[发明专利]一种光电式多用途输入外设

摘要

本发明属于人机界面技术，是兼具鼠标、键盘、手写笔功能的电子装置。本发明中，鼠标、键盘、手写笔的各种操作对应成手指动作或手指动作组合，单片机接收位于手套指端的光探头获取的位移和速度信息及受光情况并转换成鼠标、键盘、手写笔操作所对应的编码，编码既可经PS/2或蓝牙等其它接口送出，也可存于本机的FLASH存储器中，并可借助本机的LED液晶显示器编辑。本发明实现适用于任何语言。

主权项

1 一种多功能输入外设，把手指的动作转化为键盘或鼠标或手写笔的编码，并经PS/2、蓝牙等接口送出，其特征在于，操作者或戴着手套(手套阴面朝下)作手指闪击操作，使位于手套指端阴面的触击监测探头内的光电二极管接受光脉冲信号；操作者或以右手大拇指(或右手中指)指端的色敏器件扫描手套阴面由方形色阵块901拼成的方格色阵(或专用方格色阵板)，产生成对的红光蓝光强度信号(呈图8(a)或(b)状)，同时由触击监测探头提供“触摸态”信号；操作者或以右手指尖击打左手掌心的实键盘，使被击键内的光电二极管接受光脉冲信号，这些信号经单片机系统处理后形成相应编码，该编码可在本地存储并显示；1.1 右手套大拇指端、中指末指节阴面分别胶固着一个三色色敏器件；左右手套每个手指末指节阴面(不在指尖，距指尖约10毫米)胶固着一个触击监测探头；1.2 脉冲发生计数电路接收来自三色色敏器件的红光(或蓝光)强度信号，经光电转换、微分、放大、检波后产生符合电平标准的一个正脉冲串和一个负脉冲串；系统通过定时中断服务程序读指定的I/O地址，使每个脉冲串的计数器计数值被周期地锁存并经数据总线输出，同时被复位；1.3 触击监测探头提供虚拟键盘(或鼠标)的击键信号、手写笔(或鼠标)的触摸态信号：击键(或触压物面)操作，使滑窗透明段502-4(或连筋507-4)与外壳透明圆圈段501-2正对(或错开)，从而改变触击监测探头内光电二极管的光照状态；对击键操作，光电二极管受光状态变化则有击键；对移动操作，右手套大拇指(或中指)指端的光电二极管处于受光态，则鼠标或手写笔处于“触摸态”，反之为“非触摸态”；1.4 重力键提供实键盘的击键信号，其过程同于触击监测探头提供虚拟键盘(或鼠标)的击键信号；无外力时，坠子516(其材质比重很大)的重力使滑窗511(其材质比重很小)沿方向H在隧道510-1内松配合地滑动、活罩512沿方向U转动，透明段510-3与透明段511-2错开，含于滑窗511内的光电二极管(位于探头518的上端头)处于不受光状态；1.5 液晶显示器702位于左手背面，按微控制器706的指令为不同模式提供不同的显示界面；本地模式下输入的文本字符存入FLASH存储器709；1.6 中断服务程序周期地读一个色敏器件的4个锁存器对应的4个I/O地址，得到红光(或蓝光)光强信号对应的正脉冲计数和负脉冲计数；若红光(蓝光)光强信号的正脉冲计数大于负脉冲计数，则Y(X)方向位移为正，反之为负；红光(蓝光)光强信号的正、负脉冲计数之和为Y(X)方向位移的绝对值；1.7 中断服务程序每执行一次就把右手大拇指(或右手中指)的位移存于变量(MouseX，MouseY)中，把”触摸态”存变量touchState中；1.8 系统程序与中断服务程序配合形成一个实时系统；系统有8种工作模式，一个模式切换态；1.8.1 按语言及学科划分各种字符区，每种字符区对应4个操作区；每个操作区是一个二维表格，格内放字符扫描码；由Q1Q0表示操作区号；操作区行号R2R1R0(或列号C2C1C0)对应变量swBin中左手(右手)无名指、中指、食指位；英语和汉语合用一个语言类字符区；1.8.2 同一时间段，一个或多个手指完成一次“闪击操作”就是一个按键操作；组合键由起始键、几个同时按下键、停止键构成；1.8.3 启动时，系统主模块初始化；然后根据当前模式转入对应模式的子程序运行；在当前模式退出后，进入模式切换态；模式切换态子程序提供了8种模式供用户选择，用户选择其中一种模式作当前模式后，进入该模式运行；1.8.4 字符区选择模式：系统有按语言及学科划分的各种字符区，用户选取其中一种字符区作当前字符区；1.8.5 升级工作模式子程序在密码验证通过后，把升级指令提供的内容写入FLASH存储器区；最后转入模式切换态；1.8.6 通用模式子程序完成如下功能：a)判断出有新按键且行号R2R1R0和列号C2C1C0均不为零时，认为这是键盘按键操作；若Q1Q0为3，且当前字区为英汉字符区，则为键编码加上汉字输入标志后输出；对非“区号为3且当前字符区为英汉字符区”的按键，在Q1Q0号操作区按行号列号查当前字符区编码表得到按键编码；b)判断出有新按键且行号R2R1R0和列号C2C1C0一个为零、另一个的三个二进制位中只有一个不为零时，认为这是鼠标按键操作；一个不为零的二进制位对应的鼠标键码即为所求的按键编码；c)行号R2R1R0和列号C2C1C0均为零且是触头处于接触状态时，认为这是鼠标移动操作，输出当前的鼠标位移系数与(MouseX，MouseY)之积作最终鼠标位移；1.8.7 手写笔模式：根据最新的位移和”触摸态”信号产生手写笔格式的编码；1.8.8 手机键盘模式：以右手对应的5位二进制数作被除数，以5作除数产生商和余数，以商作行号，余数作列号查图15得按键编码；1.8.9 手机鼠标模式：a)判断出是按键操作，则把按键对应的鼠标编码输出；b)判断出是鼠标移动操作，则把(MouseX，MouseY)转化为鼠标位移编码输出；1.8.10 本地模式：a)切换“播音态”与“非播音态”，把FLASH存储器中的内容送语音芯片播放；b)编辑：根据键盘的按键操作产生的编辑键或可显示字符，移动光标或修改FLASH中的内容；若当前字符区为英汉字符区，3操作区的可显示字符则经汉字输入法软件转化为汉字后存储并显示；对非“区号为3且当前字符区为英汉字符区”的按键，则直接存储并显示；c)对鼠标移动操作，按鼠标位移对鼠标作相应的移动。1.8.11 实键盘模式：获取9个键击键信号，查图12(c.1)-(c.4)得按键编码；