光感触控仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光感触控仪，包括单片机芯片，开发板，USB通信协议芯片，导电滑环，步进电机驱动模块，步进电机，联轴器，激光位移传感器，光电管，支架和外框架。本实用新型专利技术通过在激光平面上直接做一些手势动作，实现代替鼠标操控移动设备的功能，具有简单方便的特点。在激光平面上将手势自由移动，直接在悬空处进行设备的控制，无需直接与设备接触，可以避免手指的摩擦，也间接地起到了屏幕保护的作用。本实用新型专利技术可作为教师讲课时的好工具，解决用鼠标直接写字歪歪扭扭毫无美观感可言的尴尬局面；在演讲场合也是与观众互动的好助手。又可以将其拓展应用于室内设备，如具有OTG功能的手机，平板，电视等。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
光感触控仪
本技术涉及一种触控设备，特别是一种光感触控仪。
技术介绍
目前市场上各种触控设备层出不穷，但无论是最初仅凭鼠标操控的界面，或者更先进的触屏设备，都不可避免的要用手直接与其接触。由于现在一般的办公多媒体是不具备触屏功能的，无法利用白板实现对计算机的良好操控，而仅仅使用鼠标进行控制实现交流又有一定的困难性。这就大大降低了课堂上的讲课听课效率，也使演讲者无法与观众进行良好的互动。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术的目的是提供一种光感触控仪，对人手势动作变化的感应，做出相应的处理分析。为达到上述目的，本技术采用了以下技术方案:一种光感触控仪，包括单片机芯片，开发板，USB通信协议芯片，导电滑环，步进电机驱动模块，步进电机，联轴器，激光位移传感器，光电管，支架和外框架；所述单片机芯片和所述USB通信协议芯片安装在开发板上，所述开发板固定在外框架内壁上；所述导电滑环固定在外框架顶端，导电滑环的上端通过导线连接开发板，下端通过导线连接激光位移传感器，所述激光位移传感器固定在联轴器上，所述联轴器和步进电机固定连接，所述步进电机固定在外框架底端，并通过导线与步进电机驱动模块连接，所述步进电机驱动模块通过导线与开发板连接；所述光电管固定在支架上，并通过导线与开发板相连；所述步进电机、激光位移传感器及导电滑环同轴布置，所述光电管与激光位移传感器等高布置，确保步进电机带动激光位移传感器转动时，每转一周激光必须照在光电管上一次。本技术的原理是:将激光位移传感器与步进电机固定连接，单片机芯片控制步进电机驱动模块带动步进电机的转动，同时带动激光位移传感器转动，使其发出的激光覆盖在整个二维面上。当人手在二维面上做出动作后，激光位移传感器获得手与传感器的距离数据信息，通过导电滑环，转动中的激光位移传感器的距离数据传递到单片机芯片上，同时光电管作为记录步进电机转动步数的起始点，每转过一圈，单片机芯片会通过光电管获得一个上升沿跳变数据，单片机芯片对步进电机所走步数的计数初始化，如果没有每圈对步进电机步数的初始化，由于步进电机每走一步的误差经过积累就无法控制误差。光电管的作用就是起始计数以及减少单片机获得的角度数据的误差，然后距离数据和角度数据经过单片机的数据处理形成具体的坐标移动数据信息，经过导线束，数据传递到USB通信协议芯片(CH372)，然后途径USB数据线到USB数据线插口，可直接插在要控制的且支持USB通信协议的设备。与现有技术相比，本技术具有以下优点和效果:本技术通过在激光平面上直接做一些手势动作，实现代替鼠标操控移动设备的功能，具有简单方便的特点。在激光平面上将手势自由移动，直接在悬空处进行设备的控制，无需直接与设备接触，可以避免手指的摩擦，也间接地起到了屏幕保护的作用。本技术可作为教师讲课时的好工具，解决用鼠标直接写字歪歪扭扭毫无美观感可言的尴尬局面；在演讲场合也是与观众互动的好助手。又可以将其拓展应用于室内设备，如具有OTG功能的手机，平板，电视等。【附图说明】图1为本技术的结构俯视图。【具体实施方式】下面结合附图进一步阐述本技术的具体实施例。