專利名稱:光電式數(shù)位搖桿的制作方法
本發(fā)明涉及一種游戲機(jī)搖桿，尤其是一種光電式數(shù)位搖桿。
自電視游戲機(jī)問世以來，因其具有高度的趣味性及挑戰(zhàn)性，而廣受消費(fèi)者的喜愛，并且經(jīng)久不衰。傳統(tǒng)的游戲機(jī)大都用按鍵進(jìn)行功能操作控制，但因按鍵在高級的局部戲劇效果中，無法發(fā)揮較細(xì)膩的反應(yīng)，而由可輕易撥動的搖桿取代?，F(xiàn)有的搖桿均以可變電阻作為得知座標(biāo)的主要元件，如
圖1和圖2所示，搖桿的可變電阻11連接主機(jī)12的控制電路，當(dāng)PC發(fā)出觸發(fā)命令時，電流經(jīng)由可變電阻VR1，電阻R1向電容C1充電。當(dāng)電容C1的電壓達(dá)到參考電壓Vres時，即由三極管TR1放電，而完成一單擊發(fā)周期。而當(dāng)搖桿撥動改變VR1的阻值時，將影響可變電容C1達(dá)到參考電壓Vres所需的時間，PC機(jī)即由該段延遲時間的不同而得知搖桿所控制的座標(biāo)值。由于這種方式的延遲時間的準(zhǔn)確度取決于電阻VR1、電阻R1和電容C1的值，而這些元件均易因溫度變化而引起設(shè)定值產(chǎn)生偏差，所以將直接造成控制座標(biāo)值的嚴(yán)重誤差，明顯降低其操作控制的準(zhǔn)確度。而且其中的可變電阻VR1亦因長期摩擦而損耗，影響其使用壽命。
本發(fā)明的主要目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)不同而提供一種光電式數(shù)位搖桿，其主要是在搖桿的X、Y軸上設(shè)有遮光片，并在遮光片的周緣設(shè)有數(shù)個光遮斷孔，孔的相對側(cè)分別設(shè)有發(fā)射及接收的光電元件，使遮片隨搖桿的撥動而移動時，光電元件能透過遮斷孔的透射，形成接收信號的輸出變化，再經(jīng)由一微處理電路判斷，而得知搖桿所操作控制的座標(biāo)值。
本發(fā)明的另一目是取代傳統(tǒng)的機(jī)械式感測搖桿位置方式的，而利用一除頻電路將光遮斷所產(chǎn)生的數(shù)位信號轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)介面電路的可讀信號(類比信號)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光電式數(shù)位搖桿，它包括帶有X、Y軸的搖桿和一控制主機(jī)，其特征在于所述的X、Y軸上分別設(shè)有遮光片，遮光片的周緣設(shè)有多個透光孔，透光孔兩相對側(cè)分別設(shè)有兩組發(fā)光元及光電接收元件，其輸出接一單擊發(fā)除頻電路。所述的單擊發(fā)除頻電路通過時序電路，依搖桿操作控制座標(biāo)信號值變化除頻進(jìn)行單擊發(fā)延遲計(jì)時。
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，由于采用無接點(diǎn)式偵測結(jié)構(gòu)，而使操作精確度較高，使用壽命延長。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方案對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為搖桿介面電路等效和可變電阻式搖桿電路圖；圖2為現(xiàn)有的可變電阻式搖桿的動作時序圖；圖3為本發(fā)明的立體示意圖；圖4為本發(fā)明的立體側(cè)視圖；圖5為本發(fā)明的光遮斷孔示意圖；圖6為本發(fā)明的較佳實(shí)施例電路圖；圖7為本發(fā)明的動作時序圖。
