專利名稱：計算機用多功能控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型公開一種計算機周邊配件，特別是一種計算機用多功能控制器
背景技術：
隨著計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，計算機的外圍設備也越來越豐富，例如常用的有鍵盤、鼠標、耳機、麥克風等，但是，目前的計算機外設都是獨立設置、獨立工作的，這樣就是的各種外設攜帶起來不是很方便；另一方面，現(xiàn)有鍵盤、鼠標基本都以桌面等平面作為支撐體來進行控制，如果用戶在戶外或演講等環(huán)境中使用會受到一定限制。隨著科技的不斷發(fā)展，計算機的不斷普及，人們越來越多的追求產(chǎn)品的實用性、便攜性；無線的鍵盤、鼠標、耳機和麥克風雖然使用戶擺脫了有線的束縛，但是難以將這些產(chǎn)品和應用有機的整合起來。
發(fā)明內(nèi)容針對上述提到的現(xiàn)有技術中的計算機外設較多、攜帶不便等缺點，本實用新型提供一種新的計算機用多功能控制器，其將多種功能外設巧妙集成在一起，形成功能多樣的控制器。本實用新型中同時設置有MEMS控制器，可實現(xiàn)空中鼠標的功能，從而能擺脫桌面對鼠標的束縛，享受自由的樂趣。本實用新型中集成了語音單元，實現(xiàn)語音通話和音樂播放等功能。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是一種計算機用多功能控制器，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。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括所述的數(shù)據(jù)傳輸單元為無線數(shù)據(jù)傳輸單元。所述的無線數(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，進行數(shù)據(jù)傳輸。所述的控制器還包括用于插接在計算機上的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音單元,語音單元與MCU連接。所述的語音單元包括麥克接口、揚聲器和耳機接口，麥克接口、揚聲器和耳機接口分別連接在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)的干電池同時給其他模塊供電。[0017]本實用新型的有益效果是本實用新型彌補了傳統(tǒng)計算機外設中的缺陷，對計算機控制器進行了重大革新，集鍵盤功能、鼠標功能、語音功能、空中鼠標功能于一體。本實用新型可以替代現(xiàn)有的鍵盤、鼠標，應用范圍擴大，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，為消費者到來全新的體驗和享受。本實用新型采用無線通訊技術，使用自由無限。同時，本實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用，控制更多的設備。例如，一般的電視機只有紅外通訊方式，而且紅外模塊都是內(nèi)置的。如果使用本實用新型的方案，可以在不改變電視機硬件的情況下，只更改控制器本體的程序就可以達到控制電視機的目的。當然根據(jù)不同應用，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備。本實用新型采用MEMS傳感器技術，使鼠標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脠龊稀６?，本實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。實現(xiàn)雙模電源供電，使產(chǎn)品更具實用性。下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。

圖I為本實用新型整體電路結構方框圖。圖2為本實用新型控制器本體電路結構方框圖。圖3為本實用新型控制器本體功能示意圖。圖4為本實用新型MEMS傳感器電路結構方框示意圖。圖5為本實用新型控制器本體端非語音模式軟件流程圖。圖6為本實用新型控制器本體端語音模式下軟件流程圖。圖7為本實用新型USB接收器端語音模式下軟件流程圖。圖8為本實用新型雙模供電方式示意圖。圖9為本實用新型雙模通訊方式示意圖。圖10為本實用新型語音功能示意圖。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。請參看附圖I至附圖10，本實用新型主要包括兩個大的部分，即控制器本體和USB接收器兩大部分，本實施例中，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可通過鍵盤掃描單元進行鍵盤掃描，實現(xiàn)按鍵識別，數(shù)據(jù)傳輸單元與本體MCU連接，可將按鍵數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸給計算機或其他受控設備，電源單元給其他單元供電。本實施例中，控制器本體部分還包括有語音單元，語音單元與本體MCU連接，實現(xiàn)語音識別或播放，本實施例中，語音單元包括麥克接口、揚聲器和耳機接口，麥克接口、揚聲器和耳機接口分別連接在本體MCU上。本實施例中，控制器本體還可以實現(xiàn)空中鼠標功能，控制器本體中包括有MEMS傳感器(本實用新型中，MEMS傳感器為微機電系統(tǒng)，英文為Micro ElectroMechanical System,簡稱MEMS),MEMS傳感器與本體MCU連接,本實施例中的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，本實用新型采用雙模供電的方式進行供電，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)的干電池同時給其他模塊供電,具體使用時以鋰電池為主，干電池為輔，解決電能不足和應急的情況。[0031 ] 本實施例中，USB接收器主要包括RF接收單元、MCU(本實施例中，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，大大簡化了電路，并縮小了接收器的體積。USB接收器通過PCB天線，將控制器本體發(fā)送過來的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后上報給計算機，實現(xiàn)使用者執(zhí)行的操作。本實施例中，控制器本體中還包括有RF單元，通過2. 4GHz RF與USB接收器進行數(shù)據(jù)交互，操作范圍可達到10米，可360度接收，且無方向性限制。本實施例中，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，控制不同的設備。本實用新型可配合計算機使用，或其他支持USB平臺的設備使用。其可廣泛用于計算機操作、產(chǎn)品演示、教學、商務演講、商務培訓、會議等眾多場合，是計算機用戶、教師、銷售專員、市場專員、人力資源、職業(yè)經(jīng)理人進行計算機操作、演講、授課教學，必不可少的多功能控制器之一。本實用新型包含鍵盤功能、鼠標功能、語音功能、空中鼠標功能等。用戶除了可以自由無線完成基本的鍵盤鼠標操作，還可以擺脫桌面的限制，騰空操作，完成空中鼠標的功能，3D自由無線的控制計算機，盡情享受本專利帶來的樂趣。同時本實用新型還有語音功能，可以進行網(wǎng)絡通話，使本產(chǎn)品成為了一部無線電話。本實用新型涵蓋平時的PC使用，PC娛樂、多媒體、游戲、瀏覽照片、網(wǎng)上沖浪等功能。本實用新型還可以通過內(nèi)置的麥克風和揚聲器，能夠?qū)崿F(xiàn)語音通話功能，如實現(xiàn)現(xiàn)在流行的網(wǎng)絡通話功能。同時該控制器留有耳機接口，用戶可以根據(jù)需求來選擇。本實用新型中的USB接收器采用USB復合設備協(xié)議，可以同時實現(xiàn)鼠標和鍵盤的識別，也可以實現(xiàn)語音設備的識別。根據(jù)實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，使用戶更加便捷實用。例如用戶在會議演講時，需要自動播放PowerPoint文檔時，可以輕松的按一下F5，就能實現(xiàn)自動播放的目的。Esc為退出鍵。在Vista和windows7等操作系統(tǒng)下，可以使用Media這個按鍵,可以一鍵式進入Media Center這個界面，方便的看電影、聽音樂、瀏覽圖片等，輕松享受多媒體數(shù)字化生活。本實用新型在使用時，在非語音模式狀態(tài)下，即將本實用新型作為鍵盤和空中鼠標使用時，流程如下I、讀取預先存儲在EEPROM中的傳感器的參數(shù)、無線通信的地址，并對程序用到的參數(shù)給予初始的值以及單片機內(nèi)部硬件的初始化。此外，還通過單片機的管腳，啟動加速度傳感器和陀螺儀，使他們進入工作狀態(tài)。2、根據(jù)上一步讀取的陀螺儀的溫度參數(shù)值，對基準值進行溫度補償，得出修正后的基準值作為后面運算的基準。3、通過啟動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狀態(tài)，如果靜止則更新陀螺儀的基準值。5、根據(jù)陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)大小，判斷控制器位移值，計算應該處于哪一種模式下。6、根據(jù)上一步得出的不同模式進行位移值的轉(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的快慢。同時根據(jù)加速度傳感器計算出的控制器在空中的姿態(tài)，對這一位移值進行修正。以確?？刂破鳠o論是水平移動，側向移動還是翻轉(zhuǎn)著移動都能得出正確的運動方向和移動的數(shù)值。7、檢測按鍵有否被按下或松開，如果有則凍結位移數(shù)值(期間一直為報告位移值為零)一段時間，以過濾掉因為按鍵動作而引起控制器運動產(chǎn)生的錯誤位移值。8、單片機把前面步驟得出的控制器位移值，通過串行接口，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USB接口，上傳給電腦或別的設備。當本實用新型工作在語音模式下，本實用新型的本體端工作流程如下I、定時采集啟動A/D采集麥克風的數(shù)據(jù)。對于8Khz的采樣率，這個時間為125微秒。解壓緩存中USB傳過來的PC語音數(shù)據(jù)(ADPCM格式)，并通過DA還原播放出來。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、定時采集的語音數(shù)據(jù)先存入緩存，累積起來每隔6ms發(fā)一次數(shù)據(jù)給USB端(24個字節(jié))。然后USB端把PC端的語音數(shù)據(jù)回傳給控制器本體。4、把USB端傳過來的數(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播放語音用。本實用新型工作在語音模式下，本實用新型的USB接收端工作流程如下I、把PC傳過來的數(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)過來的數(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語音數(shù)據(jù)發(fā)給控制器本體。本實用新型彌補了傳統(tǒng)計算機外設中的缺陷，對計算機控制器進行了重大革新，集鍵盤功能、鼠標功能、語音功能、空中鼠標功能于一體。本實用新型可以替代現(xiàn)有的鍵盤、鼠標，應用范圍擴大，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，為消費者到來全新的體驗和享受。本實用新型采用無線通訊技術，使用自由無限。同時，本實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用，控制更多的設備。例如，一般的電視機只有紅外通訊方式，而且紅外模塊都是內(nèi)置的。如果使用本實用新型的方案，可以在不改變電視機硬件的情況下，只更改控制器本體的程序就可以達到控制電視機的目的。當然根據(jù)不同應用，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備。本實用新型采用MEMS傳感器技術，使鼠標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用場合。而且，本實用新型采用雙模 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。實現(xiàn)雙模電源供電，使產(chǎn)品更具實用性。當然，本發(fā)明還有其他多種實施例，在不離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種計算機用多功能控制器，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)權利要求I所述的計算機用多功能控制器，其特征是所述的數(shù)據(jù)傳輸單元為無線數(shù)據(jù)傳輸單元。
3.根據(jù)權利要求2所述的計算機用多功能控制器，其特征是所述的無線數(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,進行數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權利要求3所述的計算機用多功能控制器 ，其特征是所述的控制器還包括用于插接在計算機上的USB接收器。
5.根據(jù)權利要求4所述的計算機用多功能控制器，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)權利要求I至5中任意一項所述的計算機用多功能控制器，其特征是所述的本體還包括有語音單元,語音單元與MCU連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的計算機用多功能控制器，其特征是所述的語音單元包括麥克接口、揚聲器和耳機接口，麥克接口、揚聲器和耳機接口分別連接在MCU上。
8.根據(jù)權利要求I至5中任意一項所述的計算機用多功能控制器，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)權利要求8所述的計算機用多功能控制器，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)權利要求I至5中任意一項所述的計算機用多功能控制器，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)的干電池同時給其他模塊供電。
專利摘要本實用新型公開一種計算機用多功能控制器，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。本實用新型彌補了傳統(tǒng)計算機外設中的缺陷，對計算機控制器進行了重大革新，集鍵盤功能、鼠標功能、語音功能、空中鼠標功能于一體。本實用新型可以替代現(xiàn)有的鍵盤、鼠標，應用范圍擴大，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，為消費者到來全新的體驗和享受。
文檔編號G06F3/01GK202362732SQ201120458459
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權日2011年11月18日
發(fā)明者潘煊輝 申請人:金領導科技(深圳)有限公司