CN202230449U - 一种集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备，通过拾音器作为语音采集器，将语音进行采样编码并转换为带唯一地址码的音频数据包，通过射频调制放大后发送到接收器进行解码，如果其地址与接收器的匹配，则对音频数据包的音频数据解码，并还原为模拟音频信号，然后放大、驱动扬声器，从而实现话筒的功能，同时也避免了串音的缺陷，抗干扰能力也得到了提高。采用微型光学鼠标传感器，将鼠标做到超小型化，方便与无线电子设备的发射器集成和用户使用。激光模组的增加实现了也是为了用户方便。翻页控制器，实现了翻页控制功能。该无线电子设备特别适合于教育培训或会议汇报的场合。

Description

一种集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备

技术领域

本实用新型属于多功能无线电子技术领域，更为具体地讲，涉及一种集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备。

背景技术

在现有技术中，广泛使用的工作在甚高频至特高频(VHF-UHF)和现在市场上已经出现的红外线的无线话筒装置，其发射和接收都以模拟信号进行。这样若在同一个比较紧凑区域里，比如教学大楼大量使用若干支无线话筒时，就有可能出现同频干扰，表现形式就是串音。为避免干扰，就需要配置多套不同频率的无线话筒来使用，但是模拟信号的无线话筒可以提供的频点间隔又是有限的，市场上的通常以200K为一个频点间隔比较常见，这样的情况，对于那些需要大量使用无线话筒，比如在教室密集的教学大楼里，有上百教室同时在使用无线话筒进行来教学，所面临的技术难题是怎样解决频率复用和同频干扰这样的技术问题，再加上模拟无线话筒老化等等的原因容易造成频点的漂移，也容易造成串音，上述的这些技术问题模拟技术很难解决这个问题的。只有采用数字技术才能很好解决。

在2008年1月30日公开的、公开号为CN101114859A，名称为“数字无线话筒”的中国发明专利申请公布说明书中，对无线话筒进行了改进：在发射器拾音器对声音进行拾取，通过采样编码电路将拾取的声音信号，转换成带唯一地址码的音频数据包，通过射频调制放大电路调制放大后发送到接收器；接收器预置有与音频数据包中唯一地址码相同的地址码；接收器射频接收放大解调电路将接收到的、发射器发出的射频信号进行接收、放大，并解调出所述的带唯一地址码的音频数据包，并送入数字解码电路中，音频数据包中的唯一地址码与接收器预置地址码进行比较，如果匹配，则音频数据包解码，还原出模拟音频信号，通过音频功率放大电路扩音，送到扬声器播放出来；如果不匹配，就不接收。

由于每套数字无线话筒发射器和接收器都一个相同的唯一地址码，即每一套数字无线话筒的地址码都是不相同的，该地址码在发射器加入音频数据包中，接收器只接收与地址码匹配的音频数据包，因此，在那些需要大量使用无线话筒，比如在教室密集的教学大楼里，有上百或几百间教室同时在使用无线话筒进行来教学，也不会造成串音，同时，音频信号的传输采用数字传输，抗干扰能力也得到了提高。

同时，发射器还设有非语音的控制计算机多媒体PPT翻页的控制程序写在微控制器里，通过发射器给予控制的开关量值，指令一起加载在无线传输链路里边，接收器的微控制器里写有控制多媒体翻页的汇编程序，接收器接收到发射器的控制信号后，通过微控制器来驱动USB接口芯片，如菲利浦的PDUIUSBD12芯片，通过接口程序来控制计算机上下翻页。

但现有技术的数字无线话筒仍然不能完全满足教育培训的需要，需要进行功能创新和改进，进一步提高其实用性。

发明内容

本实用新型的发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备。

为实现上述目的，本实用新型集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备，包括发射器和接收器：

在发射器拾音器对语音进行拾取，通过采样编码电路将拾取的语音信号，转换成带唯一地址码的音频数据包，通过射频调制放大电路调制放大后发送到接收器；接收器预置有与音频数据包中唯一地址码相同的地址码；接收器射频接收放大解调电路将接收到的、发射器发出的射频信号进行接收、放大，并解调出所述的带唯一地址码的音频数据包，并送入数字解码电路中，音频数据包中的唯一地址码与接收器预置地址码进行比较，如果匹配，则音频数据包解码，还原出模拟音频信号，通过音频功率放大电路扩音，送到扬声器播放出来；如果不匹配，就不接收；

