基于ARM平臺(tái)的MEMS輸入設(shè)備的固件設(shè)計(jì)

　1 引言

　　MEMS(Micro Electro Mechanical System，即微機(jī)電系統(tǒng))是指集微型傳感器、執(zhí)行器以 及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)，具有體積小、重量 輕、性能穩(wěn)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(yīng)用于輸入產(chǎn)品和嵌入式系統(tǒng)，滿(mǎn)足它們對(duì)傾斜、運(yùn)動(dòng)、定位、振動(dòng)等微小變化的測(cè)量 需求，以MEMS替換機(jī)械控制部件，為消費(fèi)產(chǎn)品帶來(lái)了一場(chǎng)革新。

　　國(guó)外和港臺(tái)地區(qū)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(jī)。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(biāo)系統(tǒng) （MIDS），能同時(shí)具備鼠標(biāo)和鍵盤(pán)的功能[1]；加州大學(xué)伯克利分校設(shè)計(jì)了一種加速度感應(yīng)手 套，利用放置在手指上的二維加速度傳感器感測(cè)手和手指的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電腦輸入的功能[2]。

　　2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本文設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)輸入系統(tǒng)是以加速度計(jì)為敏感元件，來(lái)完成鼠標(biāo)的功能，并能夠在三維 空間上同步操作者的三維運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電腦輸入的目的。本文采用美國(guó)AD公司的微加速 度傳感器ADXL203，并結(jié)合Nordic半導(dǎo)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(tǒng)由兩個(gè)子系統(tǒng)組成：遠(yuǎn)端子系統(tǒng)和主機(jī)端子系 統(tǒng)，具體的構(gòu)成如圖1所示。

　　在軟件開(kāi)發(fā)上，采用 ARM 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)理念，采用內(nèi)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(shè)備。在調(diào)試初期， 以周立功公司的EasyARM2200 開(kāi)發(fā)板為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使用ADS 作為開(kāi)發(fā)環(huán)境。