本发明属于计算机输入外部设备技术领域。 现有计算机输入设备主要是普通键盘、鼠标、和触摸屏等三种形式。
普通键盘是使用最广泛,历史最长的输入设备,它对计算机编程人员是方便的,但对一般的计算机用户只需对应用程序简单选择时,便存在键多不易操作的问题。另外由于键盘与计算机主机连线长度有限,必须坐在计算机前操作,就限制了操作的空间范围。
鼠标虽然只用两三个键实现菜单简单选择,但仍需移动光标到所选的菜单位置,也属于近距离操作。
触摸屏虽然可以快速选取菜单等操作,但对于操作者的手必须接触显示屏的要求,远距离操作就不能达到了。
本发明的目的是:
1.克服普通键盘键多不易操作的缺点。
2.克服上述三种输入设备在操作时必须端坐在计算机前的不方便状态,使用户可在离计算机主机远达10米的距离内进行操作。
3.使用户可以按照自己的需要定义键的功能及位置。
本发明的技术方案如下所述:
图1是本发明所采用的遥控输入方法的原理示意图。
图2是为实现本发明方法所设计的遥控键盘的电原理示意图。
图1中,(1)是8031微处理器,(2)是红外接收单元,(3)是红外编码发射单元,(4)是可擦除存储器(EPROM),(7)是输入输出(I/O)口,(8)是键盘口,(9)是RS-232口,(10)是主计算机键盘缓冲区,(11)是主计算机。
图2中,(14)是LS373锁存器,(15)是晶体振荡器,(16)和(17)是晶体振荡电容。
本发明所采用的方法地基本原理是,由红外编码发射单元(3)送出的红外线指令信号经红外接收单元(2)接收并转变为电信号,送入8031微处理器(1)的输入输出(I/O)口(7),在控制程序(5)的控制下读I/O口(7),由微处理器(1)按输出端口要求处理读取的信号,处理后的信号有两条途径可供选择。
第一条途径是通过计算机RS-232口(9),送入主计算机(11),主计算机(11)在接收译码程序(6)的控制下把读取RS-232口的信息译码后送入主计算机键盘缓冲区(10)。
第二条途径是通过键盘口(8)直接送入主计算机(11),主计算机(11)读取键盘口(8)的信息进行动作。
为实现本发明方法所设计的遥控键盘的硬件由8031微处理器(1),红外接收单元(2),红外编码发射单元(3)可擦除存储器EPROM(4),LS373锁存器(14),RS-232口(9),键盘口(8),晶体振荡器(15),晶振电容(16)和(17)所组成。软件由固化在EPROM(4)中的控制程序(5)和主计算(11)接收译码程序(6)所组成。
本发明所设计的遥控键盘中,接收单元(2)接收到由发射单元(3)发射的带有指令信息的红外光信号,8031微处理器(1)启动程序(5)从P1.6脚读取接收单元(2)送来的信息,微处理器(1)把读来的信息根据输出端口的要求分析处理,之后,该信息或者通过P3.3脚送到键盘口(8);或者通过TxD脚送到RS-232口,再经接收译码程序(6)控制并译码送入键盘缓冲区(10)。
本发明的技术方案中,由8031单片机,EPROM和晶振电路等构成了智能接收转换器的最小用户系统。8031的TxD脚之后构成通讯转换电路,该转换电路完成TTL电平到RS-232信号电平的转换。RS-232口的电平协议为逻辑1的电平范围是-3V~-15V,逻辑O电平范围是+3V~+15V。
本发明所设计的遥控键盘中,操作信息是通过检定编码形式,调制成38KHz的红外光传输给接收单元(2)。其指令编码为2帧。第一帧为引导码、地址码及结果码,第二帧为引导码及设定码。发射过程为:按下某键后,先发第一帧,然后发第二帧。在红外发射编码单元(3)上共有17个选择键,它们是“1”,“2”,……,“9”,“0”,“↑”“↓”,“→”,“←”,“BS”,“ESC”,和“”键。
本发明所设计的遥控键盘的软件由主计算机(11)的接收译码程序(6)和8031的控制程序(5)所组成。
程序(6)是通过主计算机(11)的RS-232口(9)与单片机通讯的程序。主要包括内存驻留的加载程序,RS-232口的初始化,中断内存驻留程序。其中中断程序代替RS-232口的OCH中断,修改中断向量OCH,使RS-232口的中断OCH来激活本中断程序,去把单片机从232口送来的键值读取回来,分析后,把与该被对应的ASCII码及其扫描码送入到键盘缓冲区(10)中,然后返回用户程序。
图3是初始化程序的流程图。
图4是中断程序的流程图。
控制程序(6)主要用于接收红外编码发射单元(3)发来的指令编码,译码转换,并发给主计算机(11),程序(6)首先进行对ROM20H~6FH单元清0初始化,然后判定P1.6脚的输入变化情况,并将每次变化的时间长度顺序存入以20H单元为首地址的RAM中。当判定结果相符时,进行译码工作。分别将43H,45H,47H,49H,4AH的内容进行时间长度判别。若长度等于04H或05H或06H时,则对20H某一位置0;若长度等于OEH,OFH时,则对20H中的该位置1。对应关系如下:
43H~4AH内容 43H 45H 47H 49H 4AH
20H的某一位 0 1 2 3 4
当完成编码转换后,将20H的内容,从8031单片机发送给主计算机(11),当判定接收码为第二帧引导码后,不再进行译码,只给主计算机(11)发一固定的OCH值。
图5、图6、图7是控制程序(6)的流程图。
与前面三种现有的输入方式相比,本发明所具有的有益效果是明显的。
1.红外编码发射单元(3)只有17个键,用户可以进行简洁、明确、功能齐全的操作。
2.发射单元(3)可以做成只有手掌大小,用户使用它可以在远达10米的距离内遥控操作。
3.用户可以按照自己的需要定义操作键的功能及位置。
在实施本发明设计的遥控键盘时,发射单元(3)可以做成分离的一部分,其它部分可以做成一个整体,与用户常用的主计算机(11)有线连接在一起。本发明可以广泛地应用各种计算机外部输入设备上,如商场和旅店服务的计算机信息查询,娱乐场所的卡拉OK计算机选取等,操作人员可以在一定的活动半径内手持小巧的发射单元(3),简单地按动上面的某些键,控制和操纵主计算机进行各种操作。