基于MEMS慣性傳感器的多功能體感輸入系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)如今，隨著Kinect、Xbox、PS3等體感游戲設(shè)備的興起，體感輸入設(shè)備在多媒體場(chǎng)合的應(yīng)用越來越廣泛。體感輸入設(shè)備相比于傳統(tǒng)輸入設(shè)備，具有操作方便、使用簡(jiǎn)單、不依賴于平面等眾多優(yōu)點(diǎn)。然而，市面上常見的體感輸入設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)雜、功能單一、價(jià)格昂貴。鑒于MEMS慣性傳感器在智能電子系統(tǒng)領(lǐng)域的廣泛使用，將微加速度芯片應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，勢(shì)必會(huì)克服傳統(tǒng)輸入設(shè)備依賴于平面及操作不舒適等缺點(diǎn)，并且為設(shè)備多功能的實(shí)現(xiàn)帶來可能。所以，本文提出一種基于

2、MEMS加速度傳感器的多功能體感輸入系統(tǒng)。
　　本設(shè)計(jì)采用單個(gè)加速度傳感器感應(yīng)手掌在空間各個(gè)軸向上的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)加速度大小，將加速度信號(hào)處理轉(zhuǎn)換成手掌的傾角姿態(tài)、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度、位移等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并且采用基于低功耗藍(lán)牙(BLE4.0)設(shè)計(jì)技術(shù)的TI CC2540藍(lán)牙片上系統(tǒng)(SOC)芯片實(shí)現(xiàn)設(shè)備與計(jì)算機(jī)間的無線數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)，根據(jù)用戶選擇的設(shè)備功能模式動(dòng)態(tài)調(diào)用相應(yīng)的控制算法對(duì)手勢(shì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)、四向滾輪、手柄等常見計(jì)算機(jī)外設(shè)輸

3、入功能。
　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)上主要由 MMA7361加速度感測(cè)電路、CC2540藍(lán)牙控制電路、按鍵電路以及電源等組成。加速度信號(hào)的采樣、轉(zhuǎn)換、編碼及發(fā)送這一系列的處理均由CC2540芯片編程完成，所以只需很少一部分的外圍器件，這樣便減小了電路噪音干擾和硬件成本。此外，文章提出硬件功能軟件化的設(shè)計(jì)理念，基于NI LabVIEW圖形化編程平臺(tái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)、滾輪、手柄等不同外設(shè)的控制功能，開發(fā)了一套具備人機(jī)交互功能的體感輸入軟件程序，拓