CN206133485U - 一种空中鼠标 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空中鼠标，包括发射端和接收端，所述发射端包括六轴运动处理组件、第一单片机模块和第一无线射频芯片，所述接收端包括第二无线射频芯片、第二单片机模块和USB公头，将六轴运动处理组件的数据经第一单片机模块解算后，通过第一无线射频芯片发送给接收端的第二无线射频芯片，第二单片机模块将第二无线射频芯片接收的数据经USB公头发送给计算机。本实用新型提供的空中鼠标通过MPU6050获取手部的动作从而得到鼠标姿态，无需平面依靠物。

Description

一种空中鼠标

技术领域

本实用新型属于远程控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种空中鼠标，可用于智能电视或计算机等设备的操控和输入。

背景技术

近年来，随着计算机在世界各国以及家庭中的普及，在满足了各种功能需求的同时，产品的轻量化与小型化越来越成为人们关注的对象，同时计算机各种外设的小型化也成了一种趋势。

当前实现光标控制的方式很多，但是很多都存在一些不足。有线鼠标，控制灵敏，操作顺畅，但是距离短，没法实现远程控制；无线鼠标，解决了远程控制的问题，但操作受到局限，鼠标必须放在“桌面”上才能使用；第三方设备，比如手机、平板电脑作为输入的话，必须接入WiFi无线网络，对环境的要求过高，成本也高。

加拿大Deanmark公司于2010年推出的一款全新概念的空中鼠标，它可以像手套一样“戴”在手腕上，利用光学引擎操作，但其操作与传统鼠标有区别，需要一定技巧。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种空中鼠标，通过设计一款便于操作的空中鼠标，提升用户人机交互体验。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种空中鼠标，包括发射端和接收端，所述发射端包括六轴运动处理组件、第一单片机模块和第一无线射频芯片，所述接收端包括第二无线射频芯片、第二单片机模块和USB公头，将六轴运动处理组件的数据经第一单片机模块解算后，通过第一无线射频芯片发送给接收端的第二无线射频芯片，第二单片机模块将第二无线射频芯片接收的数据经USB公头发送给计算机；空中鼠标还包括可充电锂电池、锂电池充电电路、升压稳压电路和电容式触摸感应开关，锂电池充电电路采用恒定电流/恒定电压充电芯片TP4056为充电器，升压稳压电路将锂电池提供的电压升压稳定在3.3V给发射端供电，手接触电容式触摸感应开关时，发射端处于导通工作状态，当手不接触电容开关时，发射端处于低功耗待机状态。

作为一种优选实施例：所述六轴运动处理组件采用MPU6050组件。所述第一单片机模块和第二单片机模块均采用STM32芯片。所述第一无线射频芯片和第二无线射频芯片均采用NRF24L01芯片。所述发射端的六轴运动处理组件位于空中鼠标印刷电路板的中心，第一无线射频芯片位于电路板前方，第一单片机模块位于电路板后方。所述第一无线射频芯片的电路板为双层板，底层不放置元器件，在顶层和底层的空余位置，都覆上铜，通过通孔与底层的地相连。所述接收端的第二无线射频芯片位于接收端电路板前方，第二单片机模块位于电路板后方。所述升压稳压电路包括BL8530芯片、电感、电容和肖特基二极管，升压稳压电路输入端、电感、肖特基二极管和升压稳压电路输出端依次连接，肖特基二极管连接在BL8530的3号引脚和2号引脚之间，BL8530的GND引脚与升压稳压电路输入端之间连接有47uF的电容，与升压稳压电路输出端连接有100uF的电容。所述空中鼠标采用双长柄按键实现鼠标的左键与右键功能。

本实用新型有益效果是:本实用新型提供的空中鼠标通过MPU6050获取手部的动作从而得到鼠标姿态，无需平面依靠物，而不再采用光电式或传统机械滚轮式。可自动休眠，并可自动唤醒，功耗非常低。可检测供电电压，电压过低时电源指示灯将闪亮提示用户充电。操作方式和传统的通用鼠标相同，易于使用，适合大众。各模块均焊接在印刷电路板上，牢固可靠，不怕震动和高处坠落，体积小巧，便于携带。结构小巧，两个模块都仅有优盘大小，方便携带，并且功耗很小，可长时间连续使用。通过无线射频芯片进行信号传输，即保证了高速传输速率又保证了信号的稳定，同时具有较远传输距离。作为空中鼠标，它不依靠于任何物体，仅需抓在手上轻轻转动即可控制计算机端鼠标指针移动，摆脱了有线鼠标的种种距离和空间上的束缚，方便了学习、工作和生活。不仅能满足正常使用鼠标的需求，在演讲以及公开课中同样也能为自由移动提供保障，不会再被讲台和导线所束缚。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型具体实施方式的系统框图。

图2为本实用新型具体实施方式的单片机主控电路原理图。

图3为本实用新型具体实施方式的接收端USB接口电路原理图。

图4为本实用新型具体实施方式的无线射频电路原理图。

图5为本实用新型具体实施方式的MPU6050检测电路原理图。

图6为本实用新型具体实施方式的电源指示灯电路原理图。

图7为本实用新型具体实施方式的稳压电路原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本实用新型的主要技术思路是：一种空中鼠标，包括空中鼠标的发射端、空中鼠标的接收端，其中发射端也就是鼠标端通过六轴运动处理组件MPU6050获得鼠标姿态数据，经第一单片机模块STM32进行解算后通过第一无线射频芯片NRF24L01将所得鼠标姿态发射出去。发射端工作电源为锂电池与稳压芯片构成的稳压电源。接收端含有第二无线射频芯片NRF24L01，用于接收发射端的数据，并通过USB公头与计算机USB接口连接，将鼠标姿态送至计算机，接收端设有第二单片机模块来解析第二无线射频芯片NRF24L01的数据。接收端供电由计算机经USB接口完成。