其特征在于，在发射器，还包括有：

一微型光学鼠标传感器和鼠标左右键，用于感知手指的移动，并将感知的位移信号和鼠标左右键信号作为鼠标信号打包为带唯一地址码的鼠标控制数据包中，通过射频调制放大电路调制放大后发送到接收器；接收器接收到发射器的鼠标控制数据包后，解出感知的位移信号和鼠标左右按键信号，并通过微控制器来驱动USB接口芯片，通过接口程序来控制计算机鼠标的移动和内容的点击、选择；

一激光模组，在使用时与发射器的电源接通，发出激光，用于指示；

一翻页控制器，在使用时，输出翻页控制信号，并打包为带唯一地址码的翻页控制数据包，接收器接收到发射器的翻页控制数据包后，解出翻页控制信号，并通过微控制器来驱动USB接口芯片，通过接口程序来控制计算机上下翻页。

本实用新型的发明目的是这样实现的：

拾音器作为语音采集器，将语音进行采样编码并转换为带唯一地址码的音频数据包，通过射频调制放大后发送到接收器进行解码，如果其地址与接收器的匹配，则对音频数据包的音频数据解码，并还原为模拟音频信号，通过音频功率放大电路扩音，送到扬声器播放出来，从而实现话筒的功能，同时也避免了串音的缺陷。此外音频信号的传输采用数字传输，抗干扰能力也得到了提高。

鼠标的使用主要是从原先的机械鼠标，到目前大量使用的光电鼠标，也有广泛使用的轨迹球鼠标，但是通常的鼠标本身外形较大，不适合使用在要求定位高的场合和要求体积小的产品中集成。在本实用新型中，采用业界最新型的微型光学鼠标传感器，将鼠标做到超小型化，方便与无线电子设备的发射器集成，也方便今后用户使用。这样在本实用新型中鼠标就可以实现手指空中操作，完全脱离了鼠标垫等外在附属物为依托的状态。

同时，使用者在扩声的同时，需要播放所演示的多媒体PPT内容，激光模组的增加实现了也是为了用户方便。

翻页控制器，在使用时，输出翻页控制信号，并打包为翻页控制数据包中，接收器接收到发射器的翻页控制数据包后，解出翻页控制信号，并通过微控制器来驱动USB接口芯片，通过接口程序来控制计算机上下翻页，这样实现了翻页控制功能。

话筒扩声功能、鼠标功能和PPT翻页功能都共用无线通道，实现多功能复用，方便无线通道传输和管理。

本实用新型集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备主要应用在和会议汇报等场合，通过ID地址识别的数字技术，解决了无线传输干扰和身份识别问题，同时拓展了多功能应用，将话筒、鼠标、激光教鞭功能和PPT翻页集中于一体方便用户使用。其中的无线话筒功能采用数字采样和量化、编码、传输、解码等技术，全革新的实现无线话筒从原先以U、V段模拟信号为主的模拟无线话筒向全数字、高品质的无线话筒的全过程的转变，是无线话筒技术发展历程中的一种全新的技术革新，鼠标采用了微型光电鼠标技术(OMT)，具有小巧、精密、快速和高可靠性的特点，具有光电鼠标的全部功能。为方便用者，在数字无线的基础上加载控制信号来实现多媒体PPT演示时的无线控制，同时在设备中增加激光笔功能，便于使用者的重点指示等使用。产品采用低功耗节能技术实现超低功耗，采用循环充电锂电池供电，节能环保。该产品所实现功能能为用户的使用带来了前所未有的实用和方便。

附图说明

图1是本实用新型集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备具体实施方式原理框图；

图2是本实用新型实施例中的初始化加载示意图；

图3是本实用新型实施例中的发射器原理图；

图4是本实用新型实施例中的接收器原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

图1是本实用新型集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备具体实施方式原理框图。

本发明实用新型主要满足现有教学培训或是会议汇报等场合使用的需要，具有以下特点：(1)、大容量、高密度场合使用无线话筒功能扩声不串音；(2)教学培训、会议汇报使用中通过鼠标功能实现对电脑的全操控，(3)通过翻页控制器方便PPT课件的播放操控，(4)、通过激光笔实现激光教鞭功能，方便演示做重点标识。

在本实施例中，如图1所示，本实用新型集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备包括发射器1和接收器2两个部分组成。发射器1包括拾音器101、微型光学鼠标传感器和鼠标左右键102、激光模组103以及翻页控制器104。

