CN206147983U - 一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔，其特征是由多媒体演示笔和无线接收机组成。所述多媒体演示笔包括多媒体演示笔外部结构和内部电路，内部电路上的第一ATMEAG328P微处理器可通过采集MPU6050六轴传感器的姿态数据获得多媒体演示笔的手势信号，NRF2.4G无线发送模块将手势信号发送至无线接收机以控制电脑桌面光标，而且多媒体演示笔和无线接收机的距离大于预设值时，第一ATMEAG328P微处理器会自动控制有源蜂鸣器发出遗忘提醒声音。所述无线接收机包括无线接收机外部结构和内部电路，外部结构有模式切换开关和SD卡卡槽，内部电路上的第二ATMEAG328P微处理器通过轮询扫描方式检测模式切换开关的信号引脚，并依据该引脚的高与低电平状态切换无线接收机的工作模式，当由手势控制模式切换到U盘读写模式，第二ATMEAG328P微处理器则采用SPI通讯方式对SD卡实现读写操作。

Description

一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔

技术领域

本实用新型涉及一种多媒体演示笔，特别涉及一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔，属于多媒体演示技术领域。

背景技术

现代社会随着多媒体演示技术的发展，各种多媒体演示设备进入人们的日常生活，其中多媒体演示型激光笔应用较广，它为使用者带来了便捷，但同时一些使用问题也值得关注，比如使用者在使用后经常会把多媒体演示型激光笔的电脑端接收机遗忘，而且此类激光笔仅有翻页功能，缺少光标的移动控制功能，更没有体感控制能力，另外，传统的多媒体演示型激光笔缺少SD卡读取功能，不利于实现多媒体演示文件的存储、及时使用功能。为解决或改善所述的问题，本实用新型提供一种带遗忘提醒和手势识别功能的多媒体演示笔，该多媒体演示笔通过无线信号与电脑接口上的无线接收机相互通信，而且多媒体演示笔能够识别发射机和接收机的距离，当距离超过预设值时多媒体演示笔主动发出蜂鸣声已进行遗忘提醒；多媒体演示笔可自动采集手势信号然后通过无线收发模块把手势控制信号传送到电脑以引导桌面光标的移动和单击操作；此外，这种多媒体演示笔的无线接收机还具有SD卡的读写功能，根据模式切换开关的引脚状态改变无线接收机的工作模式，当无线接收机工作在U盘模式时可在电脑上查看SD卡内部资料，并可对SD卡进行数据的读写操作。

发明内容

本实用新型解决的问题之一是：克服现有多媒体演示型激光笔的电脑接收端子容易被遗忘的问题，在新设计的多媒体演示笔内部电路上安装了有源蜂鸣器单元，该单元与第一ATMEAG328P微处理器相连，当多媒体演示笔和无线接收机的距离大于预设值时，第一ATMEAG328P微处理器会控制其发出蜂鸣声音以进行遗忘提醒。

本实用新型解决的问题之二是：解决现有多媒体演示型激光笔无法进行体感控制的问题，在新设计的多媒体演示笔内部电路中加入MPU6050六轴传感器，用于检测多媒体演示笔全方位偏转角度值，即使用者的手势信息，并通过第一ATMEAG328P微处理器的内置双向全双工IIC通讯接口采集这些角度值，最终通过NRF2.4G的无线收发模块完成多媒体演示笔的体感控制量以无线形式传送到电脑的传递工作。

