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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:許宗棋
研究生(外文):Tsung-Chi Hsu
論文名稱:改良式超音波頭控滑鼠系統之研製
論文名稱(外文):Development of The Improved Ultrasonic Head Controlled Mouse System
指導教授:洪三山
指導教授(外文):San-Shan Hong
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:自動控制工程所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:滑鼠
外文關鍵詞:MouseHead Controlled
相關次數:
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中文摘要

由於電腦快速的發展,電腦已經成為人類生活中不可或缺的一部份,而在電腦與外界通訊的部分,有許多種電腦傳輸介面可供電腦與外界溝通,如Print Port、RS232等電腦傳輸介面,在本論文中,將提出應用RS232介面所設計出的改良式超音波頭控滑鼠系統,利用RS232電腦傳輸界面取代前一代頭控系統中所使用的介面卡,以降低系統的成本。使用者只需把超音波發射裝置配戴於頭部,然後就可以經由四個裝設在使用者正前方的超音波接收器來抓取因頭部位置移動所產生的電壓值變化,經由電子電路進行訊號處理後,再透過自行研發之RS232電腦傳輸介面將電壓值傳送入電腦,最後透過電腦程式的判斷,將頭部的每一點位置轉換成螢幕的座標系統,因此使用者可透過頭部的運動來控制游標的行為。
本論文主要目標是在發展出低製作成本且具高效操控性的超音波頭控滑鼠系統,相信藉由本系統的發展將有助於肢障者能方便地使用電腦來控制、學習、及遨遊於廣大的網際網路世界中。
Abstract

Because of the rapid development of the computers technology, the computers are more and more important in human daily life. Many computer transmission interfaces are used to communicate with the outside equipment in the computer communication such as Print Port and RS232 etc. In this thesis, we describe the improved head-controlled mouse system based on ultrasonic. In the improved head-controlled mouse system, we will use RS232 instead of A/D the former interface card of the ultrasonic head-controlled system. By this way we can reduce the system cost of the improved head-controlled mouse system. Users just wear the ultrasonic transmitter and the varied voltage values can be detected when users swing or move by the four receivers mounted on the monitor. The varied voltage values will pass through the signal process and use the RS232 computer interface to transmit to the computer. Finally, the computer program will determine the location of each point of head’s motion and transfer it to the screen coordinate system in other words the user can control the cursor by head motions.
The purpose of the thesis is to develop the low system cost and high operation performances head-controlled mouse system. We believe that the development of ultrasonic-head-controlled system benefits the disabled people to use the system to control, learn, work and surf through extensive World Wide Web network.
目錄

感謝 i
中文摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究背景及動機 1
1.2 研究目的及其重要性 2
1.3 國內外相關研究 3
第二章 超音波頭控人機介面之改善 8
2.1 超音波二維與三維頭控系統 8
2.2 改良式超音波二維頭控滑鼠系統 11
2.2.1電腦傳輸介面RS232之設計 11
2.2.2類比對數位轉換器之設計 14
2.2.3 單晶片AT89C51之設計 17
2.2.4 微處理機與RS-232信號準位之轉換 21
2.3超音波接收端電路之改善 22
2.4 二維頭控系統游標抖動現象及靈敏度之改善 37
第三章 改良式超音波頭控滑鼠之系統架構 40
3.1 系統硬體架構 40
3.2 系統軟體設計 42
3.2.1 RS232驅動程式 42
3.2.2 系統軟體控制流程 43
第四章 實驗結果與討論 46
4.1改良式超音波頭控滑鼠系統硬體電路測試 46
4.2 超音波三維頭控系統測試分析 51
4.2.1 系統操作流程 51
4.2.2 系統歸格分析 53
第五章 結論與未來展望 74
5.1 結論 74
5.2 未來展望 75
參考文獻 77
附錄A LF356 Data Sheet 79
附錄B 主動式帶通濾波器之高頻分析推導 81
附錄C 改良式超音波頭控系統成本分析表 85
參考文獻
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