新概念PPT控制筆申報書

1、附件1：序號： 編碼： 第八屆“挑戰(zhàn)杯”鄭州大學(xué)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽作 品 申 報 書 作品名稱： 新概念PPT控制筆 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 個人申報者姓名（集 體 名 稱）： FUTURE 類別：科技制作 自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文 哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文 科技制作 小發(fā)明創(chuàng)造說 明1申報者應(yīng)在認真閱讀此說明各項內(nèi)容后按要求詳細填寫。2申報者在填寫申報作品情況時只需根據(jù)個人項目或集體項目填寫A1或A2表，根據(jù)作品類別（自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文、科技制作和小發(fā)明創(chuàng)造）分別填寫B(tài)1、B2或B3表。所有申報者可根據(jù)情況填寫C表。3表內(nèi)項目填寫時一律打

2、印或用鋼筆填寫（字跡端正），此申報書可復(fù)制。4序號和編碼由第八屆“挑戰(zhàn)杯” 鄭州大學(xué)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽組委會填寫。5學(xué)術(shù)論文、社會調(diào)查報告及所附的有關(guān)材料必須是中文（若是外文，請附中文本），請以4號仿宋體打印在A4紙上，附于申報書后；學(xué)術(shù)論文及有關(guān)材料在8000字以內(nèi)，社會調(diào)查報告在15000字以內(nèi)（文章版面尺寸16×25cm左右）。6科技制作、小發(fā)明創(chuàng)造類作品要有1000字以內(nèi)的作品說明，并附相關(guān)的研究報告、圖表、曲線、試驗數(shù)據(jù)、原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片）、鑒定證書和應(yīng)用證書等，打印或粘貼到申報書后。7各院系通過初評的作品各一式兩份在規(guī)定時間內(nèi)報第八屆“挑戰(zhàn)杯” 鄭州大學(xué)競

3、賽指導(dǎo)委員會辦公室（校團委綜合辦公室）。8作品申報書由各院（系）統(tǒng)一報送，同時報送電子版。B3申報作品情況（科技制作和小發(fā)明創(chuàng)造）說明：1必須由申報者本人填寫； 2本表必須附有研究報告，并提供圖表、曲線、試驗數(shù)據(jù)、原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片），也可附鑒定證書和應(yīng)用證書； 3作品分類請按照作品發(fā)明點或創(chuàng)新點所在類別填報。作品全稱新概念PPT控制筆作品分類（ A ）A機械與控制（包括機械、儀器儀表、自動化控制、工程、交通、建筑等） B信息技術(shù) （包括計算機、電信、通訊、電子等） C數(shù) 理 （包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等）D生命科學(xué) （包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健康、衛(wèi)生、食品等）E能源化工 （

4、包括能源、材料、石油、化學(xué)、化工、生態(tài)、環(huán)保等）作品設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路生活中，無論是公司會議、演講演示還是教師授課都活躍著PPT這一軟件的身影，而市場上也已充斥著一大批能夠控制PPT的器材。在實際操作中，使用者往往需要在屏幕上進行涂寫標注，然而工作臺卻極大地局限了使用者的操作，而且傳統(tǒng)的控制器材功能單一，使用不便，很難涉及到這一方面。如果有一種產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)在PPT上“空中書寫”，甚至進行一些“姿態(tài)控制”，那該給使用者帶來多少便利??！基于這一目的，我們設(shè)計了“新概念PPT控制筆”?；舅悸啡缦拢和ㄟ^6軸運動處理傳感器MPU6050進行空間運動的數(shù)據(jù)采集，該傳感器能夠通過自身集成的3軸ME

5、MS陀螺儀，3軸 MEMS加速度計精確地獲得控制器的3軸角速度；通過歐拉角和四元數(shù)融和演算，得到橫滾角，航偏角，俯仰角，這一組數(shù)據(jù)通過單片射頻收發(fā)器件NRF24l01發(fā)送給接收板；最后接收板將數(shù)據(jù)通過PDIUSBD12按照既定的鍵鼠通訊協(xié)議傳送給PC，并調(diào)用畫筆功能，從而實現(xiàn)“空中書寫”。同時，利用MPU6050芯片強大的運動數(shù)據(jù)采集功能，實時收集不同的運動手勢所得到的數(shù)據(jù)。利用已有的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的計算分析，就能調(diào)用不同的PPT操作功能，這便是“姿態(tài)控制”。創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標該產(chǎn)品有如下創(chuàng)新點：1. 特定姿態(tài)控制調(diào)用相應(yīng)快捷功能。通過一鍵姿態(tài)控制，搜集姿態(tài)信息，進行多種快捷功能的調(diào)

6、用，并實現(xiàn)PPT演示中人機無障礙交流的效果。2. 空中書寫。通過追蹤PPT控制筆在空中的運動狀態(tài)，實現(xiàn)空中書寫，為使用者授課，演講提供方便的標注功能。技術(shù)難點與技術(shù)關(guān)鍵：1. 實際操作中控制器對軌跡追蹤的靈敏度，姿態(tài)判定的可靠性。2. 單片機與NRF24L01組成的無線通訊系統(tǒng)的設(shè)計。3. 單片機按照USB協(xié)議與操作系統(tǒng)通訊的設(shè)計。主要技術(shù)性能指標：1. 產(chǎn)品滿足使用者的握持習(xí)慣，外形美觀。2. 可控?zé)o線通訊距離不小于50米。3. 運動處理傳感器MPU6050對軌跡追蹤的準確度與靈敏度。4. 基于USB1.0/2.0/3.0通訊協(xié)議與操作系統(tǒng)交流時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。作品的科學(xué)性先進性（必須說

7、明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有突出的實質(zhì)性技術(shù)特點和顯著進步。請?zhí)峁┘夹g(shù)性分析說明和參考文獻資料）作品的科學(xué)性先進性：1. 通訊按照既定的USB協(xié)議進行，對操作系統(tǒng)適用性強，且方便快捷實用，便于推廣。2. 無線通訊模塊NRF24L01通訊距離在百米以上（無其他干擾），可通訊范圍廣，能夠解放控制臺對操作者的束縛。與此同時，NRF24L01功耗低，在以-6 dBm的功率發(fā)射時，工作電流也只有9 mA;接收時，工作電流只有12.3 mA，多種低功率工作模式（掉電模式和空閑模式）使節(jié)能設(shè)計更方便。3. 以六軸運動傳感器MPU6050為主的運動數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集能力強，精度高。MPU605芯片集成

8、3軸MEMS陀螺儀，3軸MEMS加速度計，以及一個可拓展的數(shù)字運動處理器DMP,可通過I2C通信協(xié)議傳輸原始數(shù)據(jù)。陀螺儀可測范圍±500°/秒，加速度計可測范圍為±8g(最高可達到±16g)。4. 響應(yīng)速度快，對操作者的手勢操作能迅速給出響應(yīng)。5. 無需各種軟硬件支持，即取即用，方便高效。參考文獻：1黃真，李艷文，高峰.空間運動構(gòu)件姿態(tài)的歐拉角表示.機械設(shè)計與研究;2002.08.2張振友，李明，田應(yīng)仲.物體空間姿態(tài)的實時測量方法研究.機械設(shè)計與研究；2008.103宋鵬.嵌入式系統(tǒng)中USB接口技術(shù)應(yīng)用研究與開發(fā).計算機工程與應(yīng)用;2005.04;作品在

9、何時、何地、何種機構(gòu)舉行的評審、鑒定、評比、展示等活動中獲獎及鑒定結(jié)果作品所處階 段（ ）A實驗室階段 B中試階段 C生產(chǎn)階段D （自填）技術(shù)轉(zhuǎn)讓方 式作品可展示的 形 式 實物、產(chǎn)品 模型 圖紙 磁盤 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品使用說明及該作品的技術(shù)特點和優(yōu)勢，提供該作品的適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說明及市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測 在功能上，這款控制筆除了能夠?qū)崿F(xiàn)翻頁控制外，它最突出的功能就是“隔空書寫”和“姿態(tài)控制”。使用時，通過開啟“畫筆功能鍵”即可調(diào)用畫筆功能，隨后使用者手中筆的運動軌跡就能反映在PPT中進行圈點批注等，從而實現(xiàn)“隔空書寫”；而“姿態(tài)控制”，則是在開啟該筆的姿態(tài)控制功能之后

