本文通过对用户键盘和鼠标的调查与剖析创造，传统键盘和鼠标存在不易携带、占用空间过大以及输入数据有较大局限性等不敷。本作品采取了可配戴式便携外不雅观设计，凑集键盘和鼠标于一体，结合手机九宫格输入法，将26个英笔墨母及鼠标旁边键在10个手指上进行有机的分配，实现键盘和鼠标的绝大部分功能，从而填补了传统键盘和鼠标的不敷。通过该作品得出结论，在信息科技高速发展的时期下，智能化可配戴便携式电子产品能很好知足用户的个性化需求，市场前景广阔。
目前市场上的指尖压敏鼠标极少。本设计采取可配戴式且便携式的指尖压敏制作了一款键盘鼠标。该键盘鼠标的利用将会代替传统键盘一些繁琐指令，使电子打算机的操作更加方便简捷。
该款指尖压敏可配戴式的键盘鼠标设计结合手机九宫格的输入方法，依据不同手指的敲击次数来输入10个数字、26个英笔墨母及其大小写等，能较好地知足用户个性化设计的需求。
该款指尖压敏可配戴式键盘鼠标紧张由USB吸收板和主控板组成。下面紧张先容这两块板的事情事理。
1.1 USB吸收板和主控板事情事理
USB吸收板事情事理：USB吸收板通过USB协议掌握电脑键盘鼠标的操作，个中USB吸收板上的蓝牙模块卖力将腕表模块采集到的操作数据通过无线吸收，并将数据通报给USB吸收板上的STC15F2K60S2单片机，STC15F2K60S2单片机通过蓝牙进行数据吸收，USB吸收板利用PDIUSBD12芯片用规范的USB协议与电脑进行通信，STC15F2K60S2单片机卖力将吸收到的数据进行整理并掌握改变关键数据，通过USB协议将操作数据进行转换，再向电脑发送键盘鼠标上的命令。
主控板事情事理：主控板上的OLED用来实时显示韶光。在人按压压敏传感器后，所检测到的按压信息被通报给主控板，压敏传感器映射九宫格输入法中的8个按键的字母排列，并获取陀螺仪的速率信息，将其通报给主控板上的单片机，通过陀螺仪的速率掌握电脑上鼠标光标移动，主控板上STC15F2K60S2单片机将吸收到的传感器的按压信息和陀螺仪的移动信息进行转换，并掌握主控板上的蓝牙，将获取到的各种传感器信息通过无线传输给USB吸收板。
1.2 硬件模块
本设计作品包括显示部分、软硬件的转换电路、检测人体多种加速度变革、近间隔的无线、发射、数据存储和逻辑传输等部分。所用电路模块紧张包括MPU6050加速度传感器、OLED显示屏、STC15F2K60S2单片机、PDIUSBD12芯片和HC-05蓝牙。
2 电路设计2.1模块设计
基于以上所述的USB吸收板和主控板的事情事理，利用各个模块信息传输路子进行电路设计。
1）MPU6050加速度传感器：①具有数字运动处理功能；②感想熏染加速度并转换成可用输出旗子暗记；③集成可程序掌握，丈量范围为±250°/s、±500°/s、±1000°/s与±2000°/s的3轴角速率感测器，范围为±2g、±4g、±8g和±16g的3轴加速度传感器。2）OLED显示屏：显示实时韶光。3）STC15F2K60S2单片机：SPI通信，串口通信，GPIO。①SPI与陀螺仪通信，获取加速度与角度信息；②串口通信用于主控板和USB吸收板的通信；③GPIO用于获取按键旗子暗记。4）PDIUSBD12芯片：内部集成有串行接口引擎（SIE）、320 b FIFO存储器、收发器（transceiver）和电压调节。5）HC-05蓝牙：当模块处于自动连接事情模式时，用于主控板和USB吸收板之间的无线数据通信。2.2 硬件电路设计
主控板电路如图1所示。STC15在此作为主控芯片，与陀螺仪和按键相连，轮询按钮被按下的情形。当按钮被按下时，将旗子暗记通过蓝牙发送给USB吸收板，并且以固定的频率将陀螺仪的速率数据发送至USB吸收板。
图1 主控板电路
USB吸收电路如图2所示。STC15单片机与USBD12芯片、蓝牙模块相连。作为核心掌握芯片，USBD12是单片机与电脑通信的桥梁，卖力把电脑发送的USB协议数据转发给STC15，并将STC15的应答数据转发给电脑。蓝牙模块卖力吸收主控板的用户动作数据，STC15将其处理后通过USBD12掌握电脑的鼠标光标和键盘。
图2 USB吸收电路
3 组装与调试3.1 组装及调试
组装紧张包括两部分：①硬件电路板的设计与功能测试；②系统外不雅观模型的搭建。
在完成电路设计与焊接的根本上，首先对电路板进行功能测试，通过测试之后将系统按照预期的外不雅观设计进行组装，对旗子暗记线处理：
①将从主控板上引出的两排主控旗子暗记线利用软排线进行连接，并且采取即拔即插的办法，方便用户配戴；②根据设计模型，从软排线的另一端将旗子暗记线分别引到双手的每根手指，与手指端传感器进行连接，通过指尖按压将旗子暗记传输至主控板；③对主板腕表模型进行3D模型设计与搭建，此模型可按需求进行个性化设计。3.2 作品USB吸收模块如图3所示。终极设计的作品实物如图4所示。
图3 USB吸收模块
图4 作品实物图
3.3 调试中涌现的问题
在对该作品不断调试的过程中，涌现的问题如下：
1）向MCU下载程序后，单片机事情涌现了非常征象。在将USB吸收板插入电脑后，电脑显示为“无法识别USB设备”。2）在陀螺仪事情进行吸收数据时，数据非常。3）按键检测问题：一贯检测为“按下”状态，有时会将“未按下”状态识别为“按下”。4）按键预设功能与实际按下功能不符。5）在事情一段韶光后，USB模块向电脑发送乱码。6）USB模块与主控板无法进行通信。7）程序代码太大，超过ROM空间，无法下载。3.4 问题办理方案
针对以上调试程序中所碰着的问题，不断进行测试，终极制作出了较为完美的作品。以下为上述问题的办理方案。
1）程序逻辑缺点，重新检讨USB模块向主机发送的数据，不雅观测数据，并进行程序修正，再多次与电脑进行连接，显斧正常。2）检讨连线问题，若连线精确，则更正SPI协议实现的代码。3）丈量电源电压，部分缘故原由是电压过低造成按键检测缺点，在程序中加入延迟消抖。4）部分引线与传感器连接缺点，对程序中按键定义进行重新修正。5）首先检测电源电压是否正常，也可能为串口传输存在出错的几率，在个中加入校验字节后便可正常传输。6）检讨蓝牙是否连接完成，如果连接完成，可能是串口未开的缘故原由。7）对程序部分指令进行适当优化。3.5 升级和包装
1）传感器和单片机的升级
（1）传感器。本设计最初采取的是轻触按键传感器，通过资料搜集，创造了更加实用的压敏传感器。对付鼠标光标的掌握，本设计采取了MPU6050传感器，它能很好地获取手掌移动信息，从而准确地掌握鼠标光标的移动。（2）单片机。本设计第一代产品采取的是插针式的51单片机，后考虑要把产品做的更小而采取了贴片式的STC15单片机。15单片机比较于51单片机，其性能更加优胜。2）包装
通过3D画图设计了本作品的外包装，并通过3D打印将模型打印出来进行包装。对主控板进行包装是为了得到更佳的体验感，将电源隐蔽在塑料壳内部，如图4所示。对付每个手指上的指圈，为更利于配戴，利用中通的软管将引线进行隐蔽，得到了更简洁的外不雅观，凸显作品特色。
4 软件流程设计在本作品的软件设计中，USB吸收板程序流程和主控板程序流程分别如图5和图6所示。
图5 USB吸收板程序流程图
图6 主控板程序流程图
5 结论本作品通过采取MPU6050传感器及压敏电阻传感器进行智能化数据采集，对手指运动产生的压力旗子暗记进行识别，结合手机九宫格的输入法，可以实现将26个英笔墨母及鼠标旁边键在10个手指上进行有机的分配。同时对传统键盘鼠标进行外不雅观个性化设计，实现便携式和可配戴式，不受利用场合的限定，还可使键盘键位宏定义可变，演化为多种设计，知足当代社会用户的个性化需求。