在发射器1将语音压缩数字化的信息、鼠标数字化信号和PPT翻页信号复用在一个数字通道里，加上包头包尾、如控制信号、CRC校验、ID地址信息等送达接收器，接收器接收到信号后，进行对应解码处理，语音复原，鼠标USB接口控制处理，PPT翻页控制信号的处理，推动功放和PC的控制和工作。

为方便教学管理，接收器2采用唯一ID数字地址技术，发射器采用通用设计，没有地址码，收发启动工作后，接收器2发出带唯一ID的地址码的信号，发射器也发出握手信号在寻找地址码，发射器收到接收器的地址码并存储在发射器寄存器中，用于对数据的打包，使收发形成一一对应关系，直至发射器断电解除，重新上电重复上述过程。

发射器工作流程如下：发射器都是通用的，以方便教学管理，接收器上预先写了唯一地址码，开机后，接收器发出一个带唯一ID的地址码的信号，任一发射器在接收器2米范围内开启后，发射器发出一搜索信号，当搜到接收器发出的唯一ID的地址码后，就访问发射器寄存器里并存储该唯一ID地址码，形成一一对应工作关系，其他的信号就没有办法干扰了，发射器断电，唯一ID地址码解除。

在发射器1和接收器2，都采用DSP或微处理器芯片，在微处理器当中写入一段程序事先编制好了的程序，当开始通电工作时，微处理器将数字地址等等的一些参数信息读入片内存储器，通过存储器上的一些参数对射频芯片等主要芯片进行初始化配置参数，如发射功率、发射频率、发射信道跳频图等等的初始参数，始其正常工作。同时，如图2所示，配置收发数字地址(用DD1～DD4来表示)，由于可以提供配置4字节地址码，理论上可以使用232位，即4294967296位数字地址。

芯片工作时，发射数据包数据格式为：同步头、帧编号、数字地址、DATA、CRC校验，其中：

同步头：主要是用于收发时钟同步；

帧编号：数据拆分打包后发射顺序；

数字地址：上面所分析的数字地址码识别地址；

DATA：发射的净荷数据；

CRC校验：整个数据包的误码检验。

图2是本实用新型实施例中的初始化加载示意图。

连接初始化时，发射器1根据初始化程序提供的跳频图进行通信初始化配置，芯片初始化后，根据跳频图向接收器发送搜索信息包，在每个频道上搜索一段时间，比如开始从CH0通道开始，以使接收器能够接收和处理搜索信息。与此同时，接收器也在所有可用的频道上监听信息，每个频道监听一段时间，一旦监听到来自发射器的搜索信息包，接收器发送应答信息，接收器和发射器都锁定该频道，以准备通信，这种连接方式有助于防止干扰，减少与在2.4G频段上工作的其它射频设备之间的通信碰撞。

具体实施时，可以分为二种：一种是半双工方式，当发射器发送数据包到接收器后，接收器收到后，确认无误会发射一个返回确认包给发射器，发射器收到后就丢掉这个包发送下一个包，以此完成整个工作。一旦数据包有问题，发射器会重新发送。这样做的好处是保证通信的质量和效果。另外一种就是单工方式，发射器一直发送数据，没有接收器是否收到的确认消息，接收器按照数字地址对应，匹配的就工作，不匹配就丢弃，这样设计的结果就是通信不通信不能得到有效保证，但是设计要简单的多。

为了提高射频通信的抗干扰性和可靠性，初始配置时程序配置了跳频图，工作时可以按照跳频图自适应跳频通信(FHSS)。比如具有38个自适应通信的工作频率，各个频率分别由跳频寄存器CH0～CH37控制。在跳频时，根据跳频寄存器中的内容，按顺序改变工作频率，也就是说，当CH0的频率受到干扰而无法进行射频连接时，会使用CH1进行连接，如果CH1受到干扰，则使用CH2，依次类推。因此，在跳频通信之前，各个跳频寄存器要通过微控制器进行初始化是很重要的一件事情。如果想CH0对应于频率2420MHz，则只需在CH0寄存器中写入20，如果想CH0对应于频率2440MHz，则只需在CH0寄存器中写入40，这样，在跳频通信时，芯片就能够按顺序跳频到相应的频道。

