ADXL345。
專利摘要本實用新型公開了一種USB無線姿態(tài)感應手柄，其特征在于包括手柄，所述的手柄包括第一主控器電路以及與第一主控器電路連接的角度傳感器、第一無線通信電路；包括主機，所述的主機包括第二主控器電路以及與第二主控器電路連接的第二無線通信電路、USB通信電路；設有紅外反射對管與第一主控器電路連接。本實用新型解決了手指不太靈活或者手指肌肉萎縮無法用力者無法使用游戲手柄的問題；解決了傳統(tǒng)游戲手柄按鍵較為復雜的問題；游戲手柄不僅可以對游戲進行鍵盤類操控且還可以進行鼠標類操控；具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作簡便、使用壽命長、多功能的優(yōu)點。
文檔編號G06F3/0354GK202720600SQ201220362578
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者楊鵬 申請人:楊鵬