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(分享)虚拟激光键盘的设计与制作原理及源代码-电路方案

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简介:
本项目旨在介绍一种创新的虚拟激光键盘设计及其工作原理,包括详细的硬件电路图和软件源代码。适合对电子产品开发感兴趣的读者参考学习。 自1999年发布第一只浏览传感器以来,Avago的光学鼠标传感器出货量已突破6亿只。作为开创应用于鼠标的光学传感技术的企业之一,Avago向全球各大LED和激光鼠标制造商提供从入门级到下一代的光学和激光鼠标传感器,并一直引领市场潮流。Avago Technologies(安华高科技)是为先进的通信、工业和商业等应用领域提供创新半导体解决方案的重要厂商,在激光技术的应用中处于领先地位。 虚拟激光键盘是一种通过光学手段将计算机键盘画面投影到任意平面上的技术,用户可以像使用真实键盘一样进行输入操作。我们的设计基于PC机上的计算机视觉来处理按键事件,并采用了一个由摄像头和激光器组成的测距系统工作。本设计方案所需的硬件非常简单,只需要三个核心部件:一个摄像头、一个激光器以及用于投射键盘图案的投影激光。 当用户在桌面上“按下”虚拟键后,手指反射的激光信号会被摄像头捕捉到。安装在PC/Mac上的信号处理软件会进行最核心的工作:通过反射光斑定位用户的指尖位置,并确定对应的按键。 这种技术采用全息投影方式产生键盘画面,成本低廉且易于实现。这种方法是利用激光照射事先保存有键盘图案的全息镜片,在目标平面上生成相应的图像。这种方式的成本非常低,可以通过网络轻松购买到用于制作激光键盘图案的设备。 虚拟激光键盘的工作原理主要解决两个核心问题:如何产生键盘的画面以及如何检测用户的输入事件。对于前者,通过将预先设计好的键盘图形存储在特殊全息镜片中,并使用激光照射该镜片来生成所需图像;后者则是利用摄像头捕捉手指反射光斑的位置信息并将其转化为按键信号。 虚拟激光键盘的设计不仅为用户提供了便捷的输入方式,同时也展示了光学技术与计算机视觉结合应用的巨大潜力。

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    本项目旨在介绍一种创新的虚拟激光键盘设计及其工作原理,包括详细的硬件电路图和软件源代码。适合对电子产品开发感兴趣的读者参考学习。 自1999年发布第一只浏览传感器以来,Avago的光学鼠标传感器出货量已突破6亿只。作为开创应用于鼠标的光学传感技术的企业之一,Avago向全球各大LED和激光鼠标制造商提供从入门级到下一代的光学和激光鼠标传感器,并一直引领市场潮流。Avago Technologies(安华高科技)是为先进的通信、工业和商业等应用领域提供创新半导体解决方案的重要厂商,在激光技术的应用中处于领先地位。 虚拟激光键盘是一种通过光学手段将计算机键盘画面投影到任意平面上的技术,用户可以像使用真实键盘一样进行输入操作。我们的设计基于PC机上的计算机视觉来处理按键事件,并采用了一个由摄像头和激光器组成的测距系统工作。本设计方案所需的硬件非常简单,只需要三个核心部件:一个摄像头、一个激光器以及用于投射键盘图案的投影激光。 当用户在桌面上“按下”虚拟键后,手指反射的激光信号会被摄像头捕捉到。安装在PC/Mac上的信号处理软件会进行最核心的工作:通过反射光斑定位用户的指尖位置,并确定对应的按键。 这种技术采用全息投影方式产生键盘画面,成本低廉且易于实现。这种方法是利用激光照射事先保存有键盘图案的全息镜片,在目标平面上生成相应的图像。这种方式的成本非常低,可以通过网络轻松购买到用于制作激光键盘图案的设备。 虚拟激光键盘的工作原理主要解决两个核心问题:如何产生键盘的画面以及如何检测用户的输入事件。对于前者,通过将预先设计好的键盘图形存储在特殊全息镜片中,并使用激光照射该镜片来生成所需图像;后者则是利用摄像头捕捉手指反射光斑的位置信息并将其转化为按键信号。 虚拟激光键盘的设计不仅为用户提供了便捷的输入方式,同时也展示了光学技术与计算机视觉结合应用的巨大潜力。
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    本项目探讨了虚拟激光键盘的工作机制及其设计理念,并公开了相关源代码,旨在促进技术交流和创新。 虚拟激光键盘是一种创新的人机交互设备,它利用激光投影技术和传感器技术,在平面上投射出一个全尺寸的虚拟键盘布局,用户可以直接在空中敲击实现文字输入。这种技术不仅节省了物理空间,而且增加了输入便携性,特别适用于移动设备和物联网设备。 一、工作原理 虚拟激光键盘主要由三个部分组成:激光投影模块、光学传感器阵列以及微控制器单元。其运作流程如下: 1. **激光投影模块**:使用内置的激光二极管发出稳定的红色或白色光束,并通过光学系统调整,将键盘图像精确地投射到平面上。 2. **光学传感器阵列**:位于投影下方,用于捕捉用户手指动作。当手指遮挡了投映光线时,传感器会检测到光线变化并生成信号。 3. **微控制器单元**:接收和处理来自传感器的信号,并识别用户的敲击位置,将其转化为相应的字符或指令并通过蓝牙或USB接口发送至连接设备。 二、设计与制作过程 虚拟激光键盘的设计包括硬件设计和软件开发两大部分: 1. **硬件设计**:选择合适的激光投影组件、高灵敏度光学传感器以及低功耗微控制器等。该环节需考虑设备体积、重量、能耗及耐用性等因素。 2. **软件开发**:主要包括两个方面,一是驱动程序负责解析传感器数据并实现键位识别;二是用户界面和应用接口提供与各类操作系统兼容的输入方式。 三、源代码与处理软件 在编写源码时通常包括以下模块: 1. **传感器处理模块**:用于分析来自光学传感的数据,并确定手指位置及运动轨迹。 2. **键盘映射模块**:根据投影布局将传感器识别的位置对应到实际按键上。 3. **通信模块**:通过蓝牙或USB协议,向主机设备发送键位信息。 配套软件可能包括: 1. **驱动程序**:安装在主机端使系统能够正确处理虚拟激光键盘输入。 2. **校准工具**:允许用户根据环境调整投影参数以确保准确的按键识别。 3. **固件升级工具**:用于更新内部软件,修复问题或添加新功能。 四、应用场景与挑战 此设备广泛应用于智能手机、平板电脑及智能电视等场景,在无实体键盘环境中提供便捷输入。然而面临提高精度降低误触率优化用户体验以及适应不同光照条件的挑战。 总结而言,虚拟激光键盘的设计和制作涉及光学技术、电子工程和软件开发等多个领域,是现代科技发展的一个重要体现。通过深入理解其工作原理与设计过程可以更好地改进这种创新的人机交互设备。
  • GH60机械RGB背解析-
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    本文章详细介绍了GH60机械键盘中RGB背光电路的设计原理及其实现代码。通过深入分析,帮助读者理解其工作方式,并提供源码供参考学习。适合电子工程师和技术爱好者阅读。 GH60公模机械键盘PCB配置如下: 1. 使用ATMEGA32U4作为主控制器,并采用QMK程序。 2. 所有按键均可自定义编程。 3. 配备USB微型接口,坚固耐用且焊接质量优良。 4. 内置14个RGB背光灯,60个冰蓝色竖向灯光(可调节)。 5. 支持PCB卫星轴安装。 6. 兼容所有GH60公模外壳。
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    虚拟键盘方案是一种基于软件技术实现的输入设备替代方案,通过在触摸屏上显示可点击的键盘图像来模拟物理键盘的功能。它广泛应用于智能手机、平板电脑等移动设备中,提供便捷的文字输入方式,并可根据用户需求定制不同的布局和功能。 虚拟键盘是一种软件技术,在缺少物理键盘的情况下允许用户通过鼠标或其他输入设备在屏幕上模拟键入操作。这项技术适用于多种场景,例如触摸屏设备、无实体键盘的平板电脑以及需要自动化重复任务的情况。 其工作原理主要是基于驱动级硬件仿真,这意味着它不仅是一个简单的界面应用,而是深入操作系统内部与硬件接口进行交互,并模仿真实的键盘信号发送给系统。这种级别的模拟使得虚拟键盘可以像真实键盘一样被任何接受输入的应用程序识别和处理。 永久免费的虚拟键盘为用户提供了一种经济高效的解决方案,无需额外付费即可享受其带来的便利性。个人用户可以在没有物理键盘的情况下轻松打字;企业则可用于自动化数据录入、测试环境中的键入模拟等任务。 一键安装特性使得部署变得非常简单快捷,只需下载并执行安装程序,并按照提示完成安装步骤便可在计算机上添加虚拟键盘功能。整个过程通常不需要复杂配置或专业知识,大大降低了使用门槛。 此外,虚拟键盘的完全编程控制能力也是一大亮点。用户可以根据特定需求定制按键映射、设置热键甚至编写宏命令以实现更高级别的自动化操作,例如自动填写表单或者一键执行一系列复杂的操作来提高工作效率。 总之,虚拟键盘技术为用户提供了一种灵活且高效的输入方式,在日常生活和专业工作场景中都能发挥独特优势。对于那些受限于硬件条件但仍需依赖键盘输入的用户而言,它是一种非常强大的工具;同时其驱动级仿真及编程控制功能也提供了广泛的自动化与定制化操作可能性。
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    本资料集包含了激光原理课程中编程作业所需的代码示例及详细解答,旨在帮助学生理解和应用相关理论知识进行实践操作。 激光原理画图代码及作业答案的相关解答、MATLAB程序以及Word文档的请求。
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    本项目致力于设计和实现高效的心电图监测电路,并提供完整代码资源。旨在为医疗健康领域提供技术解决方案。 心电图设计概述:该心电图采用MSP430FG439芯片,并使用SoftBaugh公司的SBLCDA4芯片进行LCD显示,构建了一个数字心率监视器。每分钟的心率会在液晶显示器上显示出来。此外,本应用实例还通过R232串口向计算机传输数据,并可以在计算机屏幕上显示出EKG波形。 在使用Heart rate with EKG Demo.c程序时,需要在PC和EKG板之间连接一个RS-232电平转换器。由于串行通信中没有握手机制,因此只需TX线P2.4/UTXD0即可实现与电脑的通信。与计算机进行通信的串行通信波特率为115.2 kbps。 心电图电路截图和附件内容截图也包含在设计文档内。
  • 智能饮水机控
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    本项目提供了一套智能饮水机控制电路的设计方案和配套源代码。通过先进的电子技术和编程语言实现对饮水机温度、水量等参数的智能化管理与监控,致力于提升用户体验和设备性能。详情请查阅相关资料获取具体实施方案和技术细节。 智能饮水机控制器功能概要:该智能饮水机采用瑞萨16位MCU R7F0C009A2单片机作为主控制芯片,通过I/O端口、A/D输入及TAU等功能模块实现LCD模块和饮水机工作状态的控制。六个用户按键用于操作饮水机的工作模式,具体包括:开/关、童锁/设置、水量调节、消毒/+、制冷/夜灯以及热水功能。LCD显示的信息内容涵盖时间、热水状态、消毒情况、制冷状况、童锁设定、水位信息及夜光指示等各项状态。 智能饮水机硬件配置框图和控制电路截图展示了系统的具体架构,源码截图则提供了软件实现的细节。
  • 数控稳压、PCB开放共-
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    本项目详细介绍了一种基于数控技术的稳压电源设计方法,包括其工作原理、PCB布局和完整源代码。旨在促进开源硬件与软件在电力电子领域的应用与发展。 本项目介绍的是一款基于STC89C516RC单片机设计的数控电源,实现0-30V/4A输出功能电路主要分为两个工作模块:单片机控制部分和液晶显示模块。该系统支持两路输出: 1. 0-30V/4A 2. 固定输出5V/1A DA芯片采用的是12位的MAX531,电压步进可以做到30V除以4095等于约0.0073V。但在实际应用中,我们使用的是每调节一次为0.1V。 AD部分选用的是16位的AD7705芯片,其电压分辨率是30V除以65535约为0.458mV;电流分辨率为5A/65535约等于0.076mA。然而,在实际应用中,由于AD精度限制,并不能达到16位的理论值。 硬件电路设计还在进一步完善当中,可供大家参考学习。具体详情请参见附件内容。
  • ADP7104 POE图PCB文件-
    优质
    本资源提供ADP7104 POE电源板的设计资料,包含详尽的原理图和PCB源文件。适用于需要深入了解POE电源解决方案的技术人员和工程师。 本设计分享的是基于ADP7104电源管理芯片的POE电源板设计,并附上了原理图和PCB源文件(使用AD软件打开)。该POE电源板利用了ADP7104完成了PoE供电以及业务板与PoE供电模块之间的转接功能。电路中主要涉及的重要芯片包括ADP7104、MP2315和AAT4285。 关于ADP7104的特点如下:它是一款CMOS低压差线性调节器,支持从3.3 V到20 V的电源输入范围,并且最大输出电流可达500 mA。这款高输入电压LDO适用于调节从19 V至1.22 V供电的各种高性能模拟和混合信号电路的应用场景中。
  • 3D雷达完美全解析(包含、步骤图)-
    优质
    本教程深入剖析3D激光雷达的设计理念与实现细节,涵盖从基础原理到具体实施步骤,并提供开源代码和详细原理图,助力技术爱好者和工程师们打造高性能的激光雷达系统。 前言:说起3D激光扫描测距仪(即3D激光雷达),其核心设计原理应该是在激光键盘项目之后诞生的。现在我将向大家介绍有关该设备的相关原理及制作细节,请耐心阅读,以便更好地吸收其中的知识。 在开始讲解之前,先展示一下通过此仪器所获得的一些3D模型和演示视频,让大家对扫描得到的效果有一个直观的认识:例如房间一角的扫描结果等。接下来是激光三角测距的基本原理及相关参数: - 摄像头:VGA画质USB摄像头,帧率为30fps(市面上较为常见的型号)。 - 非广角激光器:50mW红外一字线激光,波长为808nm。 - 低通滤光片:直径10mm的红外滤光片。 - 舵机:HS-322hd标准舵机(重43g)。 本段落将从以下几个方面进行介绍: 1. 激光雷达产品的现状 2. 线状激光测距原理 3. 低成本3D扫描仪的制作方法 **一、激光雷达产品概述** 这里所说的3D激光扫描测距仪实质上就是一种用于获取目标物体在不同角度下的距离信息,并通过计算机重现三维模型的设备。这类仪器通常应用于以下几个领域: - **机器人定位导航:** 在机器人的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法中,使用激光雷达可以实现精准的位置确定和环境建模。 - 零部件及物体3D重建 - 地图测绘 目前市场上单点的激光测距仪较为常见且价格相对低廉。然而,这类设备只能测量目标上的特定点的距离信息。若将它们安装在一个旋转平台上进行扫描,则可获得2D激光雷达的数据。 **二、低成本方案** 相比于市面上昂贵的专业级产品(如Hokuyo公司的2D激光雷达),本段落介绍的3D扫描仪采用了不同的设计思路来降低成本,具体如下: - **测距方法:** 使用三角测量法代替高速光学振镜和相位差/传播时间差技术。 - **机械结构简化:** 采用普通电机而非昂贵的光学振镜。 通过这些优化,在保证基本功能的同时大幅降低了成本。本段落所介绍的产品性能参数大致如下: - 成本: 约150元人民币 - 测量范围: 最远可达6米 - 测量精度: 在最远距离处误差不超过8厘米,近距离(< 1米)误差小于5毫米。 - 扫描角度: 能够覆盖180度的视角。 - 扫描速度:每秒30个采样点。 综上所述,该低成本方案旨在为个人爱好者或家用设备提供一种经济实惠且功能实用的选择。