CN108021072B

CN108021072B - 一种基于3d微功耗磁力计的智能旋钮系统

Info

Publication number: CN108021072B
Application number: CN201810006666.6A
Authority: CN
Inventors: 魏榕山; 杜宇轩; 郑弋鹏; 张鑫刚
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2018-01-04
Filing date: 2018-01-04
Publication date: 2023-09-19
Anticipated expiration: 2038-01-04
Also published as: CN108021072A

Abstract

本发明涉及一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统及实现方法。包括MCU控制模块及与该MCU控制模块连接的通信模块、RGB LED模块、显示模块、传感器模块，所述MCU控制模块包括相互连接的51单片机和STC15F104单片机，所述显示模块包括锁存电路、与锁存电路连接的晶体管显示模块；还包括一位于所述传感器模块的MLX90393芯片正上方的磁体、及带动磁体旋转的旋钮，且该磁体与传感器模块的MLX90393芯片同轴放置。本发明具有体积小，功耗低，测量精度高，使用寿命长等优点，可在多个领域取代传统旋钮设计；此外，由于其可进行三维定位和温度侦测，使后端的应用功能拓展更为丰富灵活。

Description

一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统

技术领域

本发明涉及一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统及实现方法。

背景技术

目前，大多数旋钮的核心依然是碳膜电位器，电阻体部分由碳黑，石墨等成分混合而成，工作原理类同滑阻，由旋钮结构中的机械部分直接接触阻体，有功耗高，精度低，滑动噪声大，耐潮性能弱等缺点，此外随着旋钮工作时间增加，电刷和电阻元件之间易产生磨损，造成阻值偏移并降低工作寿命。少数旋钮采用传感器设计，其通常采用模拟信号输出，稳定性差且精度还取决于后端模数转换模块，增大电路的面积。并且此种设计的旋钮通常无法侦测垂直方向上的动作，需额外设计开关电路或者电位器电路，增加电路设计的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统及实现方法，该系统具有体积小，功耗低，测量精度高，使用寿命长等优点，可在多个领域取代传统旋钮设计；此外，由于其可进行三维定位和温度侦测，使后端的应用功能拓展更为丰富灵活。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统，包括MCU控制模块及与该MCU控制模块连接的通信模块、RGB LED模块、显示模块、传感器模块，所述MCU控制模块包括相互连接的51单片机和STC15F104单片机，所述显示模块包括锁存电路、与锁存电路连接的晶体管显示模块，所述51单片机与所述锁存电路、通信模块连接，所述51单片机与传感器模块之间通过滤波电路连接，所述STC15F104单片机与所述RGBLED模块连接。

在本发明一实施例中，还包括一位于所述传感器模块的MLX90393芯片正上方的磁体、及带动磁体旋转的旋钮，且该磁体与传感器模块的MLX90393芯片同轴放置。

在本发明一实施例中，所述MLX90393芯片、RGB LED模块的灯珠均设置于一PCB板上，且RGB LED模块的灯珠沿一圆周等间距分布，MLX90393芯片位于RGB LED模块的灯珠中心。

在本发明一实施例中，还包括从下而上依次设置的第一至第四方形亚克力板及一圆环垫圈，第一至第四方形亚克力板的中间均开设有圆孔，第一方形亚克力板、第二方形亚克力板的圆形开孔半径均为R1、第三方形亚克力板的圆形开孔半径为R2、第四方形亚克力板的圆形开孔半径为R3，R1＞R3＞R2，且R1大于RGB LED模块的灯珠所分布圆周半径，所述PCB板设于第一方形亚克力板、第二方形亚克力板之间，使得MLX90393芯片正好位于第一至第四方形亚克力板圆形开孔中心，所述圆环垫圈外径小于R3，内径大于R2，以使得圆环垫圈正好设置于第四方形亚克力板圆形开孔，且圆环垫圈中间的开孔不遮挡相对设置的MLX90393芯片、磁体。

在本发明一实施例中，所述MLX90393芯片、磁体之间的垂直距离为5～8mm。

在本发明一实施例中，所述晶体管显示模块由若干个八段数码管组成。

在本发明一实施例中，所述传感器模块采用MLX90393芯片，所述MLX90393芯片的INT、SCL/SCLK、SDA/MOSI、INT/TRIG引脚通过滤波电路与所述51单片机连接，MLX90393芯片的SENB/CS、VDD_IO、VDD引脚连接至3.3V电源，MLX90393芯片的VDD_IO还分别通过电阻R0、电阻R1、电容C1与MLX90393芯片的SDA/MOSI、SCL/SCLK、VSS引脚连接，MLX90393芯片的VDD引脚还通过电容C0与MLX90393芯片的VSS引脚连接，MLX90393芯片的VSS、A0、A1引脚相连接至GND端。

本发明还提供了一种基于上述所述基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统的实现方法，该方法实现如下，

以旋钮的中心为原点，构建坐标系XY；标定旋钮边缘上一点，旋钮转动一周，该点的运动轨迹为一个以原点为圆心的圆；设该点的起始位置为X轴正方向，旋钮旋转后该点和原点连线与X轴正方向的夹角为旋转角度θ；根据传感器模块返回的X和Y轴16位二进制数据，即可判定所处象限：

(1)旋钮处于第一象限时：

0x0000<X≤X1

0x0000≤Y＜Y1

θ＝arctan(Y/X)

且0≤θ＜90；

(2)旋钮处于第二象限时：

X2＜X＜0xFFFF

0x0000<Y≤Y1

且90≤θ＜180；

(3)旋钮处于第三象限时：

X2≤X＜0xFFFF

Y2＜Y≤0xFFFF

且180≤θ＜270；

(4)旋钮处于第四象限时：

0x0000＜X＜X1

Y2≤Y＜0xFFFF

且270≤θ＜360；

根据上述方式定位旋钮位置并确定θ后，根据RGB LED模块的灯珠总数量n，通过式子θ/(360/n)，即可判断需要点亮的RGB LED模块的灯珠数量；或亮起指定RGB LED模块的灯珠，定位旋钮转动位置。

在本发明一实施例中，还可根据Z轴方向的16位二进制数据换算得到磁体垂直方向上与芯片的距离；即测得旋钮不按下时，Z轴方向返回的数据为Z1，当旋钮按下时，该数据将为Z2，在Z1和Z2间设定阈值，当Z轴数据大于该阈值时，检测到旋钮按下，从而完成RGBLED模块的灯珠显示模式的切换。

在本发明一实施例中，该系统还可实现温度检测，并通过晶体管显示模块显示，实时温度可根据以下公式换算：

其中，T_digital为MLX90393返回的16位温度数据，TREF为0Xb668。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明基于新型三轴霍尔型传感器MLX90393构建嵌入式系统，完成了单片机与MLX90393的I²C通信并接收回三轴方向上的16位二进制磁场强度数据和实时温度数据。通过本发明中设计的角度换算公式和温度换算公式，实现了三维空间内的旋钮定位和实时温度显示，利用高速单片机STC15F104根据定位信息控制串行数字信号RGB LED。用户可于操作模式一，通过转动旋钮控制RGB LED点亮个数；于操作模式二，通过转动旋钮控制连续点亮的三个RGB LED位置。此外，用户可通过按压旋钮于两个操作模式之间切换，并且垂直按下时RGB LED全部点亮为红色。本发明凭借其体积小，功耗低，测量精度高，使用寿命长等优点，可在多个领域取代传统旋钮设计。此外，由于其可进行三维定位和温度侦测，使后端的应用功能拓展更为丰富灵活。

附图说明

图1为系统框图。

图2为命令列表。

图3为传感器模块原理图。

图4为程序流程图。

图5为操纵轨迹坐标图。

图6为串行数据位示意图。

图7为亚克力板尺寸。

图8为整体侧视图。

图中：1-旋钮，2-磁体，3-圆环垫圈，4-PCB，5-MLX90393，6-SK6812 RGB LED灯珠。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统，包括MCU控制模块及与该MCU控制模块连接的通信模块、RGB LED模块、显示模块、传感器模块，所述MCU控制模块包括相互连接的51单片机和STC15F104单片机，所述显示模块包括锁存电路、与锁存电路连接的晶体管显示模块，所述51单片机与所述锁存电路、通信模块连接，所述51单片机与传感器模块之间通过滤波电路连接，所述STC15F104单片机与所述RGB LED模块连接。还包括一位于所述传感器模块的MLX90393芯片正上方的磁体、及带动磁体旋转的旋钮，且该磁体与传感器模块的MLX90393芯片同轴放置。

所述MLX90393芯片、RGB LED模块的灯珠均设置于一PCB板上，且RGB LED模块的灯珠沿一圆周等间距分布，MLX90393芯片位于RGB LED模块的灯珠中心。还包括从下而上依次设置的第一至第四方形亚克力板及一圆环垫圈，第一至第四方形亚克力板的中间均开设有圆孔，第一方形亚克力板、第二方形亚克力板的圆形开孔半径均为R1、第三方形亚克力板的圆形开孔半径为R2、第四方形亚克力板的圆形开孔半径为R3，R1＞R3＞R2，且R1大于RGBLED模块的灯珠所分布圆周半径，所述PCB板设于第一方形亚克力板、第二方形亚克力板之间，使得MLX90393芯片正好位于第一至第四方形亚克力板圆形开孔中心，所述圆环垫圈外径小于R3，内径大于R2，以使得圆环垫圈正好设置于第四方形亚克力板圆形开孔，且圆环垫圈中间的开孔不遮挡相对设置的MLX90393芯片、磁体。所述MLX90393芯片、磁体之间的垂直距离为5～8mm。

所述晶体管显示模块由若干个八段数码管组成。所述传感器模块采用MLX90393芯片，所述MLX90393芯片的INT、SCL/SCLK、SDA/MOSI、INT/TRIG引脚通过滤波电路与所述51单片机连接，MLX90393芯片的SENB/CS、VDD_IO、VDD引脚连接至3.3V电源，MLX90393芯片的VDD_IO还分别通过电阻R0、电阻R1、电容C1与MLX90393芯片的SDA/MOSI、SCL/SCLK、VSS引脚连接，MLX90393芯片的VDD引脚还通过电容C0与MLX90393芯片的VSS引脚连接，MLX90393芯片的VSS、A0、A1引脚相连接至GND端。

(1)旋钮处于第一象限时：

0x0000<X≤X1

0x0000≤Y＜Y1

θ＝arctan(Y/X)

且0≤θ＜90；

(2)旋钮处于第二象限时：

X2＜X＜0xFFFF

0x0000<Y≤Y1

且90≤θ＜180；

(3)旋钮处于第三象限时：

X2≤X＜0xFFFF

Y2＜Y≤0xFFFF

且180≤θ＜270；

(4)旋钮处于第四象限时：

0x0000＜X＜X1

Y2≤Y＜0xFFFF

且270≤θ＜360；

还可根据Z轴方向的16位二进制数据换算得到磁体垂直方向上与芯片的距离；即测得旋钮不按下时，Z轴方向返回的数据为Z1，当旋钮按下时，该数据将为Z2，在Z1和Z2间设定阈值，当Z轴数据大于该阈值时，检测到旋钮按下，从而完成RGB LED模块的灯珠显示模式的切换。

该系统还可实现温度检测，并通过晶体管显示模块显示，实时温度可根据以下公式换算：

其中，T_digital为MLX90393返回的16位温度数据，TREF为0Xb668。

以下为本发明的具体实现过程。

本发明紧跟工业电子设计发展需求，以三轴霍尔型传感器MLX90393为核心研究对象，构建嵌入式系统处理其返回的信号，并以串行数字信号RGB LED应用为例，设计一款智能旋钮。该系统中，霍尔传感器与MCU采用I²C通信，测量分辨率高达16位，精度高。芯片功耗低，测量电流仅为2mA至3mA，待机模式下为2.4μA。体积小,采用3×3mm的QFN封装,并且磁体不与霍尔传感器直接接触，无机械磨损，不易受环境影响，使用寿命长。MLX90393可通过侦测三轴方向上的磁场强度数据，实现三维定位功能，同时可侦测实时温度数据，为旋钮的操作方式和功能拓展提供更多可能。可广泛运用于车载系统，智能家居，无人机控制系统等热门领域，为人机交互设计提供更多解决方案。本设计以其应用的三种操作模式为例，分析由MLX90393为核心的旋钮设计。

(1)操作模式一：根据MLX90393测得的X和Y轴磁场强度数据判定旋钮的转角，由旋转角度分辨率换算决定RGB LED工作个数。

(2)操作模式二：定位旋钮的转动位置，在该处点亮三个RGB LED。

(3)操作模式三：根据MLX90393测得的轴磁场强度数据(Z)，改变RGB LED的颜色并切换操作模式一和操作模式二。

此外，处于任何操作模式，单片机皆可根据MLX90393返回的温度数据(T)，计算得到当前室温并显示于晶体管。

本发明系统框图如图1所示，系统模块主要包括：传感器模块，MCU控制模块，晶体管显示模块，RGB LED模块。传感器模块由MLX90393及其外部电路构成，与控制模块交互并完成测量任务。MCU控制模块由51单片机和STC15F104高速单片机构成。晶体管显示模块由数个八段数码管及锁存电路组成，用于实时监控从MLX90393返回单片机的数据。RGB LED模块包括20个SK6812RGB LED灯珠。各模块功能及核心工作原理如下所述：

传感器模块的核心MLX90393是最新一代的三轴霍尔型传感器，基于Triaxis技术设计，能够精确侦测XYZ轴上的磁场强度以及温度数据，通过路径的线性位移，角度检测和3D定位方面的应用，可完成多种形式的人机界面(HMI)设计。处于待机状态时，该芯片仅消耗2.5μA的电流，可实现系统低功耗下长时间待机。该芯片具有三种测量模式：突发模式(Burst mode),连续单次测量模式(Single Measurement mode)和变化唤醒模式(Wake Upon Change mode)，可通过程序设定测量模式，命令列表如图2所示。

本发明中，设定连续单次测量模式并测量XYZ轴的磁场强度数据和温度数据，则CMD1 byte＝0011_1111。该命令被MLX90393接收的同时，即进行一次测量，每种数据的分辨率均高达16位，满量程由5mT到50mT，完成测量后存储于MLX90393的寄存器中，待收到上位机的数据读取命令(Read Measurement)后，向上位机发送数据。数据的发送顺序与测量命令设定的顺序相反，即本次设计中，按照TXYZ的顺序返回数据。传感器模块原理图如图3所示。

MCU控制模块由51单片机和高速单片机构成。51单片机与MLX90393采用I²C通信方式获取旋钮定位信息，MLX90393需设置端口CS＝1,器件地址位设置为A1＝0,A0＝0。通信程序流程图如图4所示。STEP1：开启I²C通信后，依次发送器件地址和写标志位0x18，连续单次测量模式(Single Measurement mode)指令0x3F，器件地址和读标志位0x19，最后读回状态字节。STEP2：开启I²C通信后，依次发送器件地址和写标志位0x18，测量数据读取(ReadMeasurement)指令0x4F，器件地址和读标志位0x19，最后由上位机发送足够的时钟脉冲，依次读回状态字节和温度T，X、Y、Z轴数据。

51单片机还需对返回的X、Y、Z三轴磁场强度数据和温度数据T进行处理，以实现三维定位功能和实时温度侦测。以旋钮的中心为原点，构建坐标系。标定旋钮边缘上一点，旋钮转动一周，该点的运动轨迹为一个以原点为圆心的圆。设该点的起始位置为圆与X轴正方向上的交点，转角为θ。根据传感器模块返回的X和Y轴数据，判定该点所处的象限，其后可由三角函数关系，计算得到该点所处的转动位置，即完成对旋钮转角θ的定位。

设X在其正方向，即θ＝0处，所取得的极值为X1。在其负方向，即θ＝180处，所取得的极值为X2。Y在其正方向，即θ＝90处，所取得的极值为Y1。在其负方向，即θ＝270处，所取得的极值为Y2。如图5所示。

本发明中，磁体位于传感器模块的正上方，且磁体与MLX90393同轴放置，旋钮转动时，磁体随之转动。该结构情况下：

0x0000≤X≤X1即表示处于X轴正方向；

X2≤X≤0xFFFF即表示处于X轴负方向；

0x0000≤Y≤Y1即表示处于Y轴正方向；

Y2≤Y≤0xFFFF即表示处于Y轴负方向。

磁体妥善放置并调整其与MLX90393的距离至合适位置后，可转动旋钮且通过晶体管显示模块对MLX90393的输出数据进行观测并记录。由传感器模块返回的X和Y轴16位二进制数据，即可判定所处象限，数据分析如下：

(1)旋钮处于第一象限时：

0x0000<X≤X1

0x0000≤Y＜Y1

θ＝arctan(Y/X)

且0≤θ＜90。

(2)旋钮处于第二象限时：

X2＜X＜0xFFFF

0x0000<Y≤Y1

且90≤θ＜180。

(3)旋钮处于第三象限时：

X2≤X＜0xFFFF

Y2＜Y≤0xFFFF

且180≤θ＜270。

(4)旋钮处于第四象限时：

0x0000＜X＜X1

Y2≤Y＜0xFFFF

且270≤θ＜360。

本发明以智能旋钮用于驱动20个RGB LED为例，在默认模式(操作模式一)下，通过对旋钮定位，每转过18度即多点亮一盏灯珠。主程序根据上述原理定位旋钮位置并确定θ后，由关系式int[θ/18]换算所得，即为操作模式一时，需要点亮的RGB LED个数。在旋钮转动位置点亮三个灯珠，即为操作模式二。

MLX90393还可在Z轴方向上对旋钮进行定位。51单片机通过对MLX90393的寄存器进行相应的设置，即可根据Z轴方向的16位二进制数据换算得到磁体垂直方向上与芯片的距离。根据上述原理完成调试后，测得旋钮不按下时，Z轴方向返回的数据为Z1，当旋钮按下时，该数据将为Z2，在Z1和Z2间设定阈值，当Z轴数据大于该阈值时，检测到旋钮按下，并且高速单片机发送指令，点亮所有LED并为红色，即为操作模式三。单片机每检测到旋钮按下一次并放开，完成操作模式一和操作模式二的切换。

此外，实时温度可根据以下公式换算：

其中，T_digital为MLX90393返回的16位温度数据，TREF为0Xb668。

RGB LED模块选用SK6812灯珠，采用串行数字信号控制，除了5V供电端和GND端，仅由一根信号线即可控制20个灯珠的亮度及颜色，避免了传统RGB LED的大量接线的缺陷。灯珠之间采用串接的方式连接，将DIN和DOUT端口连接，每个灯珠接收由DIN输入的24bits数据，依序表明8bits Green，8bits Red，8bits Blue数据，并将其余数据通过DOUT转发到下一个灯珠。每一bit数据采用PMW调制的方式表示，如图6所示

51单片机为12T单片机，机器周期约为1ms，无法输出SK6812灯珠所需的串行数字信号。因此本设计通过选用高速1T单片机STC15F104来驱动RGB LED模块，由于共有20个SK6812灯珠，当STC15F104接收到来自51单片机的控制信号，需向RGB LED模块发出480位串行数据，完成后发送RESET信号将数据置位。

晶体管显示模块由数个八段数码管及锁存电路组成，用于实时监控从MLX90393返回单片机的数据，并显示当前温度。当电路以及机械结构件调试完毕即可缺省。

本发明选用径向充磁稀土永磁铁，直径9mm，厚度2mm，表面磁强度1500Gauss。结构件需使磁体与MLX90393满足同轴条件，并且二者的垂直距离满足5mm到8mm。结构件选用亚克力材料，底座需四块方形亚克力板，厚度分别为10mm,3.8mm,2mm,15mm,中心处圆形过孔尺寸分别为80mm,80mm,20mm,40mm,四脚处分别留有直径7mm的过孔，其中一块的尺寸如图7所示。加入垫圈，PCB板，磁体和旋钮组装完成后的侧视图如图8示。通过调整垫圈的厚度来改变磁体到MLX90393的距离，进而调整磁轴的数据输出。

