計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用于辦公自動(dòng)化和家庭娛樂(lè)等領(lǐng)域,鼠標(biāo)是最常用的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備之一,隨著技術(shù)水平的發(fā)展和用戶對(duì)鼠標(biāo)操作要求的提高,改進(jìn)人機(jī)交互方式的空中鼠標(biāo)受到越來(lái)越多的關(guān)注,它可以通過(guò)在三維空間自由移動(dòng)來(lái)完成鼠標(biāo)指針定位,與傳統(tǒng)鼠標(biāo)相比,它不需要依賴平面進(jìn)行操作,因此空中鼠標(biāo)有很好的市場(chǎng)前景。本文的空中鼠標(biāo)采用LSM303DLH加速度傳感器和ITG-3200陀螺儀作為鼠標(biāo)位移信號(hào)采集器件,以STM32F103作為核心處理器,使用數(shù)字濾波、多傳感器數(shù)據(jù)融合、陀螺儀溫度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,生成鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡,實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)指針的定位。本文的主要工作包括以下四個(gè)方面：（1）空中鼠標(biāo)硬件結(jié)構(gòu)及其原理。介紹硬件系統(tǒng)的信號(hào)采集模塊和數(shù)據(jù)處理單元,針對(duì)系統(tǒng)可提供的三種位移信號(hào)采集的微慣性系統(tǒng)進(jìn)行了分析比較,最后選擇了加速度傳感器和陀螺儀組合作為位移信號(hào)采集系統(tǒng),在傳統(tǒng)鼠標(biāo)工作原理的基礎(chǔ)上對(duì)空中鼠標(biāo)的工作原理進(jìn)行了闡述。（2）傳感器采集數(shù)據(jù)校正。針對(duì)鼠標(biāo)系統(tǒng)傳感器的輸出數(shù)據(jù)受到的系統(tǒng)內(nèi)外噪聲干擾,研究了算術(shù)平均濾波算法并進(jìn)行多階的仿真分析,經(jīng)分析后采用階數(shù)N為5的滑動(dòng)平均值濾波對(duì)裸數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波,仿... 

【文章來(lái)源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 研究目的和意義
    1.3 相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
        1.4.1 本文的研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 空中鼠標(biāo)硬件結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.1 空中鼠標(biāo)的硬件結(jié)構(gòu)
        2.1.1 信號(hào)采集模塊
        2.1.2 數(shù)據(jù)處理單元
    2.2 位移信號(hào)采集系統(tǒng)分析
        2.2.1 單陀螺儀系統(tǒng)
        2.2.2 單加速度傳感器系統(tǒng)
        2.2.3 陀螺儀與加速度傳感器組合
    2.3 空中鼠標(biāo)工作原理
        2.3.1 傳統(tǒng)鼠標(biāo)工作原理
        2.3.2 空中鼠標(biāo)工作原理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 空中鼠標(biāo)指針定位信號(hào)處理
    3.1 數(shù)據(jù)校正
        3.1.1 數(shù)字濾波算法
        3.1.2 零點(diǎn)漂移的基準(zhǔn)點(diǎn)動(dòng)態(tài)自校正算法
    3.2 數(shù)據(jù)融合算法的設(shè)計(jì)
        3.2.1 數(shù)據(jù)融合技術(shù)
        3.2.2 基于卡爾曼濾波器的數(shù)據(jù)融合
        3.2.3 空中鼠標(biāo)數(shù)據(jù)融合設(shè)計(jì)
    3.3 陀螺儀溫度補(bǔ)償算法
        3.3.1 常用的陀螺儀溫度補(bǔ)償
        3.3.2 基于最小二乘法的溫度補(bǔ)償
        3.3.3 空中鼠標(biāo)中基于最小二乘法的改進(jìn)溫度補(bǔ)償
    3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、測(cè)試及功能擴(kuò)展
    4.1 鼠標(biāo)協(xié)議
    4.2 按鍵設(shè)計(jì)
    4.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.4 鼠標(biāo)測(cè)試
    4.5 空中鼠標(biāo)功能擴(kuò)展
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]關(guān)于用鼠標(biāo)筆代替?zhèn)鹘y(tǒng)鼠標(biāo)的人體工程學(xué)分析[J]. 李南.  機(jī)械. 2010(03)
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[8]基于MEMS的微型無(wú)人機(jī)姿態(tài)儀的設(shè)計(jì)[J]. 趙鵬,沈庭芝,單寶堂.  火力與指揮控制. 2009(06)
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碩士論文
[1]GPS/INS組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)融合算法研究[D]. 胡世明.電子科技大學(xué) 2012
[2]基于MEMS加速度傳感器的空間運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡三慶.華中科技大學(xué) 2009
[3]基于微加速度計(jì)的AIR-MOUSE的研究[D]. 姜曉波.上海交通大學(xué) 2008
[4]基于加速度傳感器的定位系統(tǒng)研究[D]. 陳義華.廈門大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3114811