一、意法半导体单片解决方案为微软光电鼠标提供动力（论文文献综述）
黄阳[1]（2020）在《基于MEMS惯性传感器的空中鼠标设计》文中研究说明鼠标作为人机交互输入的设备之一,人们在生活、学习以及工作中对鼠标设备的适用场景需求也愈发多元化。随着智能设备发展,迫切需要一种使用方便、适用于更多场景的人机交互的鼠标设备。传统鼠标必须依托于一个二维平面才能完成光标指针的移动以及点击操作,人们希望鼠标能够不依托二维平面,不受到使用范围的限制,可以在三维空间中自由摇动来完成人机交互的操作。借此,本项目设计了一种空中鼠标,以满足其三维空间中的使用需求。MEMS微惯性测量单元在许多畛域都得到了广泛利用,并且是一种成本低、功耗低的器件。本项目将MEMS微惯性测量单元件应用到空中鼠标当中,能够设计出一种使用更舒适,更契合人体工程学的人机交互输入设备,为医疗设备采集装置的多样性提供了可能,在非二维空间中具备很好的应用前景。本文探讨了国内外有关空中鼠标技术的研究现状,剖析总结了实现方案的优劣性,结合生物医学工程领域的理论。选用了MEMS微惯性测量单元MPU-6050作为姿态数据的采集部分,内部集成的微加速度计可以敏感识别鼠标机体在运动和静止状态下的加速度,微陀螺仪对鼠标机体角度发生的变化敏感,MPU-6050能够得到鼠标机体的加速度、角速率以及环境温度信息。以STM32F103作为中央处理器,搭配惯导算法进行数据解算,使用软件数字滤波和陀螺仪温度补偿的方式对传感器数据进行数据矫正,生成鼠标光标的位移轨迹信息,使用NRF24L01模块搭建姿态无线传输平台,接收端USB接口与PC端通讯,从而获得使用者的用意,完成对应的鼠标操作。本文工作如下述:（1）探讨空中鼠标的运行原理,硬件选型及平台搭建。依照传统鼠标的基础,建立空中鼠标的工作原理。针对其作业原理制定了整体的系统结构框架,确定了硬件平台结构。讲解了鼠标系统的姿态数据感测模块,利用MEMS微惯性测量单元感测姿态位移数据信息的原理。从而确定了鼠标系统的硬件选型,设计搭建相关功能的电路模块。（2）根据姿态数据,挑选合适的解算算法,并进行优化。根据传感器感测到机体在三维空间中的姿态数据信息,使用SINS算法将传感器获取到的姿态数据进行解算,获得鼠标机体在空间的位移数据。针对传感器对环境敏感的特性建立了Kalman模型,抑制环境因素对传感器检测数据的干扰。针对生物手抖建立了阈值滤波模型,抑制生物手抖对传感器的干扰。温度的变化使陀螺仪敏感,需要进行温度补偿,建立基于最小二乘法模型,搭配实际采集数据进行模型仿真分析。（3）依据空中鼠标的设计方案,进行底层软件设计。针对系统整体的功能,设计出空中鼠标的软件功能流程,将空中鼠标的进行功能模块划分,根据各部分的功能进行底层程序的系统设计。（4）鼠标样机软硬件联调,鼠标基本功能测试。主要包括人机交互设备的功能性测试,使用专业的鼠标性能检测软件,对鼠标样机进行了点击、拖拽、移动等功能的测试,并针对测试结果进行了剖析和总结。本文针对用户对场景的需求设计了能够在三维空间中使用的空中鼠标,并将其实现。能够满足用户对鼠标的日常使用,使用方便、操作简单。相比较目前市面能够使用的空中鼠标对环境具有较好的抗干扰性,提高了鼠标的使用分辨率,达到项目预期。
二、意法半导体单片解决方案为微软光电鼠标提供动力（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、意法半导体单片解决方案为微软光电鼠标提供动力（论文提纲范文）
（1）基于MEMS惯性传感器的空中鼠标设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第二章 空中鼠标的工作原理和平台结构设计 |
| 2.1 鼠标工作原理 |
| 2.1.1 传统机械式(滚轮)鼠标 |
| 2.1.2 光电式鼠标 |
| 2.1.3 无线鼠标 |
| 2.1.4 空中鼠标 |
| 2.2 空中鼠标硬件结构设计 |
| 2.2.1 中央处理单元 |
| 2.2.2 电源模块 |
| 2.2.3 按键电路 |
| 2.2.4 无线射频模块 |
| 2.2.5 USB通讯模块 |
| 2.2.6 惯性传感模块 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 MEMS惯性传感器姿态数据分析优化 |
| 3.1 系统姿态数据分析 |
| 3.1.1 捷联惯性导系统 |
| 3.1.2 捷联惯性导系统基本算法 |
| 3.1.3 姿态数据解算 |
| 3.2 系统姿态数据优化处理 |
| 3.2.1 MEMS传感器误差分析 |
| 3.2.2 随机误差校正处理 |
| 3.2.3 温度补偿校正处理 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 空中鼠标软件设计 |
| 4.1 软件整体设计 |
| 4.2 软件功能模块设计 |
| 4.2.1 鼠标主控程序设计 |
| 4.2.2 姿态数据采集解算程序设计 |
| 4.2.3 按键检测处理程序设计 |
| 4.2.4 姿态数据发送、接收程序设计 |
| 4.2.5 USB通讯程序设计(鼠标协议) |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 空中鼠标系统功能测试 |
| 5.1 鼠标系统功能测试 |
| 5.2 测试结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、意法半导体单片解决方案为微软光电鼠标提供动力（论文参考文献）
- [1]基于MEMS惯性传感器的空中鼠标设计[D]. 黄阳. 中南民族大学, 2020(07)