红外线定位鼠标教鞭制造技术

一种红外线定位鼠标教鞭，它由红外线定位系统、教鞭杆、以及计算机软件组成。红外线定位系统及计算机控制系统完成红外线平面定位，教鞭与电脑无线连接，主要完成红外线遮挡和鼠标左右键以及教鞭功能；而由单片机控制平面定位系统完成数据采集，再把数据发送到计算机，最后由计算机软件完成当前教鞭头遮挡光标位置的计算和控制，本发明专利技术的装置当前光标，即点即到，避免在使用多媒体计算机投影屏幕进行教学或演讲时用类如普通鼠标的看着光标操作，给使用者造成不便，使讲演者可站在屏幕前任意点击实现教鞭点到那里，光标就跟到那里，能提高演讲质量，可广泛作为多媒体大屏幕演示的控制装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多媒体计算机大屏幕投影用的定位鼠标教鞭，特别是一种即点即到控制计算机鼠标的教鞭。
技术介绍
随着计算机技术的发展和教育硬件环境的改善，各种多媒体计算机大屏幕投影演示的应用，人们对计算机操作提出了更高的要求，在以往的教学或演示中，大多采用鼠标进行控制，而鼠标定位目前主要是看着光标进行操作，这样对于演讲者来说，在操作光标之前，必须知道当前光标的位置，从而给使用带来多种不便。目前广泛使用的几种多媒体鼠标教鞭，其实质是仍然采用移动鼠标的方法来实现对计算机光标的控制或是实现其操作，而找当前光标对于一个面对听众的使用者来说，无疑有多种不便。专利技术的内容克服现有技术的不足，设计一种实现即点即到的(所谓即点即到就是教鞭点到大屏幕的任何一个点上，光标就立即到该点)多媒体计算机大屏幕投影用的红外线定位鼠标教鞭。红外线定位鼠标教鞭由红外线定位系统、教鞭杆系统以及计算机控制系统组成。红外线定位系统及计算机控制系统完成红外线平面定位，教鞭杆系统完成教鞭头、教鞭杆、教鞭柄、教鞭柄上的左右键、教鞭柄内的无线发送器、以及计算机鼠标口上的无线接收器组成，完成红外线遮挡定位和鼠标左右键以及教鞭功能，由单片机控制平面定位系统完成数据采集，再把数据发送到计算机，最后由计算机软件完成当前教鞭头遮挡光标位置的计算和控制。红外线发射灯、红外线接收灯组成红外线平面定位系统，红外线发射灯、红外线接收灯均位于同一平面，单片机和计算机之间数据传输可以采用有线传输或是无线传输，红外线遮挡定位方法采用四点发射双侧接收方法。本专利技术由于采用当前光标、即点即到的方式进行工作，避免在使用多媒体计算机投影屏幕进行教学或演讲时用类如普通鼠标的看着光标操作，给使用者造成不便，使讲演者可站在屏幕前任意点击实现教鞭点到那里，光标就跟到那里，因而提高演讲质量。附图说明图1为本专利技术的四点发射双侧接收结构图；图2为本专利技术的以有一个遮挡点为实例参数说明图；图3为本专利技术的计算公式推导用原理4为本专利技术的定位原理计算分区示意图；图5为本专利技术的定位原理第一区视图；图6为本专利技术的定位原理第二区视图；图7为本专利技术的定位原理第三区视图；图8为本专利技术的定位原理第四区视图；图9为本专利技术的定位原理辅测区视图；图10为本专利技术的定位原理投影相对位置视图；图11为本专利技术的定位原理有遮挡点视图；图12为本专利技术的定位原理辅测区视图；图13为本专利技术的单片机流程图；图14为本专利技术的上微机流程图； 图15为本专利技术的教鞭结构视图；图16为本专利技术的总体结构视图；图17为红外线光栅位置检测电路示意图；图18为接收器电原理具体实施例方式如图16，在投影幕7的两侧安装有红外线收发装置1、2，而四个红外线发射灯3、4、5、6分别位于收发装置1、2的内部，红外线发射灯3、6位于收发装置1、2的顶部，红外线发射灯4、5位于收发装置1、2距离顶部2.5米的位置，在收发装置1、2中从上到下每隔0.75厘米安装一个接收灯，在收发装置1、2的下部均有数据采集线11与数据采集控制器12相连，而数据采集器12通过串口线15与计算机主机14的串口相连，计算机同时通过视频线与投影设备相连，另外，教鞭头9是一个黑色直径为3厘米的泡沫塑料制成，教鞭杆10则由高炭纤维制成，在教鞭把8分别装有左右两个按键(即实现鼠标左右键功能)，在教鞭把8的内部还装有一个无线电发射装置，在计算机的鼠标16内，安装有一个无线电接收装置，以接收教鞭的左右按键信息。工作原理如图16所示，计算机屏幕13上的内容通过投影机18投影到投影幕7上，点23、24、25、26分别为投影投到幕上的投影四个角，首先，用教鞭头9点到点23上，通过前面的定位方法，我们得出，这时当红外发射灯3点亮时，对面的在红外线收发装置2中的接收灯就能收到相应的被教鞭头遮挡的灯的位置，同理，当红外发射灯6点亮时，对面的红外线收发装置1中的接收灯也能收到相应的被教鞭头遮挡的位置，这两组数据通过数据采集线11发送到数据采集控制器12，经过数据采集控制器12对数据进行筛选处理，然后通过串口发送到计算机主机14，计算机主机14对串口来的数据进行处理，得到点23的在红外线收发装置1、2形成的测量面上的以红外发射灯3为坐标原点(注意坐标的向右和向下的值均为正值，这种坐标系统与计算机屏幕显示的坐标系完全相同)的坐标系中的绝对位置，同时，通过软件相应设置将点23做为投影相对坐标的原点，也就是说，只要当光标点到这个角上时，计算机屏幕上的光标就立刻到这个地方，同样，对点24、25、26进行定位，完成这点23、24、25、26的绝对坐标定位之后，我们就可以正常地使用这个系统了。如图16所示，教鞭头9所指的位置位于投影四个点23、24、25、26之内，这时，红外发射灯3经过教鞭头9时，形成一个由示意线19和示意线20形成的遮挡区，同理，红外发射灯6也一样，形成示意线21和示意线22形成的遮挡区，利用前面介绍的原理，我们可以得到最后教鞭头在屏幕上的位置，从使用效果看，只要教鞭头点到投影的一个位置，光标就立刻跟到教鞭头所点的位置，即实现了即点即到的光标定位功能，同时配合教鞭把上的左右键操作，我们则在投影幕上实现对计算机的所有光标操作功能，特别适合使用在多媒体教学以及使用计算机进行投影演的场所。红外线收发装置1、2的结构红外线收发装置分别安装在投影屏幕左右两侧，其内部电路一样，如下图示。图中WYJ1至WYJn是并入串出寄存器，HK381B是红外线接收器，HK2051是红外线发射器，BT是接触投影屏幕上的教鞭端点。工作过程是，在单片机程序的控制下，红外线发射器D1灯亮，其BT投影落到A点上(实际在A左右附近都有投影，经计算机处理后取A点)，接收器HK381B接收到遮挡信号后输出为“1”(没接收到遮挡信号的各位为“0”)，接着在单片机程序的控制下，M脉冲打入，将数据送入WYJ寄存器锁存，然后，由移位脉冲CLK把数据通过串口送入上位机。接着发射灯D2亮，其过程同D1，B点的信息也送入上位机。另一收发装置同样将D3、D4信息送入上位机，其后过程如前所述。这就是收发装置1、收发装置2工作原理。采用HK381B红外线接收器如图18、、HK2051红外线发射器，是为了提高抗干扰性能，接收、发射灯采用38KHZ调制方式，经实际证明，该方法可消除外界光线干扰。图17为红外线光栅位置检测电路示意图。计算机的鼠标16教鞭及教鞭把内的无线电发射器结构鼠标接收器、教鞭手柄内部发射器电原理图如图示这里需要说明的是，鼠标接收器、柄内部发射器只用来实现鼠标左右键单击、双击、拖牵功能用。当按下发射器左键时，接收机左路模拟开关MK_Z闭合，使鼠标左键也闭合，带替原来直接操作鼠标的过程，按发射器右键和拖牵可达到同样目的。手柄下端可旋转打开，用来更换发射器电池。下面结合附图来说明实现即点即到功能的鼠标教鞭的定位原理对光标进行定位，获取教鞭头在投影幕上的位置，是本方案的核心，从表面看，使用者拿着教鞭(或其它杆状物体)指到投影屏幕的任何一个点时，相应的光标就指向该处，然后按动教鞭相应的左右按键，光标将迅速响应动作，从而实现教鞭的功能，实际上，在动作的背后，涉及复杂的定位方法，现以四点发射双侧接收的方案说明电子教鞭的定位原理。这里，先介绍四点发射双侧接收的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外线定位鼠标教鞭，其特征在于：它由红外线定位系统、教鞭杆系统以及计算机软件组成，红外线定位系统及计算机控制系统完成红外线平面定位，所说的教鞭杆系统由教鞭头、教鞭杆、教鞭柄、教鞭柄上的左右键、教鞭柄内的无线发送器、以及计算机鼠标口上的无线接收器组成，教鞭与电脑无线连接，完成红外线遮挡和鼠标左右键以及教鞭功能，单片机控制平面定位系统完成数据采集，再把数据发送到计算机，最后由计算机软件完成当前教鞭头遮挡光标位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉红，
申请(专利权)人：张玉红，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]