基于三軸加速度計的按鍵輸入技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-05-19 04:11
自從美國蘋果公司推出了iphone手機(jī)之后,帶領(lǐng)了一股感應(yīng)式輸入技術(shù)的潮流,短短的2年間,Nokia、魅族等著名品牌的產(chǎn)品,例如手機(jī)、mp3、mp4等,紛紛集成和發(fā)展出了自己的感應(yīng)式輸入功能。實(shí)際上感應(yīng)式輸入技術(shù)并不是用來炫耀和?岬乃^前衛(wèi)技術(shù),它可以應(yīng)用在更多的方面和環(huán)境,發(fā)揮更大的作用,例如全密閉式器件,不適合安裝按鍵時,必須依靠感應(yīng)式輸入技術(shù);失去了雙手的殘疾人有了這種技術(shù)就可以像正常人一樣使用各種手持設(shè)備了;诩铀俣葌鞲衅鞯妮斎爰夹g(shù),是感應(yīng)式輸入的一種解決方法。三軸加速度傳感器能夠測量三個方向上的加速度值,當(dāng)器件的姿態(tài)發(fā)生改變時,加速度計的測量值隨之發(fā)生改變,根據(jù)加速度值與器件姿態(tài)的對應(yīng)關(guān)系,我們就可以實(shí)現(xiàn)感應(yīng)式輸入。本文研究了基于三軸加速度計SCA3000,并且結(jié)合了處理器PIC18F4620,在VC++6.0環(huán)境下搭建了一個感應(yīng)式輸入系統(tǒng)。并進(jìn)行了如下的研究:第一部分,分析了感應(yīng)式輸入技術(shù)的特點(diǎn)和當(dāng)前感應(yīng)式輸入技術(shù)的研究方向。第二部分,介紹了三軸加速度傳感器SCA3000和單片機(jī)PIC18F4620的主要特點(diǎn)和功能,為設(shè)計感應(yīng)式輸入技術(shù)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。第三部分,針對傳統(tǒng)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 基于MEMS微慣性器件的輸入設(shè)備及其研究現(xiàn)狀
1.2 MEMS 加速度傳感器的應(yīng)用研究及發(fā)展
1.3 微輸入設(shè)備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 香港中文大學(xué)MIDS系統(tǒng)
1.3.2 英國伯明翰大學(xué)的三維立體旋轉(zhuǎn)的控制
1.3.3 Bruce Howard和Susie Howard的光學(xué)手套
1.3.4 其它研究
1.4 本文的工作和組織結(jié)構(gòu)
第2章 傳感器模塊設(shè)計
2.1 引言
2.2 加速度計簡介
2.2.1 加速度計分類
2.2.2 加速度計的物理結(jié)構(gòu)
2.2.3 加速度計的數(shù)學(xué)模型
2.3 加速度計的應(yīng)用與選擇
2.3.1 SCA3000-D01 加速度計
2.3.2 SCA3000 的結(jié)構(gòu)與原理
2.3.3 SCA3000 的偏移與校準(zhǔn)
2.4 本章小結(jié)
第3章 按鍵輸入系統(tǒng)的原理及相關(guān)算法
3.1 引言
3.2 按鍵輸入的算法需求
3.2.1 按鍵輸入模式的分類
3.2.2 加速度計數(shù)據(jù)分析
3.3 制定算法
3.3.1 功能鍵模式算法
3.3.2 數(shù)字鍵模式算法
3.3.3 方向鍵模式算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)的設(shè)計與搭建
4.1 下位機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 單片機(jī)選型
4.1.2 PIC單片機(jī)的特點(diǎn)
4.1.3 PIC18F4620
4.1.4 PIC18F4620 特性
4.2 按鍵輸入系統(tǒng)構(gòu)成和硬件結(jié)構(gòu)
4.3 SPI通信編程
4.3.1 SPI通信原理
4.3.2 SCA3000 的SPI通信協(xié)議
4.3.3 在MPLAB中實(shí)現(xiàn)通信程序
4.4 本章小結(jié)
第5章 軟件編程與演示環(huán)境
5.1 VC++6.0 編程環(huán)境
5.2 濾波設(shè)計
5.2.1 噪聲與毛刺
5.2.2 中值濾波法
5.2.3 濾波的軟件實(shí)現(xiàn)
5.3 按鍵輸入算法的實(shí)現(xiàn)
5.4 結(jié)果與演示
5.4.1 串口通信編程
5.4.2 演示環(huán)境
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于加速度計的水下校正慣導(dǎo)系統(tǒng)[J]. 楊曉東,施聞明,徐彬. 中國造船. 2008(01)
[2]用加速度傳感器測量振動位移的方法[J]. 劉繼承,徐慶華,查建新. 現(xiàn)代雷達(dá). 2007(05)
[3]基于加速度采集系統(tǒng)的無線輸入設(shè)備的研究[J]. 黃得志,陳文元,楊華峰,錢莉,張衛(wèi)平. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2007(02)
[4]基于加速度傳感器ADXL330的高精度計步器[J]. 宋浩然,廖文帥,趙一鳴. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2006(04)
[5]壓電加速度計橫向靈敏度比超差解決方法[J]. 鐘良,劉繼光,趙海云. 電子機(jī)械工程. 2004(02)
[6]基于MEMS技術(shù)的加速度測量組合裝置[J]. 虞益挺,苑偉政,喬大勇. 微納電子技術(shù). 2004(01)
[7]微機(jī)械硅加速度計的性能分析[J]. 賀玲,薛大同. 真空與低溫. 2003(02)