本实用新型解决的问题之三是：弥补现有多媒体演示型激光笔的电脑接收端子无法读取SD卡的不足，为无线接收机增加了模式切换开关和SD卡读取功能，第二ATMEAG328P微处理器通过轮询扫描方式检测模式切换开关的信号引脚，并依据该引脚的高与低电平状态切换无线接收机的工作模式，当无线接收机为手势控制模式时，无线接收机会接收来自多媒体演示笔的体感控制量并传送给电脑，当由手势控制模式切换到U盘读写模式，第二ATMEAG328P微处理器则采用SPI通讯方式对SD卡实现读写操作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔，其特征是包括多媒体演示笔和无线接收机，所述多媒体演示笔由多媒体演示笔由外部结构和内部电路组成，多媒体演示笔外壳呈长方形，外部结构包括外部miniUSB母头、外部电源开关、多媒体演示笔方形壳体、外部控制按键、发送模块天线，其中外部miniUSB母头与内部电路的第一USB接口相连接，可通过该接口给内部电路提供5V直流电，其中外部电源开关与内部3.7V锂电池相连，经过LTC320D升压芯片和3.3VLDO稳压模块稳压后给内部电路的其它元件供电，外部控制按键与内部电路的左右上下键相连接，左右键完成电脑桌面光标的左击、右击功能，上下键完成电脑桌面光标的上、下翻页功能；所述无线接收机由外部结构和内部电路组成，无线接收机为带通用USB公头的长方形结构，外部结构包括SD卡卡槽外部模式切换开关、接收模块天线、无线接收机方形壳体、外部USB公头，其中SD卡卡槽与内部电路的SD卡接口相连接，通过10条控制线使第二ATMEAG328P微处理器完成对SD卡的读写操作，其中接收机模块天线与内部电路的NRF2.4G无线接收模块相连，用于接收来自多媒体演示笔的无线电磁波信号，其中外部USB公头与内部电路的第二USB接口相连，通过4条控制线实现第二ATMEAG328P微处理器和电脑之间的数据信号传输功能，电脑一方面为无线接收机提供5V工作电压，另一方面对SD卡内部存储数据进行读写操作。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

（1）多媒体演示笔内部电路上安装了有源蜂鸣器单元，该单元与第一ATMEAG328P微处理器相连，当多媒体演示笔和无线接收机的距离大于预设值时，第一ATMEAG328P微处理器会控制其发出蜂鸣声音以进行遗忘提醒。

（2）多媒体演示笔内部电路加入MPU6050六轴传感器，用于检测多媒体演示笔全方位偏转角度值，即使用者的手势信息，并通过第一ATMEAG328P微处理器的内置双向全双工IIC通讯接口采集这些角度值。

（3）无线接收机添加了模式切换开关和SD卡读取功能，第二ATMEAG328P微处理器通过轮询扫描方式检测模式切换开关的信号引脚，并依据该引脚的高与低电平状态切换无线接收机的工作模式，当由手势控制模式切换到U盘读写模式，第二ATMEAG328P微处理器则采用SPI通讯方式对SD卡实现读写操作。

（4）多媒体演示笔使用NRF2.4G的无线发送模块，而无线接收机使用NRF2.4G的无线接收模块，这对无线收发模块完成多媒体演示笔和无线接收机之间无线信号的收发工作，通过这种无线信号传递方式把体感控制量传送到电脑以实现电脑桌面光标的移动控制。

（5）多媒体演示笔设置上下左右四个按键，以实现媒体演示笔左右击功能以及上下翻页功能。

（7）多媒体演示笔内部电路加入了LTC320D升压单元、3.3VLDO稳压单元和电池充电管理单元，通过LTC320D升压单元和3.3VLDO稳压单元使3.7V锂电池为整个电路提供稳定电压，通过电池充电管理单元可使3.7V锂电池充电高效化并对充电过程中的电池起到保护作用。

（8）多媒体演示笔和无线接收机均预留了程序下载接口，分别为第一FTDI单片机程序下载口和第二FTDI单片机程序下载口，可满足后续的优化设计工作。

附图说明

图1是本实用新型多媒体演示笔外部结构示意图。

图2是本实用新型多媒体演示笔内部电路原理图。

图3是本实用新型无线接收机外部结构示意图。

图4是本实用新型无线接收机内部电路原理图。

附图标记说明：1 外部miniUSB母头，2 外部电源开关，3 多媒体演示笔方形壳体，4 外部控制按键，5 发送模块天线，6 RGB状态指示灯，7 NRF2.4G无线发送模块,8 第一ATMEAG328P微处理器，9 第一FTDI单片机程序下载口，10 上下左右键，11 TP4056充电管理芯片，12 有源蜂鸣器，13 3.7V锂电池，14 MPU6050六轴传感器，15 LTC320D升压芯片，163.3VLDO稳压模块，17 第一USB接口，18 第一8M晶体振荡器，19 SD卡卡槽，20 外部模式切换开关，21 接收模块天线，22 无线接收机方形壳体，23 外部USB公头，24 第二FTDI单片机程序下载口，25 第二ATMEAG328P微处理器，26 模式切换开关，27 第二USB接口，28NRF2.4G无线接收模块，29 SPX3819稳压芯片，30 SD卡接口，31 第二8M晶体振荡器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明：