本发明基于MLX90393的智能旋钮系统，在克服了过去旋钮设计的诸多缺陷的同时，为后续的设计和开发提供更多可能性。相比传统旋钮功耗更低，测量电流仅为2mA至3mA，待机模式下为2.4μA，可于2.2～3.6V低压工作。体积更小且磁体不与霍尔传感器直接接触，无机械磨损，使用寿命长。相比以往采用角度传感器的旋钮设计，各个磁分量分别采用16位数字信号输出，精度高，无需额外的模数转换电路。除了X，Y数据，还可侦测Z轴方向的数据，实现三维精确定位，并且可侦测实时温度数据，为旋钮的操作方式提供更多可能。可广泛运用于车载系统，智能家居，无人机控制系统等热门领域，为人机交互设计提供更多解决方案。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统，其特征在于：包括MCU控制模块及与该MCU控制模块连接的通信模块、RGB LED模块、显示模块、传感器模块，所述MCU控制模块包括相互连接的51单片机和STC15F104单片机，所述显示模块包括锁存电路、与锁存电路连接的晶体管显示模块，所述51单片机与所述锁存电路、通信模块连接，所述51单片机与传感器模块之间通过滤波电路连接，所述STC15F104单片机与所述RGB LED模块连接；还包括一位于所述传感器模块的MLX90393芯片正上方的磁体、及带动磁体旋转的旋钮，且该磁体与传感器模块的MLX90393芯片同轴放置；所述MLX90393芯片、RGB LED模块的灯珠均设置于一PCB板上，且RGB LED模块的灯珠沿一圆周等间距分布，MLX90393芯片位于RGB LED模块的灯珠中心；

所述基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统的实现方法如下，

(1)旋钮处于第一象限时：

0x0000<X≤X1

0x0000≤Y＜Y1

θ＝arctan(Y/X)

且0≤θ＜90；

(2)旋钮处于第二象限时：

X2＜X＜0xFFFF

0x0000<Y≤Y1

且90≤θ＜180；

(3)旋钮处于第三象限时：

X2≤X＜0xFFFF

Y2＜Y≤0xFFFF

且180≤θ＜270；

(4)旋钮处于第四象限时：

0x0000＜X＜X1

Y2≤Y＜0xFFFF

且270≤θ＜360；

根据上述方式定位旋钮位置并确定θ后，根据RGB LED模块的灯珠总数量n，通过式子θ/(360/n)，即可判断需要点亮的RGB LED模块的灯珠数量；或亮起指定RGB LED模块的灯珠，定位旋钮转动位置；

还可根据Z轴方向的16位二进制数据换算得到磁体垂直方向上与芯片的距离；即测得旋钮不按下时，Z轴方向返回的数据为Z1，当旋钮按下时，该数据将为Z2，在Z1和Z2间设定阈值，当Z轴数据大于该阈值时，检测到旋钮按下，从而完成RGB LED模块的灯珠显示模式的切换；

其中，T_digital为MLX90393返回的16位温度数据，TREF为0Xb668。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统，其特征在于：还包括从下而上依次设置的第一至第四方形亚克力板及一圆环垫圈，第一至第四方形亚克力板的中间均开设有圆孔，第一方形亚克力板、第二方形亚克力板的圆形开孔半径均为R1、第三方形亚克力板的圆形开孔半径为R2、第四方形亚克力板的圆形开孔半径为R3，R1＞R3＞R2，且R1大于RGB LED模块的灯珠所分布圆周半径，所述PCB板设于第一方形亚克力板、第二方形亚克力板之间，使得MLX90393芯片正好位于第一至第四方形亚克力板圆形开孔中心，所述圆环垫圈外径小于R3，内径大于R2，以使得圆环垫圈正好设置于第四方形亚克力板圆形开孔，且圆环垫圈中间的开孔不遮挡相对设置的MLX90393芯片、磁体。

3.根据权利要求2所述的一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统，其特征在于：所述MLX90393芯片、磁体之间的垂直距离为5～8mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统，其特征在于：所述晶体管显示模块由若干个八段数码管组成。

5.根据权利要求1所述的一种基于3D微功耗磁力计的智能旋钮系统，其特征在于：所述传感器模块采用MLX90393芯片，所述MLX90393芯片的INT、SCL/SCLK、SDA/MOSI、INT/TRIG引脚通过滤波电路与所述51单片机连接，MLX90393芯片的SENB/CS、VDD_IO、VDD引脚连接至3.3V电源，MLX90393芯片的VDD_IO还分别通过电阻R0、电阻R1、电容C1与MLX90393芯片的SDA/MOSI、SCL/SCLK、VSS引脚连接，MLX90393芯片的VDD引脚还通过电容C0与MLX90393芯片的VSS引脚连接，MLX90393芯片的VSS、A0、A1引脚相连接至GND端。