CN101131574B - 摇杆控制系统及方法 - Google Patents
摇杆控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101131574B CN101131574B CN2006100622452A CN200610062245A CN101131574B CN 101131574 B CN101131574 B CN 101131574B CN 2006100622452 A CN2006100622452 A CN 2006100622452A CN 200610062245 A CN200610062245 A CN 200610062245A CN 101131574 B CN101131574 B CN 101131574B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- information
- rocking bar
- packet
- rocker
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control By Computers (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
本发明提供一种摇杆控制系统及方法。该摇杆控制系统包括一个用于控制设备的摇杆、一台计算机及一个控制电路。该控制电路用于采集摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照配置的数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发送给所述计算机，该计算机处理该数据包作为所述设备的控制信息。本发明还提供一种摇杆控制方法。利用本发明，可将采集到的摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化的摸拟电压信号经过功率调整转换为计算机可识别的数字信息，由计算机控制及改变所述设备在三维空间内的精确运动，能够使得设备启动停止讯速，在速度改变时使得运动平稳过渡。
Description
技术领域
本发明涉及一种摇杆控制系统及方法。
背景技术
在量测机台及工业控制领域，是通过操作摇杆的偏转或旋转来控制多个马达的启停与转动，从而实现机台及工业设备的运动。该些机台、工业设备包括如三维量测机台，用摇杆控制的游戏机设备等，而摇杆是诸如工业手柄、游戏机手柄等。在这些由摇杆控制的机台或设备的运动过程中，机台或设备的平稳性及响应程度等性能指标无不受摇杆控制系统的影响，如要求摇杆控制系统能够迅速地控制设备电机的启动和停止，且可以较大档次的调节电机的运动速度而不发生抖动；再如需要能够实现控制的即时性且要求控制精度高，从而实现机台三维运动。
发明内容
鉴于以上内容，本发明提供一种摇杆控制系统，该摇杆控制系统包括一个用于控制设备的摇杆、一台计算机及一个控制电路，该控制电路用于采集该摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照配置的数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发送给所述计算机，该计算机处理该数据包，并将处理后的数据包提供给所述设备作为控制信息。
所述控制电路包括一个单片机及一个电平转换子电路，该单片机按照所述数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成所述数据包并通过该电平转换子电路将该数据包发送给所述计算机，该计算机将所接收到的数据包按照所述的数据传送的编码规则的逆过程分离处理得到该控制信息。其中该电平转换子电路实现正负逻辑转换。
所述控制电路还包括一个模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器将所述摇杆的偏转及旋转的位移变化信息转换为数字信息后发送给该单片机。
所述控制电路还包括一个功率转换子电路，该功率转换子电路将所述摇杆的偏转及旋转的位移变化信息进行功率放大及调整，并将放大及调整后的信息发送给该模拟/数字转换器。
所述控制电路还包括一个开关信号处理子电路，该开关信号处理子电路将所述摇杆的开关状态信息发送给该单片机。
本发明还提供一种摇杆控制方法，该方法包括如下步骤：配置一台计算机与一个控制电路之间的数据传送的编码规则；该控制电路采集摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照所述的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发送给所述计算机；及该计算机处理所述数据包并发送给摇杆所控制的设备，作为所述设备的控制信息。
其中控制电路采集摇杆偏转及旋转的位移变化信息的步骤包括：采集摇杆偏转及旋转位移的模拟电压信息；放大及调整该模拟电压信号；转换调整后的模拟电压信号为数字信息。
其中计算机处理所述数据包并发送给摇杆所控制的设备，作为所述设备的控制信息的步骤包括：判断接收的数据包是否符合所配置的数据传送的编码规则；若符合，则将该数据包按照所述编码规则的逆过程分离得到控制信息，并将该控制信息发送给所述摇杆所控制的设备；若计算机所接收的数据包不符合所配置的数据传送的编码规则，则报错及回馈错误信息给用户。
利用本发明的摇杆控制系统及方法，可通过将所采集到的摇杆的偏转及旋转的位移状态的摸拟电压信号经过功率调整后转换为数字信息及所采集摇杆的开关状态信息，发送给计算机，从而由计算机控制及改变所述设备在三维空间内的精确运动，能够使得设备启动停止迅速，在速度改变时使得运动平稳过渡。