如图1所示，一种光感触控仪，包括单片机芯片1，开发板2，USB通信协议芯片3，导电滑环4，步进电机驱动模块5，步进电机6，联轴器7，激光位移传感器8，光电管9，支架10和外框架11 ;所述单片机芯片I和所述USB通信协议芯片3安装在开发板2上，所述开发板2固定在外框架11内壁上；所述导电滑环4固定在外框架11顶端，导电滑环4的上端通过导线连接开发板2，下端通过导线连接激光位移传感器8，所述激光位移传感器8固定在联轴器7上，所述联轴器7和步进电机6固定连接，所述步进电机6固定在外框架11底端，并通过导线与步进电机驱动模块5连接，所述步进电机驱动模块5通过导线与开发板2连接；所述光电管9固定在支架10上，并通过导线与开发板2相连；所述步进电机6、激光位移传感器8及导电滑环4同轴布置，所述光电管9与激光位移传感器8等高布置，确保步进电机6带动激光位移传感器8转动时，每转一周激光必须照在光电管9上一次。本实施例中，单片机芯片I为C51芯片，USB通信协议芯片3采用CH372，所述导电滑环4是有大圆柱和小圆柱两部分构成,大圆柱和小圆柱是同轴的,大圆柱固定在外框架11顶端并有三根导线引出，小圆柱是嵌套在大圆柱上并可与大圆柱同轴相对转动，小圆柱也有三根导线引出，两部分的导线是一一对应导通的，小圆柱的导线分别连接在激光位移传感器8上的5V管脚、地线管脚、位移数据管脚上；步进电机驱动模块5通过三根导线与开发板2上三个I/O管脚连接，步进电机驱动模块5还需与12V电源相连。光电管9通过三根导线分别接在开发2上的+5V管脚，地线管脚，I/O管脚上，导线滑环4的大圆柱所引出的三根导线分别接在开发板2上+5V管脚，地线管脚，I/O管脚上(与前面所提到的I/O管脚不能使同一个)，USB通信协议芯片3及模块通过杜邦线与单片机芯片I各个相关管脚相连，USB通信协议芯片3及模块含有USB数据线插口，通过USB数据线，USB通信协议芯片3及模块可与所要控制的设备相连(例如电脑)。单片机芯片I控制步进电机6的转速，通过步进电机6每步所走角度可以得出各个时间间隔步进电机6所转的角度，间接地可以获得激光位移传感器8转动的角度，激光位移传感器8所扫描的平面内如果被手指挡到，手指的位置信息就可以被单片机芯片I记录，步进电机6每转一圈，激光都会照在光电管9上一次，这个时间点是记录转动角度的起始点，这种方式还有另一优点:减小角度误差，因为步进电机6每走一步都会有很小的误差，经过积累后误差就会影响到角度准确性。所以每转一周初始化一次可以减小误差。激光位移传感器8通过导电滑环4把距离数据传递到单片机芯片I上，单片机芯片I处理后就可 完成相应功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光感触控仪，其特征在于，包括单片机芯片（1），开发板（2），USB通信协议芯片（3），导电滑环（4），步进电机驱动模块（5），步进电机（6），联轴器（7），激光位移传感器（8），光电管（9），支架（10）和外框架（11）；所述单片机芯片（1）和所述USB通信协议芯片（3）安装在开发板（2）上，所述开发板（2）固定在外框架（11）内壁上；所述导电滑环（4）固定在外框架（11）顶端，导电滑环（4）的上端通过导线连接开发板（2），下端通过导线连接激光位移传感器（8），所述激光位移传感器（8）固定在联轴器（7）上，所述联轴器（7）和步进电机（6）固定连接，所述步进电机（6）固定在外框架（11）底端，并通过导线与步进电机驱动模块（5）连接，所述步进电机驱动模块（5）通过导线与开发板（2）连接；所述光电管（9）固定在支架（10）上，并通过导线与开发板（2）相连；所述步进电机（6）、激光位移传感器（8）及导电滑环（4）同轴布置，所述光电管（9）与激光位移传感器（8）等高布置，确保步进电机（6）带动激光位移传感器（8）转动时，每转一周激光必须照在光电管（9）上一次。

【技术特征摘要】
1.一种光感触控仪，其特征在于，包括单片机芯片(1)，开发板(2)，USB通信协议芯片(3)，导电滑环(4)，步进电机驱动模块(5)，步进电机(6)，联轴器(7)，激光位移传感器(8)，光电管(9)，支架(10)和外框架(11);所述单片机芯片(I)和所述USB通信协议芯片(3)安装在开发板(2)上，所述开发板(2)固定在外框架(11)内壁上；所述导电滑环(4)固定在外框架(11)顶端，导电滑环(4 )的上端通过导线连接开发板(2 )，下端通过导线连接激光位移传感器(8)，所述激光位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘现款，阮玉平，赵明星，刘秀梅，姜健生，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：新型
国别省市：上海;31