CN105630178A - 一种基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标 - Google Patents

Abstract

一种基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，包括手套本体，所述的手套本体手背处设置有：控制电路板，与控制电路板上的控制电路进行信息传递并与电脑蓝牙通信的蓝牙模块，单片机，分别与所述的控制电路板、蓝牙模块和单片机连接的供电电源，设置在手套的拇指、食指、中指、无名指、小指端部的按键通过导线与控制电路板电连接，手套拇指设置有指环本体、环形磁铁、弹簧以及霍尔元件,霍尔元件通过导线与控制电路板连接，指环外面设置环形磁铁，拇指转动的时候，套在拇指上的指环带动弹簧，弹簧在受到力的作用时，会产生一个反作用力，从而带动拇指精确归回零位，从而很好的控制鼠标上下左右360度无死角。本发明实现了保留现有鼠标的方便实用性的同时，还拥有传统鼠标无法比拟的灵活性和简洁性。

Description

一种基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标

技术领域

本发明涉及一种鼠标，特别是涉及一种基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标。

背景技术

随着社会的进步和发展，计算机技术被广泛应用于各行各业之中。与之配套的硬件服务系统也是日新月益，鼠标更是计算机输入硬件中最重要的一个部分。而传统鼠标由于其固有限制有着种种弊端。如和降低生产成本，使产品更有竞争力是很多工具开发的首要考虑条件。通过观察生产与生活中两种情况：现在很多工厂工人需要边进行装配边查询电脑或者其他控制设备。而往往在大型设备的操作现场，如大型工件制造现场，大型数控机床控制现场，大飞机制造现场等地点我们可以发现有时工作场地和电脑或者数字终端是相隔得比较远的。这样就不利于提高工作效率的。随着网络的普及，各种游戏应运而生。许多游戏都有复杂的技能系统，在进行游戏时，特别是有竞技性质游戏，需要设置方便双手操作的快捷键，争取在最短的时间内完成操作。而一般操作者的一只手操作键盘，一只手操作鼠标，键盘能控制的案件范围就小，能设置快捷键的地方就少，而操作鼠标一般只需右手的食指和中指，大拇指和尾指基本空闲，因此在鼠标上添加快捷键功能就显得尤为可行，而外设的游戏操纵杆也需要双手的操纵，笨重而不方便。

再者为了满足更多特殊人士的需求，科技设备也越来越照顾他们的感受。如现在有很多残疾人不幸失去了手臂，如何让更多让他们同样享受到渴望已久的可以快捷地使用鼠标使用电脑的多媒体生活，基于以上原因，需要有更可以方便人们使用的鼠标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种体积轻便，具备现有鼠标的全部功能而且还能代替键盘以及操纵杆的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标。

本发明所采用的技术方案是：一种基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，包括手套本体，所述的手套本体手背处设置有控制电路板，控制电路板包括与控制电路进行信息传递并与电脑或手机蓝牙通信的蓝牙模块、单片机、状态显示指示灯及供电电源，供电电源分别给蓝牙模块、单片机、状态显示指示灯供电，设置在手套的拇指、食指、中指、无名指、小指端部的按键通过导线与控制电路板电连接，手套拇指设置有指环本体，指环本体设置霍尔型摇杆装置，霍尔型摇杆装置包括环形磁铁、两个霍尔元件及环形弹簧,所述霍尔元件通过导线与控制电路板电连接，两个霍尔元件呈90度的位置关系，用拇指的摆动替代现有霍尔摇杆的摆动，拇指转动的时候，套在拇指上的指环带动环形弹簧，环形弹簧在受到力的作用时，会产生一个反作用力，从而带动拇指精确归回零位，从而很好的控制鼠标上下左右360度无死角。同时指环带动磁铁转动，霍尔元件就在磁铁旁边成90度，分别采集拇指的X，Y轴方向的数据，数据经过放大后模数转换后送入单片机，单片机处理后控制鼠标指针动作。霍尔元件在拇指转动的时候采集数据，数据是线性的，从而保证鼠标的精确定位。

所述的电源相连的控制开关，蓝牙模块，单片机，霍尔元件及状态显示指示灯。

所述手套本体还设置有食指关节处、中指关节处、手掌底部的按键，通过导线与控制电路板电连接。

所述手套本体手背处还设置有陀螺加速度计MPU6050模块。该模块不仅含有加速计的功能，还具有陀螺仪的功能,在锁定键按下，锁定拇指转动信号时，手腕左右动作MPU6050模块采集手腕左右动作信号，选择汉字的输入。在进入手机游戏时，可以通过MPU6050模块玩各种重力游戏。