如图1所示，多媒体演示笔由多媒体演示笔外部结构和内部电路组成，外部结构包括外部miniUSB母头（1）、外部电源开关（2）、多媒体演示笔方形壳体（3）、外部控制按键（4）、发送模块天线（5），所述外部miniUSB母头（1）与内部电路的第一USB接口（17）相连接，可通过该接口给内部电路提供5V直流电；外部电源开关（2）与内部3.7V锂电池（13）相连，经过LTC320D升压芯片（15）和3.3VLDO稳压模块（16）稳压模块稳压后给内部电路的其它元件供电，外部控制按键（4）与内部电路的左右上下键（10）相连接，左右键完成电脑桌面光标的左击、右击功能，上下键完成电脑桌面光标的上、下翻页功能。

如图2所示，多媒体演示笔内部电路包括RGB状态指示（6）、NRF2.4G无线发送模块（7）、第一AGMEAG328P微处理器（8）、第一FTDI单片机程序下载口（9）、上下左右键（10）、TP4056充电管理芯片（11）、有源蜂鸣器（12）、3.7V锂电池（13）、MPU6050六轴传感器（14）、LTC320D升压芯片（15）、3.3VLDO稳压模块（16）、第一USB接口（17）、第一8M晶体振荡器（18）。所述第一USB接口（17）是常用的四线式迷你USB接口，当第一USB接口（14）与外部电源连接时，TP4056锂电池充电管理芯片（11）的VCC引脚将有电流流入，同时CE引脚获得高电平，使得TP4056锂电池充电管理芯片（11）处于正常工作模式，引脚BAT端连接3.7V锂电池（13），开始为3.7V锂电池（13）进行充电。3.7V锂电池（13）正极与外部电源开关（2）开关接口的一端相连，当外部电源开关（2）打开时，3.7V锂电池（13）的电压通过LTC320D升压芯片（15）升压至5V电然后送至第一ATMEAG328P微处理器（8）及其它外围元件，5V电经过3.3VLDO稳压模块（16）输出3.3V稳定电压，为NRF2.4G无线发送模块（7）和MPU6050六轴传感器（14）提供正常工作电压。所述第一FTDI单片机程序下载口（9）通过RXD、TXD、DTR引脚线与第一AGMEAG328P微处理器（8）连接，完成上位机对第一AGMEAG328P微处理器（8）的程序下载工作。MPU6050六轴传感器（14）通过SDA与SCL引脚与第一ATMEAG328P微处理器（8）的PC4和PC5引脚相连，第一ATMEAG328P微处理器（8）通过IIC的通讯方式获取MPU6050六轴传感器（14）的全方位角度数据，分别为俯仰角、横滚角和偏航角，这些角度数据为多媒体演示笔的姿态量，即为操作者的手势信息，通过这种方式实现了多媒体演示笔的手势识别功能。第一ATMEAG328P微处理器（8）控制NRF2.4G无线发送模块（7）的MOSI、MISO、SCK、CE引脚以SPI通讯方式把这些全方位角度数据以无线信号的形式发送出去；第一ATMEAG328P微处理器（8）控制NRF2.4G无线发送模块（7）传送数据的过程中会不断的查询接收机的通讯情况，当确认检测到接收机端没有回应信号时，说明多媒体演示笔远离了无线接收机，操作者处于遗忘无线接收机的情况，第一ATMEAG328P微处理器（8）一方面会立即切换RGB状态指示灯（6）的状态在红绿蓝之间快速的闪烁，另一方面控制有源蜂鸣器（12）发出蜂鸣信号，以对操作者进行遗忘提醒。此外，第一ATMEAG328P微处理器（8）还负责不断的查询外部控制按键（4）的状态，判断是否有按键按下，当检测到对应的按键按下时，第一ATMEAG328P微处理器（8）发送相应的指令，并通过更改RGB状态指示灯（6）状态的形式实时显现出来。

如图3所示，无线接收机由外部结构和内部电路组成，外部结构包括SD卡卡槽（19）、外部模式切换开关（20）、接收模块天线（21）、无线接收机方形壳体（22）、外部USB公头（23），所述SD卡卡槽（19）与内部电路的SD卡接口（30）相连接，通过10条控制线使第二ATMEAG328P微处理器（25）完成对SD卡的读写操作，所述接收机模块天线（21）与内部电路的NRF2.4G无线接收模块（28）相连，用于接收来自多媒体演示笔的无线电磁波信号；所述外部USB公头（23）与内部电路的第二USB接口（27）相连，通过4条控制线实现第二ATMEAG328P微处理器（25）和电脑之间的数据信号传输功能，电脑一方面为无线接收机提供5V工作电压，另一方面对SD卡内部存储数据进行读写操作。