采用跳频扩频技术，采用基于唯一数字地址码的方式实现设计产品的功能，唯一数字地址码的匹配才会达到通信正常，地址的不一致，匹配就没有办法实现，达到解决无线信号身份识别问题。接收器一个部分的工作是完成语音的数模转换，设计还提供标准的索尼/菲利浦数字接口(S/PDIF接口)，可以直接连接到电脑声卡和各种环绕声设备上。

另外的还有一部分是推动USB接口工作，实现鼠标和PPT翻页的功能。发射器将控制信号开关量值，指令一起加载在无线传输链路里边，发送到接收器，接收器接收到发射器传过来的操作信号后，通过微控制器来驱动USB接口芯片(如菲利浦的PDUIUSBD12芯片)，通过接口程序来控制计算机完成相关操作。鼠标功能通过USB接口控制来实现，PPT翻页主要是通过HID(人机接口)模拟计算机键盘的“PgUp”和“PgDn”二个键来实现的，当然还可以有其它功能键如黑屏等，只要修改程序就可以了。USB接口芯片接口驱动通过电脑自动配置，有即插即用的功能。

设计时采用低能耗设计，如在一段时间没有操作可进入睡眠状态。产品采用锂电池供电方式来对设备供电，可反复循环使用，节能环保。产品采用独特的电源管理系统，如LED液晶显示，显示信号强度、电量使用情况、信道信息和ID信息等，方便使用。采用独特的语音提示方法，如电量过低，充电完成等。直观使用。采用接收器地址固定，发射器自动对码的设计，方便用户管理。

远程音量控制可以根据不用使用者，自行调节音量。在本实施例中，还包括音量控制器，在使用时，用户调节音量控制信号，并打包为带唯一地址码的音量控制数据包中，接收器接收到发射器的音量控制数据包后，解出音量控制信号，控制功率放大器的放大量，实现音量的远程控制。

图3是本实用新型实施例中的发射器原理图。

在本实施例中，如图3所示，发射器1芯片中程序进行初始化配置，主要是如信道信息、ID数字地址等，发射器1和接收器1都发送搜索信息包，等匹配成功后才正常通信，要不就一直搜索下去。同时配置如音频芯片的采样率、增益等。控制程序将保证收发配对端正常工作。

在图4中，接收到信号后，接收器2通过芯片解码分解，将音频数据的通过数模转换还原，推动功放和音箱工作。鼠标信号和PPT翻页控制信号，通过USB接口控制计算机工作。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领的技术人员理解本发明，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (2)

1.一种集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备，包括发射器和接收器：

在发射器拾音器对语音进行拾取，通过采样编码电路将拾取的语音信号，转换成带唯一地址码的音频数据包，通过射频调制放大电路调制放大后发送到接收器；接收器预置有与音频数据包中唯一地址码相同的地址码；接收器射频接收放大解调电路将接收到的、发射器发出的射频信号进行接收、放大，并解调出所述的带唯一地址码的音频数据包，并送入数字解码电路中，音频数据包中的唯一地址码与接收器预置地址码进行比较，如果匹配，则音频数据包解码，还原出模拟音频信号，通过音频功率放大电路扩音，送到扬声器播放出来；如果不匹配，就不接收；

其特征在于，在发射器，还包括有：

一微型光学鼠标传感器和鼠标左右键，用于感知手指的移动，并将感知的位移信号和鼠标左右键信号作为鼠标信号打包为带唯一地址码的鼠标控制数据包中，通过射频调制放大电路调制放大后发送到接收器；接收器接收到发射器的鼠标控制数据包后，解出感知的位移信号和鼠标左右按键信号，并通过微控制器来驱动USB接口芯片，通过接口程序来控制计算机鼠标的移动和内容的点击、选择；

一激光模组，在使用时与发射器的电源接通，发出激光，用于指示；

一翻页控制器，在使用时，输出翻页控制信号，并打包为带唯一地址码的翻页控制数据包，接收器接收到发射器的翻页控制数据包后，解出翻页控制信号，并通过微控制器来驱动USB接口芯片，通过接口程序来控制计算机上下翻页。

2.根据权利要求1所述的集话筒鼠标激光笔翻页功能于一体的无线电子设备，其特征在于，还包括音量控制器，在使用时，用户调节音量控制信号，并打包为带唯一地址码的音量控制数据包中，接收器接收到发射器的音量控制数据包后，解出音量控制信号，控制功率放大器的放大量，实现音量的远程控制。 

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