所述的单片机分别连接霍尔元件、按键、控制开关、状态显示指示灯、MPU6050模块和蓝牙模块。

所述的单片机采用AT89C51单片机。

所述蓝牙模块包括BLK-MD-BC04-B蓝牙通讯模块为主体的硬件加以配合labview软件。

所述状态显示指示灯包括电源指示灯和按键锁定指示灯，状态显示指示灯灯光从透光窗口射出，以使操作人员时时了解单片机及按键的状态。

本发明的基于拇指霍尔摇杆蓝牙手套鼠标，通过用户的拇指动作来执行对应功能。用户仅需使用轻便的产品来实现对鼠标动作的全模拟。同时，本发明具备多种拓展模式。完全可以用低成本的本发明全面替代现有的鼠标及类似产品。本发明具有如下特点：

1、人机交互环境大大改善：传统的有限和无线鼠标，受制于结构设计，在长时间操作时，会使用户肘部产生不适感，也就是我们常说的鼠标肘。而使用本发明，则解放了手部空间，控制模块和通信模块设置于手套的手背处，戴在手上基本感觉不到他的重量，用户随时随地都可以进行操作，而且不会产生任何的不适感。

2、良好的拓展性：传统的鼠标也只是具备了其作为输入设备的功能。本发明不仅可以作为鼠标使用，还可以作为残疾人的辅助工具。由于本发明可以捕捉用户手部动作，通过不同的控制软件，可以将其转化为所需要的物理量。比如我们可以使用本发明控制轮椅的运动或实现义肢的各种动作。

3、数据传输方便灵活：数据传输采用蓝牙传输，有效发送距离在10M左右，方便快捷。数据传输模式升级空间巨大本发明的蓝牙模块和主体模块为分离式设计，可以将蓝牙发送模式切换为其他传输方式，满足不同用户的需求。

4、成本低廉，性价比高：相比传统的鼠标，本发明具有价格优势，量产化时，成本将进一步降低。

5、模块化设计，便于维修：除单片机外，本发明其他设备均可更换。产品内置了传感器外界线，可以增加其他设备以满足不同用户的需求。

6、体积小巧，携带方便：本发明体积小巧，携带方便，而且便于储存和维护，而传统鼠标则受制于连接线或电池，其灵活性也不如本发明。

7、本发明把游戏摇杆放到手指上，用手指代替摇杆，用大拇指的转动来实现操作鼠标方向，食指和中指分别代替鼠标的左键和右键，由于是使用环形弹簧作为拇指归零而使用霍尔元件采集数据，相比于使用其他传感器反应速度要快。

8、躺着也可以玩各种手机重力游戏，和电脑游戏不用总是拿着手机和鼠标不放。

附图说明

图1是本发明的右手结构示意图；

图2是本发明拇指霍尔摇杆指环主视图；

图3是本发明拇指霍尔摇杆指环俯视图；

图4是本发明拇指霍尔摇杆指环俯视图剖视图。

其中，控制电路板-1，蓝牙模块-2，单片机-3，供电电源-4，按键锁定指示灯5，电源指示灯-6，控制开关-7，手指按键-8，手指关节按键-9，导线-10，指环本体-11，环形磁铁-111，环形弹簧-112，霍尔元件-113，MPU6050模块-12，手掌按键-13，手指关节按键-14。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的基于拇指霍尔摇杆蓝牙手套鼠标做出详细说明。

本发明的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，以方便生活，提高效率为主要设计理念，将霍尔元件，单片机，BLK-MD-BC04-B蓝牙通讯模块为主体的硬件加以配合labview软件。

如图1、图2本发明实施例所示，本发明的基于拇指霍尔摇杆和Labview的蓝牙手套鼠标，包括手套，所述的手背处设置有：控制电路板1，控制电路板1上设置BLK-MD-BC04-B蓝牙模块2、AT89C51单片机3、电源指示灯6、按键锁定指示灯5、MPU6050模块12、控制开关7及供电电源4，使用5V电池作为本发明实施例的供电电源4，供电电源4分别给蓝牙模块2、单片机3、电源指示灯6、按键锁定指示灯5供电，蓝牙模块2与控制电路板1上的控制电路进行信息传递并与电脑或手机蓝牙通信，控制开关7与供电电源4相连，单片机3分别连接霍尔元件113、手指按键8、手指关节按键9和14、控制开关7、电源指示灯6、按键锁定指示灯5、MPU6050模块12和蓝牙模块2；所述手套本体在手套的拇指、食指、中指、无名指、小指端部设置有按键，所述按键通过导线10与控制电路板电连接，手套拇指还设置有指环本体11，指环本体11设置有霍尔型摇杆装置，该装置包括有环形磁铁111、环形弹簧112，以及两个霍尔元件113,霍尔元件113通过导线10与控制电路板1电连接，两个霍尔元件呈90度的位置关系，用拇指的运动替代现有的霍尔摇杆摆动，手套本体还设置有食指关节处、中指关节处、手掌底部的手掌按键13，通过导线10与控制电路板1电连接。

