一种实现两用音频无线鼠标功能的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种实现两用音频无线鼠标功能的方法和装置,尤其是指能够实现,象普通无线鼠标一样放在桌面使用,又能拿在手上单手使用,当鼠标本体放在桌面使用时鼠标本体上的话筒功能自动关闭,拿在手上使用时话筒功能自动打开的方法和装置。
背景技术
随着计算机、互联网、多媒体技术的迅猛发展,多媒体教学系统的成本大为降低,已成为高校甚至中小学的常见教学设备。鼠标和话筒是多媒体教学以及会议简报的必备设备,但是目前为此而出现的相应设备并不能满足使用者的需求。我们经常可以看到,在多媒体教学以及会议简报场合,演示者身上夹着一个较为笨重的无线话筒,手上拿者一个激光教鞭,回到讲台后又要换用桌面用普通鼠标,这样一来显得烦琐和极不方便,甚至经常性的打扰演示者和听众的思路。
上述使用场合所用的激光教鞭只能作为指示器用,而不能对计算机进行控制,使得演示者要对计算机进行控制时必须回到讲台通过普通鼠标来实现,进而影响了演示的流畅性。为此,针对这一缺陷,专利号为:“200410009419.X”的“一种实现无线鼠标功能的方法和装置”发明专利,通过单色摄像机捕捉激光教鞭光斑的方法实现了对鼠标的无线控制,但是众所周知,激光对人眼是有害的,随着多媒体教学的普及,接受该设备的学生年龄会较小,将激光教鞭放在教室,家长是不放心的,另外,有些地区已取缔激光教鞭的使用。还有一方面,由于是在较远距离使用,激光教鞭稍微一动,光斑在屏幕上移动的距离较大,进而使光标的控制精度较差。
为了将演示者从讲台上解放出来,市面上也出现了不少像“飞梭简报鼠”等产品,它能够实现单手对鼠标的灵活控制,但是精度不够理想,另外演示者,尤其是教师,他不可能一直离开讲台,其实较大部分时间是坐着的,为此,演示者回到讲台后,又要换用普通鼠标来对光标进行精确控制,进而显得较为麻烦,同时由于两种鼠标要一起装备,所以成本较高。
不管市面上出现的按键式的PC遥控器,还是掌上用无线鼠标,它们都需要发射器和接受器一一对应才能使用。如果配发给每个老师的话,就必须发一套,这样成本高,携带也不方便,如果不配发,对于这种小型无线设备在管理上又是问题。
实际上,在多媒体演示场合鼠标和话筒,两者是密不可分的,然而,目前并没有一种产品将二者有机的结合起来。
发明内容
本发明要实现的目的是,将无线鼠标和无线话筒有机结合,能够实现桌面和单手掌上两种状态对光标的控制,当鼠标本体放在桌面使用时鼠标本体上的话筒功能自动关闭,拿在手上使用时话筒功能自动打开。无线方式为射频,克服红外的方向性和非穿透性,通过软件编程生成最多402组身份识别ID,进而有效的防止无线之间的干扰,通过接收器ID可变,发射器ID固定的方式,克服发射器、接收器一一配对使用的问题,通过软件实现光标附近跟随一红色光斑,代替激光教鞭的指示效果。
本发明实现两用音频无线鼠标功能的方法和装置所采取的技术方案如下。
一种实现两用音频无线鼠标功能的方法的技术方案:
1、接收器ID确认
本发明的技术方案采用接收器ID可变,发射器ID固定的方式,克服发射器、接收器一一配对使用的问题。使用前,将发射器通过插针数据线与接收器连接,接收器则在很短的时间将该发射器的身份识别ID等信息上载到内嵌的RAM中,这样便形成了“一一配对的效果”,之后,该接收器只接收来自刚才的发射器所发送的信息,只有当其他发射器通过插针数据线与接收器连接后,该接收器才改变自身的ID,与最后与之连接的发射器ID相同。接收器断电时,其内嵌RAM中的ID等信息丢失,不能接收任何发射器的信息。
2、单手掌上使用状态
当将本发明所涉及的发射器拿在手中用时,发射器底部离开桌面,原来由于发射器自重压下去的轻触开关松开,接通音频电路。通过移动一露于发射器本体上表面的轨迹球,或者触摸触控板等部件,产生鼠标位移信号,按鼠标键轻触开关产生按键信号,触发无线射频发射电路,或者通过发射器本体上表面的微型话筒采集到音频信号,触发无线射频发射电路,无线射频发射电路内嵌的程序上载电路,上载身份识别ID信息,接着上载鼠标信号,以及音频信号(此时音频电路开通),上载完毕后组成一桢数据并将信息发射出去。如无鼠标信号或音频信号,无线射频发射电路处于低功耗待机状态。
