基于ARM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(tǒng))是指集微型傳感器、執(zhí)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(tǒng)，具有體積小、重量 輕、性能穩(wěn)定、可大批量生產、性能一致性好、成本低等特點，將MEMS器件――加速度傳 感器應用于輸入產品和嵌入式系統(tǒng)，滿足它們對傾斜、運動、定位、振動等微小變化的測量 需求，以MEMS替換機械控制部件，為消費產品帶來了一場革新。

　　國外和港臺地區(qū)有一些單位正在開展這方面的研究，并取得了一定的成績。例如：香港 中文大學Alan H. F. Lam等幾個博士生提出了一種基于微加速度傳感器的虛擬鍵盤鼠標系統(tǒng) （MIDS），能同時具備鼠標和鍵盤的功能[1]；加州大學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作，實現(xiàn)電腦輸入的功能[2]。

　　2. 系統(tǒng)設計

　　本文設計的無線輸入系統(tǒng)是以加速度計為敏感元件，來完成鼠標的功能，并能夠在三維 空間上同步操作者的三維運動，從而實現(xiàn)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接口芯片形成一個硬件體系。該系統(tǒng)由兩個子系統(tǒng)組成：遠端子系統(tǒng)和主機端子系 統(tǒng)，具體的構成如圖1所示。

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