本发明的基于拇指霍尔摇杆蓝牙手套鼠标的硬件系统构成：霍尔元件113、单片机3(飞思卡尔8位单片机型号为AT89C51)，用户操作系统(包括按键及状态显示指示灯)、供电系统、蓝牙模块2、手部动作配合系统，软件系统构成：软件使用Labview软件处理程序。由上所述的本发明的基于拇指霍尔元件摇杆的蓝牙手套鼠标，通过拇指处使用霍尔元件实现人机交互，采用BLK-MD-BC04-B蓝牙模块3发送数据至PC，再由PC上Labview程序分析处理后转化为鼠标动作。

本发明的使用方法：用户将本发明佩戴在右手上，或者双手上打开控制开关7，与电脑配对成功后，运行程序后即可实现相应功能，通过拇指的上下左右的偏向来控制鼠标方向，食指和中指分别对应鼠标左右键功能，可进行单机，双击，拖拽能功能。打字当用户使用完毕后，关闭开关可使本发明进入关机状态。本发明由手套上附带的信号采集与控制部分与电源部分以及蓝牙发送部分组成。手套上的信号采集部分由霍尔传感器采集拇指运动的信号以及指尖按钮的信号，经过单片机不断查询读取，单片机与霍尔传感器内部模数转换、处理后的数据，判断哪根手指按钮按动以及鼠标是否应该在X-Y哪个方向上的移动，进而再向蓝牙发送信号。控制信号由蓝牙模块发送给配对好的电脑/手机蓝牙，电脑/手机上的Labview程序通过读取其中信息控制鼠标程序。

用户可方便使用本发明替代、升级现有鼠标输入设备，快捷进行汉字输入，通过拇指的移动和食指、中指、无名指、小指的点击按键来实现定位和操作功能，使用过程中本鼠标配合输入法还可以大大方便人们输入文字的效率，当要输入汉字时，鼠标点击要输入文字的地方，然后手掌按下手掌底部的按键-锁定键，这时鼠标不再受拇指霍尔摇杆控制，按下拇指的按键为横，食指和中指的按键分别代替竖和撇，无名指的按键为捺，小指的按键为折，食指关节处的按键为确认，中指关节处按键为删除，当使用两个手套要输入文字时，按下锁定键，双手的八个手指分别为23456789使用九宫格输入法，左右手可以相互切换，手指按键锁定后通过手腕左右动作，由MPU6050模块采集手腕左右动作信号，选择汉字的输入。

本发明实现了保留现有鼠标的方便实用性的同时，还拥有传统鼠标无法比拟的灵活性和简洁性。

Claims (8)

1.一种基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，包括手套本体，所述手套本体手背处设置有：控制电路板，控制电路板上包括有蓝牙模块、单片机、状态显示指示灯及供电电源；所述手套本体在手套的拇指、食指、中指、无名指、小指端部设置有按键，所述按键通过导线与控制电路板电连接，其特征在于，手套拇指还设置有指环本体，指环本体设置霍尔型摇杆装置，霍尔型摇杆装置包括环形磁铁、两个霍尔元件及环形弹簧,所述霍尔元件通过导线与控制电路板电连接，两个霍尔元件呈90度的位置关系。

2.根据权利要求1所述的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，其特征在于，还设有与所述的供电电源相连的控制开关。

3.根据权利要求1所述的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，其特征在于，所述手套本体还设置有食指关节处、中指关节处、手掌底部的按键，通过导线与控制电路板电连接。

4.根据权利要求1所述的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，其特征在于，所述手套本体手背处还控制电路板上设置有陀螺加速度计MPU6050模块。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，其特征在于，所述的单片机分别连接霍尔元件、按键、控制开关、状态显示指示灯、MPU6050模块和蓝牙模块。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，其特征在于，所述的单片机采用AT89C51单片机。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，其特征在于，所述蓝牙模块包括BLK-MD-BC04-B蓝牙通讯模块为主体的硬件加以配合labview软件。

8.根据权利要求2所述的基于拇指霍尔摇杆的蓝牙手套鼠标，其特征在于，所述状态显示指示灯包括电源指示灯和按键锁定指示灯。