附图说明
图1为本发明摇杆控制系统较佳实施例的硬件架构图。
图2为本发明摇杆控制系统较佳实施例的控制电路的硬件框架图。
图3为本发明摇杆控制方法较佳实施例流程图。
图4为本发明摇杆控制方法中计算机进行控制的流程图。
图5为本发明摇杆控制方法中单片机进行数据采集的流程。
具体实施方式
参阅图1所示，为本发明摇杆控制系统较佳实施例的硬件架构图。该摇杆控制系统包括一台计算机10，一个控制电路3及控制设备进行运动的摇杆4。其中，摇杆4可以通过前、后、左、右及旋转等移动来控制设备的运动。控制电路3采集摇杆4的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，按照配置的数据传送的编码规则将该信息发送给计算机10。该控制电路3的详细结构请参见图2。计算机10是通用的个人计算机(Personal Computer，PC)，用于提供友善的操作介面，其接收控制电路3发来的上述信息，按照所述编码规则的逆过程分离处理得到控制信息再发送给设备以控制设备的运动。在本较佳实施例中，摇杆的偏转及旋转位移变化信息用来作为设备驱动信号，在本较佳实施例中，该设备是量测机台2，所述量测机台可以是通用的三维量测机台，如三维坐标量测机台。在其它实施例中，该设备还可以是游戏机或是其他用摇杆进行控制的设备。
参阅图2所示，为本发明摇杆控制系统较佳实施例的控制电路的硬件框架图。该控制电路3包括一个电平转换子电路31、一个单片机32、一个模拟/数字转换器(下称A/D转换器)33、一个开关信号处理子电路34及一个功率转换子电路35。
其中计算机10的串口11与单片机32通过电平转换子电路31相连接进行通讯。该串口11输出负逻辑电平，单片机32的串口输出是正逻辑电平，二者之间用该电平转换子电路31进行转换，该电平转换子电路可以是Max232晶片，串口通讯采用RS232标准。
在摇杆4控制量测机台2在三维空间内运动的过程中，该摇杆4的三个偏转及旋转位移变化信息由三个电位器转换为变化的模拟电压信号，该三个模拟电压信号比较弱，同时由于电位器参数不同导致输出模拟电压数值不一样。该功率转换子电路35连接摇杆4，接收摇杆4偏转及旋转产生的所述的三个模拟电压信号并对该所接收的模拟电压信号进行功率放大及调整。该功率转换子电路35可以采用比较运算放大器LF347。
A/D转换器33连接该功率转换子电路35及单片机32。该A/D转换器33将上述经过功率放大及调整的模拟电压信号转换为数字信息传送给单片机32。
开关信号处理子电路34连接摇杆4与单片机32，其采集摇杆4的五个开关状态信息，用来表示量测机台2的一些附加功能包括应急开关、镜头倍率切换、电机的启动等。该开关信号处理子电路34设置五个开关标志表示开关状态是否发生，其采集摇杆4的五个开关状态的信息，当该开关闭合时可用字元“1”表示，当该开关断开时可用字元“0”表示。该开关信号处理子电路34将所采集到的上述开关状态信息发送给单片机32。
单片机32接收上述五个开关状态信息、三个偏转及旋转的位移变化的数字信息，按照设定的编码规则将该开关状态信息和数字信息进行编码组成一个数据包，比如用两个数字表示一个仿真信息，一个字符表示一个开关状态信息，加上数据包开头和结尾，再将该数据包发送给计算机10。
计算机10通过串口11接收上述数据包，按照编码规则的逆过程，译码后可从中分离出摇杆的五个开关状态信息、三个偏转及旋转位移变化信息，提供给量测机台2作为控制信息。
参阅图3所示，为本发明摇杆控制方法较佳实施例流程图。首先，配置计算机10与单片机32进行信息传输需要设置的通讯串口的参数，包括串口号、通讯串列传输速率、资料位元等，其中单片机32的串口参数与计算机10的串口参数保持一致；设定计算机向单片机发送数据的格式，再配置单片机与计算机之间传送接收数据的编码规则(步骤300)。计算机10按照设定的格式向单片机发送数据，以引起单片机32的通讯中断，该数据可以是一个命令(步骤S302)。单片机32接收到上述命令后，采集摇杆4的控制信息，并对所采集到的信息进行处理后发送给计算机10(步骤S304)。计算机10接收上述信息，分离出摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，再发送给量测机台2作为量测机台2的控制信息(步骤S306)。
参阅图4所示，为本发明摇杆控制方法中计算机进行控制的流程图。首先，计算机10配置串口通讯参数。在配置过程中，判断参数配置是否成功(S402)。如果串口发生冲突，即配置没有成功，则报错并提示用户进行更改错误的参数配置，并返回步骤S402(步骤404)。如果配置成功，则向单片机32发送数据以引起单片机32的通讯中断，该数据可以是采集摇杆信息的命令，然后等待单片机32发送回数据(步骤S406)。当接收到单片机32发送回的数据时，判断接收到的数据是否符合配置的编码规则(步骤S408)。如果符合配置的编码规则，则将所接收到的数据按照编码规则的逆过程译码后分离出摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，作为量测机台2的状态标志和控制信息(步骤S410)。该计算机10向量测机台2发送所分离的状态标志和控制信息(步骤S412)。其中，在步骤S408中所接收到的数据如果不符合配置的编码规则，则报错，将错误信息回馈给用户，并返回步骤S406重新接收数据(步骤S407)。在该步骤S407中，用户根据问题的难度还可以选择重启该摇杆控制系统。
参阅图5所示，是本发明摇杆控制方法较佳实施例的单片机进行数据采集的流程。配置完单片机32的串口参数后，单片机32等待接收计算机10发送的数据(步骤S502)。当该单片机32接收到计算机10通过串口11发送来的数据后，引起该单片机32的通讯中断(步骤S506)。该单片机32开始进行摇杆4的信息采集，接收经过功率转换子电路35采集的再由A/D转换器33转换来的摇杆4的偏转及旋转位移变化的数字信息，及由开关信号处理子电路34采集的摇杆4的开关状态标志(步骤S510)。该单片机32按照配置的编码规则将上述数字信息和开关状态信息进行编码组成一个数据包，比如用两个数字表示一个仿真信息、一个字符表示一个开关状态信息，加上数据包开头和结尾(步骤S512)。该单片机32再将该编码得到的数据包发送给计算机10(步骤S514)。该单片机32等待接收计算机10发送的命令、采集摇杆信息、发送该信息的过程是一个不停的循环过程，该过程会在电源切断的情况下终止，在下次接通电源时再继续。
Claims (10)
1.一种摇杆控制系统，该系统包括一个用于控制设备的摇杆及一台计算机，其特征在于，该系统还包括一个控制电路，该控制电路用于采集该摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照配置的数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发送给所述计算机，该计算机处理该数据包，并将处理后的数据包提供给所述设备作为控制信息。
2.如权利要求1所述的摇杆控制系统，其特征在于，所述控制电路包括一个单片机及一个电平转换子电路，该单片机按照所述数据传送的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成所述数据包并通过该电平转换子电路将该数据包发送给所述计算机，其中该电平转换子电路实现正负逻辑转换。
3.如权利要求2所述的摇杆控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括一个模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器将所述摇杆的偏转及旋转的位移变化信息转换为数字信息后发送给该单片机。
4.如权利要求3所述的摇杆控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括一个功率转换子电路，该功率转换子电路将所述摇杆的偏转及旋转的位移变化信息进行功率放大及调整，并将放大及调整后的信息发送给该模拟/数字转换器。
5.如权利要求4所述的摇杆控制系统，其特征在于，所述控制电路还包括一个开关信号处理子电路，该开关信号处理子电路将所述摇杆的开关状态信息发送给该单片机。
6.如权利要求1所述的摇杆控制系统，其特征在于，该计算机将所接收到的数据包按照所述的数据传送的编码规则的逆过程分离处理得到该控制信息。
7.一种摇杆控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
配置一计算机与一控制电路之间的数据传送的编码规则；
该控制电路采集一摇杆的开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息，并按照所述的编码规则将该开关状态信息、偏转及旋转的位移变化信息编码成一个数据包发送给所述计算机；及
该计算机处理所述数据包并发送给摇杆所控制的设备，作为所述设备的控制信息。
8.如权利要求7所述的摇杆控制方法，其特征在于，其中控制电路采集摇杆偏转及旋转的位移变化信息的步骤包括：
采集摇杆偏转及旋转位移的模拟电压信息；
放大及调整该模拟电压信号；
转换调整后的模拟电压信号为数字信息。
9.如权利要求7所述的摇杆控制方法，其特征在于，其中计算机处理所述数据包并发送给摇杆所控制的设备，作为所述设备的控制信息的步骤包括：
判断接收的数据包是否符合所配置的数据传送的编码规则；
若符合，则将该数据包按照所述编码规则的逆过程分离得到控制信息，并将该控制信息发送给所述摇杆所控制的设备。
10.如权利要求9所述的摇杆控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤：
若计算机所接收的数据包不符合所配置的数据传送的编码规则，则报错及回馈错误信息给用户。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006100622452A CN101131574B (zh) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | 摇杆控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006100622452A CN101131574B (zh) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | 摇杆控制系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101131574A CN101131574A (zh) | 2008-02-27 |
| CN101131574B true CN101131574B (zh) | 2010-12-08 |
Family
ID=39128867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2006100622452A Expired - Fee Related CN101131574B (zh) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | 摇杆控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101131574B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9868058B2 (en) * | 2015-06-30 | 2018-01-16 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Thumbstick with adjustable tension |
| CN105573514A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-11 | 武雄英 | 一种双导航键输入设备 |
| US9931567B2 (en) * | 2016-06-24 | 2018-04-03 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Adjustable tension thumbstick |
| CN108169717A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 北京无线电测量研究所 | 嵌入式串口操纵机构及包含其的雷达显控装置 |
| CN113707488B (zh) * | 2021-08-17 | 2024-01-30 | 广东控银实业有限公司 | 摇杆校正方法及摇杆装置 |
-
2006
- 2006-08-23 CN CN2006100622452A patent/CN101131574B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101131574A (zh) | 2008-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101131574B (zh) | 摇杆控制系统及方法 | |
| US4866602A (en) | Power supply for a computer peripheral device which positions a cursor on a computer display | |
| US5125077A (en) | Method of formatting data from a mouse | |
| US9665516B2 (en) | Computer and method to realize the coupling between computers | |
| CN107748509B (zh) | 基于单片机收发控制的asi通信从机实施方法 | |
| CN101384028A (zh) | 手持电子装置的操作方法 | |
| JP2007034398A (ja) | 制御システム及び通信方法 | |
| CN104678809B (zh) | 可通用传感器控制设备及系统 | |
| CN205302186U (zh) | 一种基于外部输入的虚拟现实控制系统 | |
| CN104069617A (zh) | 一种虚拟跑步机系统及其控制方法 | |
| CN208207538U (zh) | 一种多自由度智能体感设备平台控制箱 | |
| US20010050905A1 (en) | Device and method for switching transmission direction | |
| CN205832470U (zh) | 跑步机控制装置及跑步机 | |
| CN112328098A (zh) | 控制电子设备的方法及体感控制手柄 | |
| CN108391245A (zh) | 即插即用型无线传感器网络节点 | |
| CN111431973B (zh) | 基于uart的面向计算机系统实践教学的程序在线下载系统和方法 | |
| CN102096447B (zh) | X86架构计算机 | |
| EP1049326A3 (en) | Image-sensing method and apparatus, control method and apparatus therefor, and storage medium | |
| CN101576781A (zh) | 一种控制计算机的方法及遥控装置和计算机 | |
| CN201107638Y (zh) | 数控机床系统中的多功能脉冲计数处理装置 | |
| CN112156450A (zh) | 一种应用于云桌面的游戏手柄重定向方法及系统 | |
| CN203745873U (zh) | 一种用于物联网的数字量输入控制器 | |
| CN109557846A (zh) | 检测识别电路、其检测识别方法及电子设备 | |
| CN112511558B (zh) | 一种基于物联网的机电设备测控系统 | |
| CN105959186A (zh) | 一种基于wifi无线通讯网络的多节点声控智能家居系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101208 Termination date: 20150823 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |