基于A(yíng)RM平臺的MEMS輸入設備的固件設計

　1 引言

　　MEMS(Micro Electro Mechanical System，即微機電系統)是指集微型傳感器、執行器以 及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統，具有體積小、重量 輕、性能穩定、可大批量生產(chǎn)、性能一致性好、成本低等特點(diǎn)，將MEMS器件――加速度傳 感器應用于輸入產(chǎn)品和嵌入式系統，滿(mǎn)足它們對傾斜、運動(dòng)、定位、振動(dòng)等微小變化的測量 需求，以MEMS替換機械控制部件，為消費產(chǎn)品帶來(lái)了一場(chǎng)革新。

　　國外和港臺地區有一些單位正在開(kāi)展這方面的研究，并取得了一定的成績(jì)。例如：香港 中文大學(xué)Alan H. F. Lam等幾個(gè)博士生提出了一種基于微加速度傳感器的虛擬鍵盤(pán)鼠標系統 （MIDS），能同時(shí)具備鼠標和鍵盤(pán)的功能[1]；加州大學(xué)伯克利分校設計了一種加速度感應手 套，利用放置在手指上的二維加速度傳感器感測手和手指的動(dòng)作，實(shí)現電腦輸入的功能[2]。

　　2. 系統設計

　　本文設計的無(wú)線(xiàn)輸入系統是以加速度計為敏感元件，來(lái)完成鼠標的功能，并能夠在三維 空間上同步操作者的三維運動(dòng)，從而實(shí)現電腦輸入的目的。本文采用美國AD公司的微加速 度傳感器ADXL203，并結合Nordic半導體公司的射頻收發(fā)器NRF2401，與Philips公司的 D12USB接口芯片形成一個(gè)硬件體系。該系統由兩個(gè)子系統組成：遠端子系統和主機端子系 統，具體的構成如圖1所示。

　　在軟件開(kāi)發(fā)上，采用 ARM 嵌入式系統的開(kāi)發(fā)理念，采用內置有ARM7 處理器核的 LPC2214 微控制器，開(kāi)發(fā)新一代基于微加速度傳感器的MEMS 無(wú)線(xiàn)輸入設備。在調試初期， 以周立功公司的EasyARM2200 開(kāi)發(fā)板為開(kāi)發(fā)平臺，使用ADS 作為開(kāi)發(fā)環(huán)境。