接收器的无线射频接收电路不间断的检索来自空间的同频无线信号,并比较判断其ID是否相同,如果不同则丢弃该信息,如果相同则自动将该信号的ID部分滤除,并将剩下的鼠标信息和音频信息分别传送到接收器的鼠标控制电路和音频放大、还原电路,然后鼠标信号通过USB接口或PS/2接口送入计算机实现对鼠标的控制;还原放大后的音频信号通过音频线送入计算机的声卡音频接口,然后由声卡输出,送入音响设备,实现无线话筒功能。
3、桌面使用状态
当将本发明所涉及的发射器放在桌面象普通无线鼠标一样使用时,发射器底部贴于桌面,由于发射器自重,使得轻触开关被压下,进而关闭音频电路。这时由于演示者的嘴唇离发射器太远,微型话筒不能有效采集音频信号,并且,此时移动鼠标的瞬间速度较大,微型话筒会产生较大杂音,所以将其关闭,同时由于演示者回到了讲台,所以使用桌面上的话筒是很方便的。演示者通过移动发射器本体带动露于发射器本体底部的轨迹球产生鼠标位移信号,或者通过底部的光电位移感知器件产生位移信号,按轻触开关产生按键信号,触发无线射频发射电路,无线射频发射电路内嵌的程序上载电路,上载身份识别ID信息,接着上载鼠标信号,以及空音频信号(此时音频电路断开),上载完毕后组成一桢数据将信息发射出去。如无鼠标信号,无线射频发射电路处于低功耗待机状态。
接收器的无线射频接收电路不间断的检索来自空间的同频无线信号,并比较判断其ID是否相同,如果不同则丢弃该信息,如果相同则自动将该信号的ID部分滤除,并将剩下的鼠标位移信息,和空音频信息传送到接收器的鼠标控制电路和音频放大、还原电路,然后鼠标信号通过USB接口或PS/2接口送入计算机实现对鼠标的控制,计算机声卡被输入空音频信息,无相应输出。
一种实现两用音频无线鼠标功能的装置的技术方案:
该装置由两大部分组成,一部分为发射器本体,另一部分为接收器。发射器本体内嵌鼠标信号检测电路,音频电路,无线射频发射电路,程序及ID存储电路,插针数据线接口;接收器内嵌ID比较电路,无线射频接收电路,音频放大、还原电路,鼠标控制电路,插针数据线接口,电源管理电路。接收器通过USB接口或PS/2接口与计算机连接传输鼠标信号,通过声卡的音频接口与计算机连接传输音频信号。
接收器ID的确认涉及到本发明的带有自身独有ID的发射器,以及自身无固定ID的接收器。发射器尾部留有若干个插针数据线口,可与接收器上表面的发射器放置槽内的查针相对应,当将发射器放入接收器的发射器放置槽内时,插针数据线接通,位于发射器内的EEPROM通过插针数据线将身份识别ID等信息上载到接收器的内嵌RAM中,在数据上载之前,接收器的程序上载电路先有极短时间的断电,将RAM中的数据清空,随后上电复位,在上电复位时,EEPROM内的数据也就随之上载了。所以,该接收器只接收来自刚才的发射器所发送的信息,只有当其他发射器通过插针数据线与接收器连接后,该接收器才改变自身的ID,与最后与之连接的发射器ID相同。接收器断电时,其内嵌RAM中的ID等信息丢失,不能接收任何发射器的信息。
本发明所涉及的发射器,以内部的轻触开关的通断状态来判断是拿在手中用,还是放在桌面用。发射器内部的轻触开关在发射器离开桌面时,恢复为自由状态,接通音频电路的电源,判断为手上用的状态;发射器底部贴于桌面,轻触开关受压导通,关闭音频电路的电源,判断为桌面用的状态。
手上使用时,露于发射器本体上表面的轨迹球,或者触摸触控板,感知产生鼠标位移信号,或者触按发射器前上表面的鼠标按键以及滚轮,产生鼠标按键信号,触发无线射频发射电路;或者发射器本体上表面的微型话筒采集到音频信号,触发无线射频发射电路;
桌面使用时,移动发射器本体带动露于发射器本体底部的轨迹球产生鼠标位移信号,或者通过底部的光电位移感知器件产生位移信号,触发无线射频发射电路,或者触按发射器前上表面的鼠标按键以及滚轮,触发无线射频发射电路。
无线射频发射电路被触发后,从自身的RAM中上载身份识别ID信息,接着上载鼠标信号,以及音频信号(此时音频电路接通,不接通则上载空音频信号),上载完毕后组成一桢数据以250Kb/s—1Mb/s的速率将信息通过印制在电路板上的PCB天线发射出去。如无鼠标及按键信号或音频信号,无线射频发射电路处于低功耗待机状态,只要有鼠标及按键信号或音频信号任一信号,无线射频发射电路便会被触发。
接收器的无线射频接收电路从上电复位开始就不间断的检索来自空间的同频无线信号,并比较判断其所接收信号含ID的前几字节所是否相同,如果不同则丢弃该信息,如果相同则自动将该信号的ID部分滤除,并将剩下的鼠标信息和音频信息分别传送到接收器的鼠标控制电路和音频放大、还原电路,然后鼠标信号通过USB接口或PS/2接口送入计算机实现对鼠标的控制;还原放大后的音频信号通过音频线送入计算机的声卡音频接口,然后由声卡输出,送入音响设备,实现无线话筒功能。如为空音频信号,则无信号送入音响设备。
本发明的有益效果如下:
目前,在多媒体教学以及会议简报领域,演示者对演示遥控设备的需求,已经不再停留在普通鼠标,无线话筒的需求上,在实践中发现,走下讲台对鼠标的灵活控制、在讲台上对鼠标的精确控制,以及走下讲台时对声音的无线传输,是演示者的必然需求,也是密不可分的。本发明便是针对上述需求的最佳设计,实现了上述三种需求的完美结合。在演示的全过程,演示者只需要拿着本发明所涉及的发射器,便可以非常方便的实现其上述所有需求。从而,使其成为多媒体演示领域的必备设备。
由于本发明是一个集大成者,所以,在装备多媒体教室、会议室时只要装备一套两用音频无线鼠标,便可以节省下普通鼠标和无线话筒的费用。
由于本发明不需要一一配对使用,所以各单位在购进时,只要在每个教室或会议室配上一个接收器就可以了,发射器可以统一管理,或者配发于个人便于管理,同时也降低了成本。
由于本发明直接通过鼠标来指示,并可一通过网上常见的免费鼠标光标变换小软件,实现在光标附近跟随一类似于激光教鞭的红色光斑或其它明显的指示图案,进而取代激光教鞭,有效的避免了激光器所带来得的潜在危险。同时由于不需要用发射器对着投影屏指示,只要控制鼠标就可以了,所以,发射器上的微型话筒可以较为固定的靠近嘴边,进而确保了音频信号的有效采集。
附图说明
图1为依据本发明原理和方法所构成的一种实现两用音频无线鼠标功能的电路方框图;
图2为实施例1的发射器顶视图;
图3为实施例1的发射器侧视图;
图4为实施例2的发射器顶视图;
图5为实施例2的发射器侧视图;
图6为实施例2的发射器底视图;
图7为实施例1和2的接收器顶视图;
图8为实施例1和2的接收器侧视图;
图9为实施例1的发射器和接收器ID确认时的配合立体图;
图10为实施例2的发射器和接收器ID确认时的配合立体图。
图中:S1-轻触开关,1-发射器电路,2-接收器电路,101-发射器下表面鼠标信号检测电路,102-音频电路,103-发射器上表面鼠标信号检测电路,104-程序及ID存储电路,105-无线射频发射电路,106-插针数据线接口,201-计算机显示器或投影仪,202-音响设备,203-计算机鼠标接口,204-计算机声卡音频接口,205-鼠标控制电路,206-音频放大、还原电路,207-电源管理电路,208-插针数据线接口,209-无线射频接收电路,210-ID比较电路,301-发射器本体,302-上表面轨迹球,303-鼠标左键,304-滚轮,305-鼠标右键,306-微型话筒,307-下表面轨迹球,308-发射器插针数据线接口,309-触控板,310-轻触开关按键,311-光电位移感光孔,312-接收器插针数据线,313-发射器放置槽,314-接收器本体,315-鼠标接口数据线,316-音频接口数据线。
具体实施方式
实现两用音频无线鼠标功能的方法的实施方式,如图1所示。
该实施方式涉及本发明的发射器电路1和接收器电路2两大部分,由发射器电路1将信号感知并发射出去,由接收器电路2接收该信号,并做出相应的输出。
1、接收器ID确认
使用前,将发射器电路1部分的程序及ID存储电路104通过插针数据线106与接收器电路2部分的插针数据线208连接,连接好后,由单片机等组成的电源管理电路207被触发,便给无线射频接收电路209,一个大概1ms时间的断电操作,使得无线射频接收电路209内嵌的RAM清空,然后又重新接上电源,这时由于发射器电路1部分的程序及ID存储电路104已经通过插针数据线106与接收器电路2部分的插针数据线208连接,所以无线射频接收电路209在上电复位时,便通过插针数据线208,106将程序及ID存储电路104的数据上载到自己内嵌的RAM中,整个过程所需时间大概为30ms,之后便可以将发射器和接收器的插针数据线断开。这样便形成了“一一配对的效果”。随后,该接收器只接收来自刚才的发射器所发送的信息,只有当其他发射器通过插针数据线与接收器连接后,该接收器才改变自身的ID,与最后与之连接的发射器ID相同。接收器断电时,其内嵌RAM中的ID等信息丢失,不能接收任何发射器的信息。
2、单手掌上使用状态
当将本发明所涉及的发射器拿在手中用时,发射器电路1部分的轻触开关S1与音频电路102和发射器上表面鼠标信号检测电路103接通,与发射器下表面鼠标信号检测电路101断开。当发射器上表面鼠标信号检测电路103有鼠标信号产生时,或者音频电路102有音频信号产生时,便会自动触发无线射频发射电路105,无线射频发射电路105先从程序及ID存储电路104上载身份识别ID信息,接着从发射器上表面鼠标信号检测电路103上载鼠标信号,然后从音频电路102上载音频信号(此时音频电路开通),上载完毕后组成一桢数据并将信息发射出去。如无鼠标信号或音频信号,无线射频发射电路105处于低功耗待机状态。
接收器的无线射频接收电路209不间断的检索来自空间的同频无线信号,并将其送入ID比较电路210,判断其ID是否相同,如果不同则丢弃该信息,如果相同则自动将该信号的ID部分滤除,并将剩下的鼠标信息和音频信息分别传送到接收器的鼠标控制电路205和音频放大、还原电路206,然后鼠标信号通过USB接口或PS/2接口等计算机鼠标接口203送入计算机,之后再送入计算机显示器或投影仪201实现对鼠标的控制;还原放大后的音频信号通过音频线送入计算机声卡音频接口204,然后由声卡输出,送入音响设备202,实现无线话筒功能。
3、桌面使用状态
当将本发明所涉及的发射器放在桌面象普通无线鼠标一样使用时,发射器电路1部分的轻触开关S1与发射器下表面鼠标信号检测电路101接通,与音频电路102和发射器上表面鼠标信号检测电路103断开。当发射器下表面鼠标信号检测电路101有鼠标信号产生时,便会自动触发无线射频发射电路105,无线射频发射电路105先从程序及ID存储电路104上载身份识别ID信息,接着从发射器下表面鼠标信号检测电路101上载鼠标信号,然后自动从上载空音频信号(此时音频电路断开),上载完毕后组成一桢数据并将信息发射出去。如无鼠标信号,无线射频发射电路105处于低功耗待机状态。
接收器的无线射频接收电路209不间断的检索来自空间的同频无线信号,并将其送入ID比较电路210,判断其ID是否相同,如果不同则丢弃该信息,如果相同则自动将该信号的ID部分滤除,并将剩下的鼠标信息和空音频信息分别传送到接收器的鼠标控制电路205和音频放大、还原电路206,然后鼠标信号通过USB接口或PS/2接口等计算机鼠标接口203送入计算机,之后再送入计算机显示器或投影仪201实现对鼠标的控制,计算机声卡被输入空音频信息,无相应输出。
实现两用音频无线鼠标功能的装置的实施方式
实施例1:本实施例的成本较低,使用也很方便,具体流程如下:
如图2,3,7,8,9所示,当演示者将发射器本体301放入接收器本体314的发射器放置槽313内时,发射器的插针数据线接口308与接收器的插针数据线312电连接,在刚连接上的同时,由单片机(如AT89C1051)等组成的电源管理电路207被触发,便给无线射频接收电路209(如nRF24E1无线射频收发芯片),一个大概1ms时间的断电操作,使得无线射频接收电路209内嵌的RAM清空,然后又重新接上电源,这时由于发射器电路1(如nRF24E2无线射频发射芯片)部分的程序及ID存储电路104(如25X320EEPROM芯片)已经通过插针数据线106与接收器电路2部分的插针数据线208连接,所以无线射频接收电路209,便通过插针数据线208,106将程序及ID存储电路104的数据上载到自己内嵌的RAM中,整个过程所需时间大概为30ms,之后便可以将发射器本体301和从接收器本体314的发射器放置槽313内取出。实现了身份识别ID的确认和相关程序上载。
本实施例中的轨迹球302,307,为一个整体,也即为同一个轨迹球,该轨迹球通过特定的内部球架结构将其悬置在发射器本体301中,当演示者将其拿在手中使用时,上表面轨迹球302大部分露于发射器本体301上,下表面轨迹球307很小部分露于发射器本体301下,此时内部的轻触开关S1松开,接通音频电路102和发射器上表面鼠标信号检测电路103;当演示者将其放在桌面使用时,上表面轨迹球302大部分露于发射器本体301上,下表面轨迹球307受压与发射器本体301底面相切,此时内部的轻触开关S1随轨迹球302,307,相对发射器本体301上移,轻触开关S1被压下,断开音频电路102,接通发射器下表面鼠标信号检测电路101,由于轨迹球302,307,为一个整体,所以上,下表面鼠标信号检测电路103,101,也为同一部分进而节省了成本,因此,两种状态该鼠标信号检测电路一直接通。
当演示者拿在手上用,滚动上表面轨迹球302或是按动鼠标左键303,鼠标右键305,或者使用滚轮304,鼠标信号检测电路103,101则会检测到鼠标信号,当演示者靠近微型话筒306发声时,音频电路102,便会检测到音频信号,无论是鼠标信号还是音频信号,都会自动触发无线射频发射电路105,携带身份识别ID,鼠标信息和音频信息通过通过印制在电路板上的PCB天线发射出去。
当演示者将发射器放于桌面使用时,下表面轨迹球307受压上移,可以通过移动发射器本体301来带动下表面轨迹球滚动,进而产生光标移动信号:另一方面,下表面轨迹球307受压上移,内部的轻触开关S1被压下,断开音频电路102,所以,无线射频发射电路105上载的音频信号为空信号。
接收器通过印制在电路板上的PCB天线不间断的检索来自空间的同频无线信号,并将其送入ID比较电路210,判断其ID是否相同,如果不同则丢弃该信息,如果相同则自动将该信号的ID部分滤除,并将剩下的鼠标信息和音频信息分别传送到接收器的鼠标控制电路205和音频放大、还原电路206,然后鼠标信号通过USB接口或PS/2接口等计算机鼠标接口线315送入计算机,之后再送入计算机显示器或投影仪201实现对鼠标的控制;还原放大后的音频信号通过音频接口数据线316送入计算机声卡音频接口204,然后由声卡输出,送入音响设备202,(如为桌面使用状态,则无音频输出)实现无线话筒功能。
实施例2:如图4,5,6,7,8,10所示,本实施例与实施例1的不同之处在于,其鼠标位移信号感知部件以及音频电路通断的控制不同,其他方面完全相同,具体如下:
当演示者将其拿在手中使用时,发射器本体301底面的轻触开关S1按键310松开,接通音频电路102和发射器上表面鼠标信号检测电路103;当演示者将其放在桌面使用时,发射器本体301底面的轻触开关S1按键310被压下,断开音频电路102和发射器上表面鼠标信号检测电路103,接通发射器下表面鼠标信号检测电路101,由于该实施例的上,下表面鼠标位移感知设备是相互独立的,所以上,下表面鼠标信号检测电路103,101,也为两部分电路。
当演示者拿在手上用,触摸触控板309或是按动鼠标左键303,鼠标右键305,或者使用滚轮304,鼠标信号检测电路103则会检测到鼠标信号,当演示者靠近微型话筒306发声时,音频电路102,便会检测到音频信号,无论是鼠标信号还是音频信号,都会自动触发无线射频发射电路105,携带身份识别ID,鼠标信息和音频信息通过通过印制在电路板上的PCB天线发射出去。
当演示者将发射器放于桌面使用时,发射器本体301底面的轻触开关S1按键310被压下,断开音频电路102,接通发射器下表面鼠标信号检测电路101,当移动发射器本体301时,位于发射器本体301内的光电位移感知器(如安捷伦的产品)通过底面的光电位移感光孔311产生光标移动信号;另一方面,音频电路102断开,所以,无线射频发射电路105上载的音频信号为空信号。
本实施例的其他部分工作流程同实施例1。