基于2.4G技術(shù)的無線手持控制器設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-09-01 12:48
多媒體教室因?yàn)槠浞奖、高效等?yōu)點(diǎn),已經(jīng)為各學(xué)校和企業(yè)廣泛使用,并在教學(xué)活動中發(fā)揮著日益重要的作用。PC機(jī)是多媒體教室的核心部分,教師可以用鼠標(biāo)來完成如PPT翻頁、播放視音頻資料等操作。但是,目前大多數(shù)多媒體教室使用有線鼠標(biāo),教師必須在PC機(jī)前才能操作,這很大程度上限制了教師的活動空間,給教師帶來了很大的不便。無線話筒是多媒體教室中不可缺少的設(shè)備,但是大多數(shù)使用模擬音頻電路的無線話筒,容易發(fā)生串音,而且音質(zhì)差、功耗大。本文研究的目的是設(shè)計(jì)出一款集無線鼠標(biāo)和數(shù)字化無線話筒為一體的、具有對課堂授課內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)注釋和點(diǎn)評功能的、能夠使教師在授課時(shí)不再局限于講臺的無線手持控制器。 本系統(tǒng)整體上分為發(fā)送端部分和接收端部分。發(fā)送端部分為手持設(shè)備,由觸摸屏、液晶屏、話筒等組成,在觸摸屏上滑動觸點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)在PC機(jī)上移動鼠標(biāo)、畫直線和畫圖的功能,同時(shí)所畫的圖案能顯示在液晶屏和PC機(jī)顯示器上;接收端部分通過USB口插在PC機(jī)上,用來將接收到的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出,鼠標(biāo)和控制數(shù)據(jù)則通過USB接口傳輸給PC機(jī)進(jìn)行處理。 首先,本文從整體上分析系統(tǒng)架構(gòu),確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。針對系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟠_定了以nRF24L01為無線傳輸芯片,以STM32F103RC為核心控制芯片的設(shè)計(jì)方案。文中還定制了數(shù)據(jù)傳輸格式,并對設(shè)計(jì)過程中的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹。 其次,本文完成了顯示與觸摸屏模塊的設(shè)計(jì),使系統(tǒng)具有對課堂授課內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)注釋和點(diǎn)評的功能。文中從顯示與觸摸屏模塊的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面來進(jìn)行詳細(xì)描述。 最后,本文完成了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和傳輸模塊以及USB接口模塊的設(shè)計(jì)。文中詳細(xì)描述了系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)語音數(shù)據(jù)、鼠標(biāo)位移數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)的處理和傳輸,如何將鼠標(biāo)和控制數(shù)據(jù)通過USB接口傳輸給PC機(jī),以及PC機(jī)上應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法。
【學(xué)位單位】:寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2010
【中圖分類】:TP273;TP334
【部分圖文】:
再由 AVRUSB 模塊通過 USB 接口電路送至 PC 機(jī)。圖2.2 原先設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方框圖Fig. 2.2 The original design of the system block diagram這個(gè)方案看上去有其可行性,而且 nRF24Z1 提供的 I2S 接口能夠?qū)崿F(xiàn)與AIC23 的無縫連接,很大程度地簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但正是因?yàn)檫@個(gè)“無縫連接”使這個(gè)方案在設(shè)計(jì)上產(chǎn)生了很大的問題。該設(shè)計(jì)使用 nRF24Z1 的控制數(shù)據(jù)通道傳輸鼠標(biāo)數(shù)據(jù),但是 nRF24Z1 的控制數(shù)據(jù)通道的傳輸速率比較低,而且傳輸速率也不是很穩(wěn)定,在傳輸鼠標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)了丟包現(xiàn)象,反映到設(shè)備中是在控制鼠標(biāo)移動時(shí),鼠標(biāo)反應(yīng)很遲鈍(這是因?yàn)閿?shù)據(jù)包傳輸?shù)氖?X 軸和 Y 軸的相對位移量,而不是絕對坐標(biāo),所以丟包后鼠標(biāo)實(shí)際移動的位置比期望的要。K杂每刂茢(shù)據(jù)通道來傳輸鼠標(biāo)數(shù)據(jù)在先天上存在著帶寬不足的缺陷。后來
- 17 -圖2.6 控制傳輸讀寫序列Fig. 2.6 Read and write sequences of control transfer2.2.5 串行數(shù)據(jù)通信接口1、I2C 接口TLV320AIC23 是 TI 公司生產(chǎn)的一款高性能立體聲音頻編解碼器。AIC23 內(nèi)部有 11 個(gè)配置寄存器,可通過 I2C 接口進(jìn)行配置。I2C 總線是 Philips 公司開發(fā)的一種雙向、兩線、多主機(jī)總線。總線上的每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址,而且都可以作為發(fā)送器或接收器(主機(jī)或從機(jī))。I2C 接口的一個(gè)完整的數(shù)據(jù)傳輸如圖2.7 所示。主機(jī)在開始條件(S)后發(fā)送一個(gè)從機(jī)地址,這個(gè)地址有 7 位。緊接著是數(shù)據(jù)方向位(R/nW),0 表示發(fā)送,1 表示請求數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸一般由主機(jī)產(chǎn)生的停止位(P)終止。如果主機(jī)仍希望在總線上通訊,它可以產(chǎn)生重復(fù)起始條件(Sr)和尋址另一個(gè)從機(jī),而不是產(chǎn)生一個(gè)停止條件。圖2
圖2.6 控制傳輸讀寫序列Fig. 2.6 Read and write sequences of control transfer2.2.5 串行數(shù)據(jù)通信接口1、I2C 接口TLV320AIC23 是 TI 公司生產(chǎn)的一款高性能立體聲音頻編解碼器。AIC23 內(nèi)部有 11 個(gè)配置寄存器,可通過 I2C 接口進(jìn)行配置。I2C 總線是 Philips 公司開發(fā)的一種雙向、兩線、多主機(jī)總線?偩上的每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址,而且都可以作為發(fā)送器或接收器(主機(jī)或從機(jī))。I2C 接口的一個(gè)完整的數(shù)據(jù)傳輸如圖2.7 所示。主機(jī)在開始條件(S)后發(fā)送一個(gè)從機(jī)地址,這個(gè)地址有 7 位。緊接著是數(shù)據(jù)方向位(R/nW),0 表示發(fā)送,1 表示請求數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸一般由主機(jī)產(chǎn)生的停止位(P)終止。如果主機(jī)仍希望在總線上通訊,它可以產(chǎn)生重復(fù)起始條件(Sr)和尋址另一個(gè)從機(jī),而不是產(chǎn)生一個(gè)停止條件。
本文編號:2809754
【學(xué)位單位】:寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2010
【中圖分類】:TP273;TP334
【部分圖文】:
再由 AVRUSB 模塊通過 USB 接口電路送至 PC 機(jī)。圖2.2 原先設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方框圖Fig. 2.2 The original design of the system block diagram這個(gè)方案看上去有其可行性,而且 nRF24Z1 提供的 I2S 接口能夠?qū)崿F(xiàn)與AIC23 的無縫連接,很大程度地簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但正是因?yàn)檫@個(gè)“無縫連接”使這個(gè)方案在設(shè)計(jì)上產(chǎn)生了很大的問題。該設(shè)計(jì)使用 nRF24Z1 的控制數(shù)據(jù)通道傳輸鼠標(biāo)數(shù)據(jù),但是 nRF24Z1 的控制數(shù)據(jù)通道的傳輸速率比較低,而且傳輸速率也不是很穩(wěn)定,在傳輸鼠標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)了丟包現(xiàn)象,反映到設(shè)備中是在控制鼠標(biāo)移動時(shí),鼠標(biāo)反應(yīng)很遲鈍(這是因?yàn)閿?shù)據(jù)包傳輸?shù)氖?X 軸和 Y 軸的相對位移量,而不是絕對坐標(biāo),所以丟包后鼠標(biāo)實(shí)際移動的位置比期望的要。K杂每刂茢(shù)據(jù)通道來傳輸鼠標(biāo)數(shù)據(jù)在先天上存在著帶寬不足的缺陷。后來
- 17 -圖2.6 控制傳輸讀寫序列Fig. 2.6 Read and write sequences of control transfer2.2.5 串行數(shù)據(jù)通信接口1、I2C 接口TLV320AIC23 是 TI 公司生產(chǎn)的一款高性能立體聲音頻編解碼器。AIC23 內(nèi)部有 11 個(gè)配置寄存器,可通過 I2C 接口進(jìn)行配置。I2C 總線是 Philips 公司開發(fā)的一種雙向、兩線、多主機(jī)總線。總線上的每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址,而且都可以作為發(fā)送器或接收器(主機(jī)或從機(jī))。I2C 接口的一個(gè)完整的數(shù)據(jù)傳輸如圖2.7 所示。主機(jī)在開始條件(S)后發(fā)送一個(gè)從機(jī)地址,這個(gè)地址有 7 位。緊接著是數(shù)據(jù)方向位(R/nW),0 表示發(fā)送,1 表示請求數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸一般由主機(jī)產(chǎn)生的停止位(P)終止。如果主機(jī)仍希望在總線上通訊,它可以產(chǎn)生重復(fù)起始條件(Sr)和尋址另一個(gè)從機(jī),而不是產(chǎn)生一個(gè)停止條件。圖2
圖2.6 控制傳輸讀寫序列Fig. 2.6 Read and write sequences of control transfer2.2.5 串行數(shù)據(jù)通信接口1、I2C 接口TLV320AIC23 是 TI 公司生產(chǎn)的一款高性能立體聲音頻編解碼器。AIC23 內(nèi)部有 11 個(gè)配置寄存器,可通過 I2C 接口進(jìn)行配置。I2C 總線是 Philips 公司開發(fā)的一種雙向、兩線、多主機(jī)總線?偩上的每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址,而且都可以作為發(fā)送器或接收器(主機(jī)或從機(jī))。I2C 接口的一個(gè)完整的數(shù)據(jù)傳輸如圖2.7 所示。主機(jī)在開始條件(S)后發(fā)送一個(gè)從機(jī)地址,這個(gè)地址有 7 位。緊接著是數(shù)據(jù)方向位(R/nW),0 表示發(fā)送,1 表示請求數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸一般由主機(jī)產(chǎn)生的停止位(P)終止。如果主機(jī)仍希望在總線上通訊,它可以產(chǎn)生重復(fù)起始條件(Sr)和尋址另一個(gè)從機(jī),而不是產(chǎn)生一個(gè)停止條件。
【引證文獻(xiàn)】
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1 周文輝;黎冬媛;莫?jiǎng)Ρ?;基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2012年11期
本文編號:2809754
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2809754.html
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