李佰财 宁伟勋

（国防科学技术大学 计算机学院，长沙 410073）

摘 要：计算机应用领域的扩大，应用需求的种类增多，对计算机的输入也提出了更高的要求。在二维平面运动的传统鼠标已经不能满足更高的人机交互需求，文中基于三轴加速度计ADXL345和Cortex-M0处理器，对三维鼠标的设计进行了探索。通过加速度计ADXL345完成X、Y、Z方向的数据采集，使用I2C将数据传输给Cortex-M0处理器；处理器对数据加工处理后，使用UART将动作的偏移量传输给PC机；根据三维方向的偏移量实现鼠标的三维控制。

关键词：三轴加速计；ADXL345；Cortex-M0；三维鼠标

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 09-0000-02

1 引言

从“图灵奖”获得者道格拉斯.恩格尔巴特（Douglas Englebart）1968年12月在IEEE会议上展示了世界上的第一个鼠标开始，多年来，从早期的机械鼠标到现在的光学鼠标，鼠标在形状、性能及工作原理上都有了巨大的变化。鼠标的使用代替了键盘繁琐的指令，使计算机的操作更加简便，鼠标也成为了计算机的重要输入设备。随着计算机三维动画图形技术的发展、三维游戏的出现，二维鼠标在三维视觉空间的使用越来越不方便。虽然鼠标上增加一个滚轮，在某些应用中实现了三维控制，但是在二维空间的操作不能满足人们三维人机交互带来的身临其境的舒适体验。因此，三维鼠标的研究和设计及其在虚拟三维现实中的应用将是一个热门课题。

2 系统总体设计框架

系统设计过程分为硬件设计和软件设计两部分。硬件设计部分：首先根据三轴加速度计设计一个三维数据采集电路，采集X、Y、Z方向的加速度信号；……