将鼠标端的各个电路模块焊接在一块电路板中，其中，六轴运动处理组件MPU6050位于印刷电路板的中心，第一无线射频芯片位于电路板前方，第一单片机模块STM32位于电路板后方。接收端的各个电路模块同样也焊接在一块电路板中，其中，第二单片机模块STM32芯片位于电路板后方，第二无线射频芯片NRF24L01位于电路板前方。无线射频芯片NRF24L01是工作在2.4GHz的高频器件，所以，要避免外围电路对无线射频芯片NRF24L01通信的干扰。将无线射频芯片NRF24L01的直流供电电源靠近芯片的VDD引脚，经高质量的RF电容去耦，采用大电容和小电容的并联结构。将无线射频芯片的PCB板设计成双层板，PCB底层不放置任何的元器件，在顶层和地层的空余位置，除天线的衬底外，都覆上铜，并且通过通孔与底层的地相连。

如图1-7所示，本实用新型提供的空中鼠标，主要包括：空中鼠标的发射端和空中鼠标的接收端。其中发射端也就是鼠标端通过六轴运动处理组件MPU6050获得鼠标姿态数据，经第一单片机模块STM32进行解算后通过第一无线射频芯片NRF24L01将所得鼠标姿态发射出去。发射端工作电源为锂电池与稳压芯片构成的稳压电源。接收端含有的第二无线射频芯片NRF24L01，用于接收发射端传回的数据，并通过USB公头与计算机USB接口连接，经由第二单片机模块STM32与计算机完成通信，将鼠标姿态送至计算机，以控制计算机界面上鼠标指针的动作。接收端供电由计算机经USB接口完成。

空中鼠标的供电电源部分包括可充电锂电池、升压稳压电路和电容式触摸感应开关，锂电池充电电路采用恒定电流/很定电压充电芯片TP4056为充电器。空中鼠标的锂电池可用USB进行充电，通过2管脚外接的电阻调节充电电流大小。充电锂电池长时间给系统供电会导致电池电压降低，不足以提供系统3.3V正常工作电压，采用升压稳压电路将低电压升压至3.3V。当空中鼠标正常使用时，手接触电容式触摸感应开关，使系统处于导通工作状态，当手不接触电容开关时，系统处于低功耗待机状态。

升压稳压电路除了采用如图7所示方案外，也可以采用BL8530芯片，外围电路包括电感、输出电容和肖特基二极管，电路输入端(BAT+)依次；连接电感和肖特基二极管，二极管连接在BL8530的3号引脚(Lx)和2号引脚(Vout)之间，1号引脚(GND)与电路输入端之间连接有47uF的电容，与电路输出端连接有100uF的电容。

电源指示灯设置在发射端电路中，电源指示灯在发射端系统得电后发出光亮使得用户得到系统启动的信息，并设置电量检测模块，在发射端系统电量不足时通过指示灯闪烁的方式提醒用户充电；并有低压检测模块，系统不工作时，自动进入休眠状态，使用时，自动唤醒系统。鼠标采用双长柄按键实现鼠标的左键与右键功能，使得按压鼠标更加轻松便捷。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种空中鼠标，其特征在于,包括发射端和接收端，所述发射端包括六轴运动处理组件、第一单片机模块和第一无线射频芯片，所述接收端包括第二无线射频芯片、第二单片机模块和USB公头，将六轴运动处理组件的数据经第一单片机模块解算后，通过第一无线射频芯片发送给接收端的第二无线射频芯片，第二单片机模块将第二无线射频芯片接收的数据经USB公头发送给计算机；空中鼠标还包括可充电锂电池、锂电池充电电路、升压稳压电路和电容式触摸感应开关，锂电池充电电路采用恒定电流/恒定电压充电芯片TP4056为充电器，升压稳压电路将锂电池提供的电压升压稳定在3.3V给发射端供电，手接触电容式触摸感应开关时，发射端处于导通工作状态，当手不接触电容开关时，发射端处于低功耗待机状态。

2.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于,所述六轴运动处理组件采用MPU6050组件。

3.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于,所述第一单片机模块和第二单片机模块均采用STM32芯片。

4.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于,所述第一无线射频芯片和第二无线射频芯片均采用NRF24L01芯片。

5.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于,所述发射端的六轴运动处理组件位于空中鼠标印刷电路板的中心，第一无线射频芯片位于电路板前方，第一单片机模块位于电路板后方。

6.根据权利要求5所述的空中鼠标，其特征在于，所述第一无线射频芯片的电路板为双层板，底层不放置元器件，在顶层和底层的空余位置，都覆上铜，通过通孔与底层的地相连。

7.根据权利要求5所述的空中鼠标，其特征在于,所述接收端的第二无线射频芯片位于接收端电路板前方，第二单片机模块位于电路板后方。

8.根据权利要求1所述的空中鼠标，其特征在于，所述升压稳压电路包括BL8530芯片、电感、电容和肖特基二极管，升压稳压电路输入端、电感、肖特基二极管和升压稳压电路输出端依次连接，肖特基二极管连接在BL8530的3号引脚和2号引脚之间，BL8530的GND引脚与升压稳压电路输入端之间连接有47uF的电容，与升压稳压电路输出端连接有100uF的电容。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的空中鼠标，其特征在于，所述空中鼠标采用双长柄按键实现鼠标的左键与右键功能。