[8]微機(jī)械加速度計的分析與測試[J]. 郝穎,石繼雨,樂慧康. 應(yīng)用科技. 2003(01)
[9]應(yīng)用加速度計測試動態(tài)轉(zhuǎn)角誤差[J]. 隋新,解曉松,蔣玲. 機(jī)械工程師. 2000(12)
[10]用線加速度計測量角加速度和線加速度(英文)[J]. 熊永虎,馬寶華,彭興平. Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition). 2000(03)
碩士論文
[1]基于三維加速度傳感器的跌倒監(jiān)測研究[D]. 趙祥欣.浙江大學(xué) 2008
[2]旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下加速度計橫向輸出特性研究[D]. 李彬.中北大學(xué) 2007
本文編號:3195092
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 基于MEMS微慣性器件的輸入設(shè)備及其研究現(xiàn)狀
1.2 MEMS 加速度傳感器的應(yīng)用研究及發(fā)展
1.3 微輸入設(shè)備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 香港中文大學(xué)MIDS系統(tǒng)
1.3.2 英國伯明翰大學(xué)的三維立體旋轉(zhuǎn)的控制
1.3.3 Bruce Howard和Susie Howard的光學(xué)手套
1.3.4 其它研究
1.4 本文的工作和組織結(jié)構(gòu)
第2章 傳感器模塊設(shè)計
2.1 引言
2.2 加速度計簡介
2.2.1 加速度計分類
2.2.2 加速度計的物理結(jié)構(gòu)
2.2.3 加速度計的數(shù)學(xué)模型
2.3 加速度計的應(yīng)用與選擇
2.3.1 SCA3000-D01 加速度計
2.3.2 SCA3000 的結(jié)構(gòu)與原理
2.3.3 SCA3000 的偏移與校準(zhǔn)
2.4 本章小結(jié)
第3章 按鍵輸入系統(tǒng)的原理及相關(guān)算法
3.1 引言
3.2 按鍵輸入的算法需求
3.2.1 按鍵輸入模式的分類
3.2.2 加速度計數(shù)據(jù)分析
3.3 制定算法
3.3.1 功能鍵模式算法
3.3.2 數(shù)字鍵模式算法
3.3.3 方向鍵模式算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)的設(shè)計與搭建
4.1 下位機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 單片機(jī)選型
4.1.2 PIC單片機(jī)的特點(diǎn)
4.1.3 PIC18F4620
4.1.4 PIC18F4620 特性
4.2 按鍵輸入系統(tǒng)構(gòu)成和硬件結(jié)構(gòu)
4.3 SPI通信編程
4.3.1 SPI通信原理
4.3.2 SCA3000 的SPI通信協(xié)議
4.3.3 在MPLAB中實(shí)現(xiàn)通信程序
4.4 本章小結(jié)
第5章 軟件編程與演示環(huán)境
5.1 VC++6.0 編程環(huán)境
5.2 濾波設(shè)計
5.2.1 噪聲與毛刺
5.2.2 中值濾波法
5.2.3 濾波的軟件實(shí)現(xiàn)
5.3 按鍵輸入算法的實(shí)現(xiàn)
5.4 結(jié)果與演示
5.4.1 串口通信編程
5.4.2 演示環(huán)境
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于加速度計的水下校正慣導(dǎo)系統(tǒng)[J]. 楊曉東,施聞明,徐彬. 中國造船. 2008(01)
[2]用加速度傳感器測量振動位移的方法[J]. 劉繼承,徐慶華,查建新. 現(xiàn)代雷達(dá). 2007(05)
[3]基于加速度采集系統(tǒng)的無線輸入設(shè)備的研究[J]. 黃得志,陳文元,楊華峰,錢莉,張衛(wèi)平. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2007(02)
[4]基于加速度傳感器ADXL330的高精度計步器[J]. 宋浩然,廖文帥,趙一鳴. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2006(04)
[5]壓電加速度計橫向靈敏度比超差解決方法[J]. 鐘良,劉繼光,趙海云. 電子機(jī)械工程. 2004(02)
[6]基于MEMS技術(shù)的加速度測量組合裝置[J]. 虞益挺,苑偉政,喬大勇. 微納電子技術(shù). 2004(01)
[7]微機(jī)械硅加速度計的性能分析[J]. 賀玲,薛大同. 真空與低溫. 2003(02)
[8]微機(jī)械加速度計的分析與測試[J]. 郝穎,石繼雨,樂慧康. 應(yīng)用科技. 2003(01)
[9]應(yīng)用加速度計測試動態(tài)轉(zhuǎn)角誤差[J]. 隋新,解曉松,蔣玲. 機(jī)械工程師. 2000(12)
[10]用線加速度計測量角加速度和線加速度(英文)[J]. 熊永虎,馬寶華,彭興平. Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition). 2000(03)
碩士論文
[1]基于三維加速度傳感器的跌倒監(jiān)測研究[D]. 趙祥欣.浙江大學(xué) 2008
[2]旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下加速度計橫向輸出特性研究[D]. 李彬.中北大學(xué) 2007
本文編號:3195092
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