如图4所示，无线接收机内部电路包括第二FTDI单片机程序下载口（24）、第二ATMEAG328P微处理器（25）、模式切换开关（26）、第二USB接口（27）、NRF2.4G无线接收模块（28）、SPX3819稳压芯片（29）、SD卡接口（30）、第二8M晶体振荡器（31）。所述第二FTDI单片机程序下载口（9）通过RXD、TXD、DTR引脚线与第二AGMEAG328P微处理器（25）连接，完成上位机对第二AGMEAG328P微处理器（25）的程序下载工作。所述第二USB接口（27）与电脑端USB母头相连，可以与电脑通电和数据互传。R17和R18与第二USB接口（27）的D+和D-相连，对通过USB的电流有一定的限制作用，防止接收机电流过大。第二USB接口（27）提供的5V电压经过SPX3819稳压芯片（29）进行稳压后输出3.3V的稳定电压，3.3V电源为NRF2.4G无线接收模块（28）、SD卡接口（30）提供3.3V工作电压。第二8M晶体振荡器（31）与第二ATMEAG328P微处理器（25）内部RC震荡电路协同工作,为第二ATMEAG328P微处理器（25）提供工作所需的时钟。NRF2.4G无线接收模块（28）通过天线接收电磁信号，并解析出多媒体演示笔发送过来的全方位角度值。第二ATMEAG328P微处理器（25）一方面通过SPI的通讯方式与NRF2.4G无线接收模块（28）进行全方位角度值得传递，另一方面通过扫描模式切换开关（26）的状态，控制无线接收机的功能在手势控制模式和U盘读写模式之间切换，在U盘读写模式时可将SD卡存储数据在电脑和接收机之间互相传递。

Claims (3)

1.一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔，其特征是包括多媒体演示笔和无线接收机，所述多媒体演示笔由多媒体演示笔由外部结构和内部电路组成，多媒体演示笔外壳呈长方形，外部结构包括外部miniUSB母头、外部电源开关、多媒体演示笔方形壳体、外部控制按键、发送模块天线，其中外部miniUSB母头与内部电路的第一USB接口相连接，可通过该接口给内部电路提供5V直流电，其中外部电源开关与内部3.7V锂电池相连，经过LTC320D升压芯片和3.3VLDO稳压模块稳压后给内部电路的其它元件供电，外部控制按键与内部电路的左右上下键相连接，左右键完成电脑桌面光标的左击、右击功能，上下键完成电脑桌面光标的上、下翻页功能；所述无线接收机由外部结构和内部电路组成，无线接收机为带通用USB公头的长方形结构，外部结构包括SD卡卡槽外部模式切换开关、接收模块天线、无线接收机方形壳体、外部USB公头，其中SD卡卡槽与内部电路的SD卡接口相连接，通过10条控制线使第二ATMEAG328P微处理器完成对SD卡的读写操作，其中接收机模块天线与内部电路的NRF2.4G无线接收模块相连，用于接收来自多媒体演示笔的无线电磁波信号，其中外部USB公头与内部电路的第二USB接口相连，通过4条控制线实现第二ATMEAG328P微处理器和电脑之间的数据信号传输功能，电脑一方面为无线接收机提供5V工作电压，另一方面对SD卡内部存储数据进行读写操作。

2.根据权利要求1所述的一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔，其特征是多媒体演示笔内部电路上安装了有源蜂鸣器，该器件与第一ATMEAG328P微处理器的PCE引脚相连，当多媒体演示笔和无线接收机的距离大于预设值时，第一ATMEAG328P微处理器会控制其发出蜂鸣声音以进行遗忘提醒。

3.根据权利要求1所述的一种带遗忘提醒和手势识别功能的无线多媒体演示笔，其特征是多媒体演示笔内部电路加入MPU6050六轴传感器，用于检测多媒体演示笔全方位偏转角度值，即操作者的手势信息，并通过第一ATMEAG328P微处理器的内置双向全双工IIC通讯接口采集这些角度值。