參見圖3、4，搖桿2下方的X、Y軸21、22，分別設(shè)有光遮斷片23、24，并在遮片23、24的周緣設(shè)有數(shù)個光遮斷孔231、241，而且遮斷孔231、241的相對側(cè)設(shè)有兩組發(fā)射及接收光電元件25、26，當(dāng)搖桿2撥動時，弧形遮片23、24能隨之移動，使光電元件透過光遮斷孔231、241發(fā)送接收信號，而形成輸出值的變化，并將變化的信號轉(zhuǎn)換后輸至主機(jī)，以得知搖桿2操作控制的座標(biāo)值。
參見圖5，遮片23、24上所設(shè)的光遮斷孔231、241是為使光電接收元件形成約50％占波比的間隔設(shè)置，使光電元件25、26能經(jīng)由光遮斷孔231、241的移動使輸出值發(fā)生變化，再由IC1測知搖桿所操作控制的座標(biāo)值。參見圖6、7，為本發(fā)明的較佳實(shí)施例電路及其動作時序示意圖。其中三極管TR1的基極與發(fā)射極之間接電阻R2，電阻R1的一端接TR1的基板，電阻R3的一端接TR1的集電極，另一端的接地而構(gòu)成電壓值偵測電路，當(dāng)主機(jī)發(fā)出觸發(fā)信號后，接口端P的電壓由原來的零電壓往上增加，并在電壓達(dá)到電壓偵測的通過電壓時，觸發(fā)IC1，IC1依據(jù)S0及S1所獲得的信號轉(zhuǎn)換為座標(biāo)值后再轉(zhuǎn)換為除頻依據(jù)，待所設(shè)定相對于電阻電容式延遲電路的延遲時間結(jié)束時，即由輸出端輸出一電壓Vcc，而完成一數(shù)位式除頻的單觸發(fā)延遲周期，且由于該延遲周期的準(zhǔn)確度是根據(jù)石英晶體、陶瓷振器或較陶瓷容準(zhǔn)確的發(fā)振器X1的準(zhǔn)確度而定，因此可提供比現(xiàn)有的信號更準(zhǔn)確的座標(biāo)信號。
DT1、DT2為發(fā)光元件，DR1、DR2為光電接收元件，當(dāng)光遮斷孔231、241因搖桿的撥動而移動時，DR1和DR2輸出發(fā)生變化，IC1依下列公式而獲得所操作控制的座桿值S0mem＝S0的原始記錄S1mem＝S1的原始記錄S0＝發(fā)電接收元件(DR1)的回報(bào)信號S1＝發(fā)電接收元件(DR2)的回報(bào)信號S0chg＝S0memeS0S1chg＝S0memeS1啟動(Enable)＝S0chg＋S1chg方式(Direction)＝(S0memS1mem)S0chg遞增(increment)＝啟動(Enable)和(方向(Direction)＝0)遞減(Decrement)＝啟動(Enable)和(方向(Direction)＝1)為按位加門(Exdusiveor Gate)。
遞增、遞減為移動座標(biāo)的增量及減量。
權(quán)利要求
1.一種光電式數(shù)位搖桿，它包括設(shè)在上部搖桿本體以及搖桿下部連設(shè)的坐標(biāo)信號產(chǎn)生裝置，其特征在于所述的坐標(biāo)信號產(chǎn)生裝置為光電式的產(chǎn)生裝置，光電式的產(chǎn)生裝置包括X、Y軸兩個方位的部件，X、Y軸上分別設(shè)有遮光片，遮光片的周緣設(shè)有多個透光孔，透光孔兩相對側(cè)分別設(shè)有兩組發(fā)光和接收組件，接收組件的輸出接有信號處理電路，該處理電路為包括時序電路的單擊發(fā)除頻電路。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種光電式數(shù)位搖桿，它包括帶有X、Y軸的搖桿和一控制主機(jī)，所述的X、Y軸上分別設(shè)有遮光片，遮光片的周緣設(shè)有多個透光孔，透光孔兩相對側(cè)分別設(shè)有兩組發(fā)光元及光電接收元件，其輸出接一單擊發(fā)除頻電路，其結(jié)構(gòu)簡單，操作精度較高，使用壽命較長。
文檔編號G06F3/038GKCN1081812SQ96102685
公開日2002年3月27日 申請日期1996年2月28日
發(fā)明者劉圣彥 申請人:齊圣彥導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan