[发明专利]一种眼镜鼠标的设计及实现方法

权利要求书

1.一种眼镜鼠标，其特征在于：包括USB接收器和眼镜主体；所述USB接收器包括：USB接收器电源模块、USB接收器主控制器模块和USB接收器无线通信模块，用于接收眼镜主体发送的鼠标指针移动的数据和鼠标功能的命令，并将接收的数据和命令发送给电脑进行处理；所述眼镜主体包括：脚部控制器和眼镜主板。

2.根据权利要求1所述一种眼镜鼠标，其特征在于：

所述USB接收器电源模块由电脑为USB接收器供电，并外接一个500mA的保险丝用于保护电路；

所述USB接收器主控制器模块由STM32F103C8T6单片机和外围电路组成；

所述USB接收器无线通信模块由NRF24L01芯片和外围电路组成；

接收过程是STM32F103C8T6单片机通过SPI协议与NRF24L01芯片进行通信接收眼镜主体发送的鼠标指针移动的数据和鼠标功能的命令；

发送过程是STM32F103C8T6单片机通过USB协议与电脑进行通信。

3.根据权利要求1所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述脚部控制器包括：脚部控制器电源模块、脚部控制器主控制器模块、脚部控制器无线通信模块和按键模块，用于实现生成鼠标功能的命令，并将生成的命令发送给眼镜主板。

4.根据权利要求3所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述脚部控制器电源模块由脚部控制器充电模块和脚部控制器供电模块组成；脚部控制器充电模块由TP4056芯片和外围电路组成；脚部控制器供电模块由SGM2028芯片和外围电路组成，供电电压为3.3V。

5.根据权利要求3所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述脚部控制器主控制器模块由STM32F103C8T6单片机和外围电路组成。

6.根据权利要求3所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述脚部控制器无线通信模块由NRF24L01芯片和外围电路组成。

7.根据权利要求3所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述按键模块由两个按键和外围电路组成；两个按键分别置于左脚和右脚下，当脚放下时，按键的状态为0；当脚抬起时，按键的状态为1；

发送过程是STM32F103C8T6单片机通过SPI协议与NRF24L01芯片进行通信发送鼠标功能的命令到眼镜主板。

8.根据权利要求1所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述眼镜主板包括：眼镜主板电源模块、眼镜主板主控制器模块、头部姿态检测模块和眼镜主板无线通信模块，用于接收鼠标功能的命令和头部姿态的数据并解析和处理，将解析和处理后的数据发送给USB接收器进行响应。

9.根据权利要求8所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述眼镜主板电源模块由眼镜主板充电模块和眼镜主板供电模块组成；其中眼镜主板充电模块由TP4056芯片和外围电路组成；眼镜主板供电模块由SGM2028芯片和外围电路组成，供电电压为3.3V；

所述眼镜主板主控制器模块由STM32F103C8T6单片机和外围电路组成；

所述头部姿态模块由MPU6050芯片和外围电路组成；

所述眼镜主板无线通信模块由NRF24L01芯片和外围电路组成；

接收过程是STM32F103C8T6单片机通过SPI协议与NRF24L01芯片进行通信，接收脚部控制器传来的鼠标功能的命令；

发送过程是STM32F103C8T6单片机通过SPI协议与NRF24L01芯片进行通信，发送鼠标指针移动的数据和鼠标功能的命令至USB接收器；

解析和处理的过程是STM32F103C8T6单片机通过IIC协议读取MPU6050的姿态数据，经过卡尔曼滤波融合算法处理后得到角度数据，并将角度数据转化为鼠标指针移动的位移量；采用的转化公式为：

其中，θ表示角度数据的差值，η表示鼠标移动的灵敏度，γ表示鼠标指针移动的位移量。

10.根据权利要求1所述一种眼镜鼠标，其特征在于：所述鼠标功能包括：单击左键、双击左键、按住左键不动、单击右键、单击滚轮和滚轮移动；其中，滚轮移动是在滚轮状态下，通过鼠标指针的移动来实现；

所述单击左键识别动作是：通过左腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内再次抬(状态为1)放(状态为0)，然后再接下来的2秒内无动作；

所述双击左键识别动作是：通过左腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内再次抬(状态为1)放(状态为0)，然后再接下来的2秒内再次抬(状态为1)放(状态为0)；

所述按住左键不动的识别动作是：通过左腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内无动作，在此之后进入按住左键不动的状态；当再次通过左腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内无动作，则按住左键不动的状态释放；

所述单击右键识别动作是：通过右腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内再次抬(状态为1)放(状态为0)，然后再接下来的2秒内无动作；

所述单击滚轮识别动作是：通过右腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内再次抬(状态为1)放(状态为0)，然后再接下来的2秒内再次抬(状态为1)放(状态为0)；

所述进入滚轮状态识别动作是：通过右腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内无动作，在此之后进入滚轮状态，此时可以通过鼠标指针的移动来实现滚轮的移动；当再次通过右腿抬(状态为1)放(状态为0)来触发，然后接下来的2秒内无动作，则滚轮状态释放。