[發明專利]微機電陀螺系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310465392.4
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN104511167A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 鄧登峰;汪建平
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: A63H1/00
• 分類號: A63H1/00;G05B19/04
• 代理公司: 杭州華知專利事務所 33235
• 代理人: 張德寶

1.一種微機電陀螺系統，包括陀螺本體，其特征在于，它還包括安裝在陀螺本體內的信號檢測組件及與信號檢測組件無線連接的顯示組件，信號檢測組件用于檢測并處理陀螺本體的運動狀態信息，顯示組件接收、處理并顯示運動狀態信息；

所述信號檢測組件包括微控制單元、微加速度計、第一無線收發器及用于信號檢測組件供電的電源，微控制單元分別與微加速度計和第一無線收發器相連，微加速度計檢測陀螺本體的第一運動信息，并進行數據處理得到第二運動信息，微控制單元讀取第二運動信息，并控制第一無線收發器發送第二運動信息；

所述顯示組件包括第二微控制單元、第二無線收發器、顯示器及用于顯示組件供電的第二電源，第二微控制單元分別與第二無線收發器和顯示器相連，第二無線收發器接收第一無線收發器發送的第二運動信息，第二微控制單元對接收的第二運動信息進行處理后由顯示器顯示。

2.根據權利要求1所述的微機電陀螺系統，其特征在于，所述顯示組件還包括接口單元，接口單元與第二微控制單元相連，接口單元用于連接上位機。

3.根據權利要求2所述的微機電陀螺系統，其特征在于，所述接口單元為USB接口。

4.根據權利要求1所述的微機電陀螺系統，其特征在于，所述第一無線收發器和第二無線收發器工作在2.4GHz的ISM頻段，采用跳頻通信方式。

5.根據權利要求1所述的微機電陀螺系統，其特征在于，所述信號檢測組件的電源上設有充電接口，顯示組件還包括與第二電源相連的對外充電接口，顯示組件的對外充電接口與檢測組件的充電接口相連，第二電源通過外充電接口和充電接口給檢測組件的電源充電。

6.根據權利要求1所述的微機電陀螺系統，其特征在于，所述陀螺本體上設有一插接槽，插接槽用于插接顯示組件，使顯示組件可拆卸的安裝在陀螺本體上。

7.根據權利要求1所述的微機電陀螺系統，其特征在于，所述微加速度計包括第一微加速度計和第二微加速度計。

8.根據權利要求7所述的微機電陀螺系統，其特征在于，所述信號檢測組件為圓形信號板，第一微加速度計和第二微加速度計分別安裝在圓形信號板的邊沿，電源安裝在圓形信號板的正中央，信號檢測組件上的其它器件沿圓心對稱分布。

9.一種微機電陀螺控制系統，其特征在于，所述控制系統包括多組權利要求1-8中任意一項所述的微機電陀螺系統，每組微機電陀螺系統中的信號檢測組件與顯示組件唯一配對連接，各組微機電陀螺系統中的顯示組件相連，相連的各顯示組件分享彼此顯示的第二運動信息。

10.根據權利要求9所述的微機電陀螺控制系統，其特征在于，所述各組微機電陀螺系統中的顯示組件采用固定信道通信方式進行通信。

11.根據權利要求9所述的微機電陀螺控制系統，其特征在于，所述各組微機電陀螺系統中的顯示組件彼此無線連接。

12.一種微機電陀螺系統的控制方法，其特征在于，所述控制方法適用于權利要求1-8中任意一項所述的微機電陀螺系統，具體包括如下步驟：

a)設置顯示組件和信號檢測組件處于待機狀態；

b)開啟顯示組件的電源，開啟信號檢測組件的電源并敲擊陀螺本體；

c)顯示組件進入配對請求狀態，信號檢測組件進入配對信號檢測狀態，顯示組件通過第二無線收發器向信號檢測組件發送配對請求信號，信號檢測組件通過第一無線收發器檢測配對請求信號；

d)若信號檢測組件檢測到顯示組件發送的配對請求信號，并且顯示組件收到信號檢測組件的配對回復，則進入步驟e；若配對超時，顯示組件和信號檢測組件均進入待機狀態，如需重新配對，則返回步驟b；

e)顯示組件和信號檢測組件均處于連通狀態，即顯示組件與信號檢測組件通過無線網絡對接，此時，顯示組件和信號檢測組件對陀螺本體進行運動狀態監測，顯示組件接收并顯示信號檢測組件發送的第二運動信息；

f)在連通狀態中，若信號檢測組與顯示組件失去連通超時，返回步驟c，重新開始配對；若陀螺本體無物理運動超時，信號檢測組件進入待機狀態，若需重新連接，則返回步驟b。

13.根據權利要求12所述的微機電陀螺系統的控制方法，其特征在于，所述步驟c中的配對請求信號為身份驗證碼，顯示組件和與其配對連接的信號檢測組件設置有相同的身份驗證碼。

14.根據權利要求12所述的微機電陀螺系統的控制方法，其特征在于，所述第二運動信息包括陀螺本體的轉速、撞擊次數、撞擊能量和轉動時間。