10、，對控制筆發(fā)出一定的動作，實現(xiàn)進入/退出全屏、清屏等控制功能。 這款新產(chǎn)品不僅繼承了傳統(tǒng)產(chǎn)品的功能和優(yōu)勢，又彌補了傳統(tǒng)產(chǎn)品功能單一、對控制臺依賴性強的弊端。而“空中書寫”、“姿態(tài)控制”功能的實現(xiàn)將進一步解放操作者，使之在完全脫離控制臺之后，更揮灑自如。傳統(tǒng)PPT控制器已比較普及，但它目前的不足更為我們的新產(chǎn)品提供了廣闊的產(chǎn)品市場；尤其是在需要PPT控制的場合，這款產(chǎn)品的功能將發(fā)揮的更加出色，為使用者提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品體驗。專利申報情 況提出專利申報 申報號 申報日期 年 月 日已獲專利權(quán)批準 批準號 批準日期 年 月 日 未提出專利申請C.當(dāng)前國內(nèi)外同類課題研究水平概述 說明：1.申報者可根據(jù)作

11、品類別和情況填寫； 2.填寫此欄有助于評審。 對于本團隊所研究的課題，我們進行了相關(guān)的調(diào)查分析： 目前，市場上存在的PPT控制器品牌眾多，但功能單一且質(zhì)量參差不齊，給使用者帶來了諸多不便。另外還有一種被稱作空中鼠標的產(chǎn)品；雖集成了無線鼠標的功能，但從功能上講，它仍然只是一個無線鼠標，而非PPT控制的專用工具。而市場上能實現(xiàn)書寫的PPT書寫設(shè)備，主要是“交互式電子白板”；確切地說，在使用該產(chǎn)品實際操作時，它就相當(dāng)于一塊面積特別大的手寫板；而且使用不便，需要其它軟硬件支持，價格不菲。 經(jīng)本團隊的調(diào)查我們得出以下結(jié)論，市場上現(xiàn)有的PPT控制產(chǎn)品或功能單一，或需要其他軟硬件支持，不適合推廣為專用的PP

12、T控制類產(chǎn)品；但就其它方面而言，這些產(chǎn)品除了在技術(shù)和功能上給本團隊的設(shè)計與研究提供了豐富的參考外，也為我們在其原功能升級以及新功能的加入方面提供了一些借鑒和學(xué)習(xí)！D.推薦者情況及對作品的說明說明：1由推薦者本人填寫；2推薦者必須具有高級專業(yè)技術(shù)職稱，并是與申報作品相同或相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者或?qū)I(yè)技術(shù)人員（教研組集體推薦亦可）；3推薦者填寫此部分，即視為同意推薦；4推薦者所在單位簽章僅被視為對推薦者身份的確認。推薦者情況姓 名性別年齡職稱工作單位通訊地址郵編單位電話住宅電話手機推薦者所在單位簽章 （簽章） 年 月 日請對申報者申報情況的真實性作出闡述請對作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出

13、您的評價其它說明推薦者情況姓 名性別年齡職稱工作單位通訊地址郵編單位電話住宅電話手機推薦者所在單位簽章 （簽章） 年 月 日請對申報者申報情況的真實性作出闡述 請對作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評價其它說明F科技制作和小發(fā)明創(chuàng)造類作品說明（附件）打印或粘貼處附件1：新概念PPT控制筆工作報告（P14-P18）附件2：新概念PPT控制筆技術(shù)報告(P19-P35)附件3：新概念PPT控制筆調(diào)試報告(P36-P41)附件4：新概念PPT控制筆效益分析(P42-P47)附件5：新概念PPT控制筆圖片說明(P48-P55)附件6：新概念PPT控制關(guān)鍵算法數(shù)學(xué)原理闡述（P56P62）14

14、附件1：新概念PPT控制筆工 作 報 告新概念PPT控制筆工作報告1、 產(chǎn)品研究的背景自上世紀九十年代早期開始，由Microsoft開發(fā)的PowerPoint辦公工具便風(fēng)靡至今。自此之后，各式各樣的PPT輔助類控制產(chǎn)品也層出不窮。無論是商務(wù)會議、演講演示，還是教師授課，無一例外都閃爍著PPT控制筆的身影。誠然，諸如PPT之類的辦公型軟件的出現(xiàn)給人們的學(xué)習(xí)和工作帶來了極大地便利，而PPT控制筆的出現(xiàn)更是錦上添花，讓人們的使用更加便捷。因此，使用PPT控制筆也成為眾多用戶一個必要選擇。然而，從PPT控制類產(chǎn)品誕生至今，這十幾年來它的發(fā)展卻微乎其微:仍是那幾個簡單的按鍵，仍是一個“激光燈”加“上/下

15、翻頁”這樣簡單的功能組合；使得用戶在使用時對鼠標及控制臺的依賴性太大，這樣的PPT控制類產(chǎn)品再難滿足用戶日益多元化的需求。一種能讓人們在控制時完全脫離鼠標束縛、在遠距離之外仍操作自如、甚至能夠?qū)崿F(xiàn)“隔空書寫”、“姿態(tài)控制”等高級功能的PPT控制筆亟待出現(xiàn)，這也必將為用戶提供更完美的操作體驗！。目前，此類產(chǎn)品的開發(fā)基本處于停滯狀態(tài)，大多數(shù)廠商滿足于現(xiàn)有的技術(shù)與控制器現(xiàn)有的功能。然而，用戶的需求決定了PPT控制類產(chǎn)品必須便捷化、智能化，才能為這一產(chǎn)品行業(yè)注入全新的生命力、用戶體驗也才能做到極致。正基于此，我們設(shè)計并開發(fā)了具有“空中書寫”、“姿態(tài)控制”等功能的“新概念PPT控制筆”。2.產(chǎn)品研發(fā)的目

16、的與意義2.1產(chǎn)品研發(fā)的目的眾所周知，使用工具的最終目的在于解放人類勞動、提高勞動生產(chǎn)率、增強人類認識世界和改造世界的能力。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，未來將出現(xiàn)越來越多的工具方便人類的生活。本團隊所開發(fā)的新概念PPT控制筆作為一種控制工具，具體來說，它的開發(fā)目的在于方便地實現(xiàn)對辦公軟件的控制，解放人的肢體，使用戶的操作更自如便捷，力爭為用戶提供最有效率的學(xué)習(xí)工作平臺。2.2產(chǎn)品設(shè)計標準目前國內(nèi)該領(lǐng)域產(chǎn)品市場魚龍混雜，沒有具體的行業(yè)標準；針對這一現(xiàn)狀和本團隊的研發(fā)目的，我們對所設(shè)計的產(chǎn)品制定具體的要求與基本的標準：（1） 操作實用性：產(chǎn)品的操作者是用戶，只有將用戶的需求放在第一位，充分發(fā)揮產(chǎn)品的功用才

17、算完成了我們研發(fā)目的的第一步。而這一步其根本在于實用性。針對這一點，作為開發(fā)者的我們將盡可能多的集成常用的快捷功能，例如PPT上/下翻頁、全屏及退出、畫筆調(diào)用等，從而方便用戶的操作。（2） 產(chǎn)品的可靠性：可靠性包括對精度和耐用性能。只有精度高，產(chǎn)品才更好的滿足用戶的需求，只有耐用性強才能適合作為商品推廣。 （三）節(jié)能環(huán)保性：一個優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品不僅要有良好的產(chǎn)品體驗，更要有長遠的發(fā)展眼光?？茖W(xué)的發(fā)展要求我們，作為一個有責(zé)任的團隊，我們開發(fā)的產(chǎn)品雖小，但所進行的每一步操作都要充分考慮它與環(huán)境“可持續(xù)性”。這就要求我們，降低產(chǎn)品能耗，采用盡可能省耗的元器件；同時合理安排程序時序，優(yōu)化產(chǎn)品軟硬件設(shè)計。（3

18、） 兼容性：當(dāng)前各大系統(tǒng)平臺都有PPT軟件，解決好控制器與各平臺的兼容性是提高產(chǎn)品性能的重要一環(huán)。2.2產(chǎn)品研發(fā)的意義新概念PPT控制筆在功能上滿足絕大多數(shù)用戶最基本的使用需求，在此基礎(chǔ)上，其“隔空書寫”、“姿態(tài)控制”等功能更顯出眾。用戶可以在沒有鼠標、鍵盤甚至在百米之外的情況下通過簡單的手勢操作調(diào)取功能，完成操作。這種設(shè)計不僅使操作更簡單，也更使用戶的操作過程變得揮灑自如，甚至使用戶的使用過程變得妙趣橫生、事半功倍。從當(dāng)前國內(nèi)外此類產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀來看，本產(chǎn)品的出現(xiàn)勢必給此類行業(yè)注入新鮮血液，引發(fā)新一輪投資及創(chuàng)新熱潮。由于其采用的“姿態(tài)控制”尚未被廣泛應(yīng)用于控制器類產(chǎn)品，此產(chǎn)品的開發(fā)也將為控制

19、器類產(chǎn)品的開發(fā)提供新的參考，從而引發(fā)一系列新的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品改進熱潮。3.產(chǎn)品的研發(fā)情況項目確定之初，我們通過技術(shù)資料的收集及現(xiàn)有同類產(chǎn)品的對比，制定了詳細的方法標準和初步的研發(fā)方案。在進行必要的市場調(diào)研、走訪大量用戶的過程中，我們虛心學(xué)習(xí)，積極探索，以客戶的需求為目標，遵循可靠、穩(wěn)定、節(jié)能的原則，修訂產(chǎn)品研發(fā)方案，優(yōu)化產(chǎn)品標準，確定了主要的研發(fā)內(nèi)容。具體如下：（1） 姿態(tài)控制功能的實現(xiàn)。利用6軸運動處理傳感器MPU6050芯片強大的運動數(shù)據(jù)收集功能，采集不同的運動手勢所得到的數(shù)據(jù)；通過單片射頻收發(fā)器件NRF24l01發(fā)送給接收板，接收板將數(shù)據(jù)通過PDIUSBD12按照既定的鍵鼠通訊協(xié)議傳送給

20、PC，調(diào)用相應(yīng)姿態(tài)對應(yīng)的功能，最終實現(xiàn)“姿態(tài)控制”。（2） 空中書寫功能的實現(xiàn)。6軸運動處理傳感器MPU6050芯片數(shù)據(jù)處理能力強大，通過采集到的數(shù)據(jù)進行歐拉角和四元數(shù)融和演算，得到橫滾角、航偏角、俯仰角，得到移動軌跡并調(diào)用畫筆功能，追蹤并顯示軌跡，從而完成操作。（3） 集成必要的鍵盤操作。通過單片射頻收發(fā)器件NRF24l01按照既定的鍵鼠通訊協(xié)議，判定用戶操作所對應(yīng)的按鍵選項，調(diào)用相應(yīng)的功能。（4） 可靠性的提高。對應(yīng)于產(chǎn)品的功能，優(yōu)化程序設(shè)置、選取最適宜的功率配置，提高軌跡追蹤的靈敏度及精確度，使其在盡可能遠的范圍內(nèi)傳輸最可靠的數(shù)據(jù)信息，滿足最基本的功能需求。（5） 后期優(yōu)化任務(wù)。產(chǎn)品研發(fā)

21、后期，在各項功能運行穩(wěn)定的情況下，進行優(yōu)化調(diào)整，主要包括節(jié)能性、程序優(yōu)化、硬件電路布置調(diào)整、外觀尺寸等方面的改善提高。4.研發(fā)進程安排表序號研發(fā)內(nèi)容時間安排a關(guān)鍵技術(shù)研究與功能分析2014.62014.7b實驗驗證、樣機設(shè)計加工及分步調(diào)試2014.72014.9c樣機組裝與總體調(diào)試2014.102014.12d完善功能，針對所發(fā)現(xiàn)的問題優(yōu)化性能2015.1e產(chǎn)品最終定型，項目總結(jié)2015.219附件2：新概念PPT控制筆技術(shù)報告新概念PPT控制筆技術(shù)報告摘要：隨著多媒體的迅速普及，各種演講、授課中PPT的應(yīng)用已經(jīng)成為不可或缺的一部分。作為PPT的手持控制設(shè)備，新概念PPT控制筆擺脫了傳統(tǒng)控制筆

22、功能單一，使用不便，造成使用者對多媒體控制臺依賴性強的缺點。該控制筆采用姿態(tài)控制方便的調(diào)用演講，授課中所需的快捷功能，并且能夠?qū)崿F(xiàn)空中書寫，直接在PPT上圈寫標注。這些功能的設(shè)置，開啟了PPT控制的一種全新體驗，極大地方便了使用者。PPT控制筆的設(shè)計提出了一種低成本的解決方案，詳細的論述了系統(tǒng)的組成及實現(xiàn)原理?？刂贫瞬捎玫凸牡腟TC12C5A60S2作為主控微處理器，使用NRF24L01進行無線通信，接收器使用PDIUSBD12進行USB通訊。傳感器采用MPU6050芯片，配合卡爾曼濾波算法，姿態(tài)解算算法，姿態(tài)判定算法及歐拉公式，實現(xiàn)姿態(tài)控制和軌跡追蹤。具有成本低，可靠性高，使用方便，功能強

23、大的特點。并且程序后期可擴展性強，可以提供豐富的人機交互功能。PPT控制筆最大的特點是采用全新的設(shè)計思路，改變了傳統(tǒng)控制筆的操作方式，采用姿態(tài)控制和軌跡追蹤，將會極大地方便使用者。一、新概念PPT控制筆系統(tǒng)的概述 新概念PPT控制筆是以傳統(tǒng)PPT控制筆為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶已有的操作習(xí)慣，設(shè)計的更便捷的控制方式。該控制筆利用航空芯片的姿態(tài)解算技術(shù)，無線通信技術(shù)，USB協(xié)議等，實現(xiàn)了單筆控制PPT演講，授課常用功能，極大地方便了使用者。1、課題研究的目的及意義應(yīng)用新概念PPT控制筆，您可以通過相應(yīng)的姿態(tài)命令調(diào)用演講、授課過程中常用的快捷功能。既包括傳統(tǒng)的上下翻頁，全屏退出等，又包括創(chuàng)新的畫筆調(diào)用，實現(xiàn)

24、空中書寫，在演講、授課的過程中真正實現(xiàn)一筆控制，脫離多媒體控制臺的束縛。新概念PPT控制筆的無線傳輸范圍大于50米，這意味著您使用該控制筆演講的時候可以直接走進聽眾，拉進與聽眾之間的距離，真正融入演講中。 從目前多媒體的普及程度及PPT的使用情況來看，更全面更便捷的PPT控制方式將會很容易得到普及，并在演講中開啟一種全新的人機交互體驗。2、 系統(tǒng)設(shè)計的主要任務(wù) 本系統(tǒng)應(yīng)用STC12C5A60S2作為主控芯片，使用三軸加速度陀螺儀集成傳感器MPU6050采集姿態(tài)及運動數(shù)據(jù)，通過NRF24L01進行無線通訊，用PDIUSBD12進行USB通訊，從而構(gòu)建出了一個實驗樣機。實驗樣機的設(shè)計包括：系統(tǒng)硬件

25、的設(shè)計與調(diào)試和控制程序的編寫與調(diào)試。最終該系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：1、 產(chǎn)品滿足使用者的握持習(xí)慣，外形美觀。2、 可控?zé)o線通訊距離不小于50米。3、 基于USB2.0協(xié)議與操作系統(tǒng)通信，保證數(shù)據(jù)交互的可靠性及與多種操作系統(tǒng)的兼容性。4、 姿態(tài)控制命令的算法解算的可靠性，便于快捷調(diào)用功能。5、 軌跡追蹤傳感器捕捉的靈敏度，可以實現(xiàn)精確的空中書寫。6、 各模塊調(diào)用與休眠的切換判定，既保證實時的快速響應(yīng)，又能夠使控制筆的耗電量降到最低。7、 主程序的設(shè)定使控制筆的功能有很強的擴展性。同時可以根據(jù)用戶操作習(xí)慣的不同定制相應(yīng)的功能。3、 系統(tǒng)的總體設(shè)計新概念PPT控制筆的設(shè)計分為兩部分，分別為手持控制發(fā)射模

26、塊及在多媒體控制臺USB接收模塊。手持控制模塊主要由運動傳感器MPU6050芯片完成運動參數(shù)的采集，用單片機運行姿態(tài)判定算法和軌跡追蹤算法完成數(shù)據(jù)處理，并進一步進行數(shù)據(jù)傳輸封裝，傳遞給NRF24L01進行無線通訊。人工控制命令有對應(yīng)的按鍵啟動。無線接收模塊由NRF24L01接收無線信號，傳送給單片機進行數(shù)據(jù)拆封處理，并按照USB通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換成操作系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)格式，交由PDIUSBD12進行USB通訊，最終完成對操作系統(tǒng)及操作軟件的控制。圖1.1系統(tǒng)總體設(shè)計圖1.1系統(tǒng)總體設(shè)計3.1 硬件電路設(shè)計 3.1.1 MPU6050模塊MPU6050為全球首例整合性6軸運動處理組件，相較于多組件方案，免

27、除了組合陀螺儀與加速器時之軸間差的問題，減少了大量的包裝空間。MPU6050整合了3軸陀螺儀、3軸加速器，并含可藉由第二個I2C端口連接其他廠牌之加速器、磁力傳感器、或其他傳感器的數(shù)位運動處理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎，由主要I2C端口以單一數(shù)據(jù)流的形式，向應(yīng)用端輸出完整的9軸融合演算技術(shù)InvenSense的運動處理資料庫，可處理運動感測的復(fù)雜數(shù)據(jù)，降低了運動處理運算對操作系統(tǒng)的負荷，并為應(yīng)用開發(fā)提供架構(gòu)化的API。圖3.1.1 MPU6050模塊3.1.2 MPU6050數(shù)據(jù)處理通訊模塊1、姿態(tài)解算時所用的是東北天坐標系，正向放置模塊向左為x

28、軸，向前為y軸，向上為z軸。歐拉角表示姿態(tài)時的坐標旋轉(zhuǎn)順序定義為z-y-x，即先旋轉(zhuǎn)z軸，再旋轉(zhuǎn)y軸，最后旋轉(zhuǎn)x軸。2、由于三軸是耦合的，所以只有小角度時會出現(xiàn)獨立的變化，在大角度時姿態(tài)角會耦合變化。圖3.1.2 MPU6050模塊與單片機的連接3.1.3 STC12C5A60S2簡介1、芯片性能1）增強型8051 CPU，1T，單時鐘/機器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。2）片上集成1280字節(jié)RAM ，60K FLASH ROM。3）外部中斷I/O口7路,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷,并新增支持上升沿中斷的PCA模塊。Power Down模式可由外部中斷喚醒。4）A/D轉(zhuǎn)換, 10

29、位精度ADC，共8路，轉(zhuǎn)換速度可達250K/S(每秒鐘25萬次)；支持通用全雙工異步串行口(UART)。 2、省電模式STC12C5A60S2系列單片機可運行三種省電模式以降低功能，STC正常工作電流是2mA7mA，而掉電模式下<0.1uA，空閑模式下<0.1mA。1) 空閑模式：由電源控制寄存器PCON控制，進入空閑（IDLE）模式后，CPU無時鐘停止工作，但外部中斷、外部低壓檢測、定時器、AD轉(zhuǎn)換、串行口等仍正常運行。看門狗在空閑模式下不計數(shù)。中斷的產(chǎn)生貨外部RST復(fù)位都會導(dǎo)致退出空閑模式。2) 低速模式：低速模式通過對系統(tǒng)時鐘進行分頻，從而降低工作的時鐘頻率，減低功耗和EMI

30、。低速模式的分頻倍數(shù)由時鐘分頻寄存器CLK_DIV決定?？梢詮南到y(tǒng)時鐘的1/2到1/128。3) 掉電模式： 掉電模式也為停機模式，無時鐘源。僅外部中斷繼續(xù)工作。3.1.4 NRF24L01通訊模塊 1、 NRF24L01是由NORDIC生產(chǎn)的工作在2.4GHz-2.5GHz的ISM 頻段的單片無線收發(fā)器芯片。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器和解調(diào)器。廣泛用于無線鍵盤鼠標，智能運動設(shè)備，工業(yè)傳感器等。圖3.1.3-1 NRF24L01收發(fā)電路圖2、基本電氣特性圖3.1.3-2 NRF24L01電氣特性3、PCB布線

31、圖圖3.1.3-3 NRF24L01 PCB布線圖4、工作方式（1）配置模式（2）空閑模式（3）關(guān)機模式工作方式由CE和內(nèi)部寄存器PWR_UP和PRIM_RX共同控制，見下表：圖3.1.3-4 NRF24L01工作模式選擇3.1.4 NRF24L01通訊模塊與MCU的連接VCC引腳的工作電壓為1.9V3.6V，超過3.6V芯片將會燒毀，推薦電壓3.3。其余引腳可以直接和51單片機引腳相連。圖3.1.4 NRF24L01通信模塊與MCU的連接3.1.5 PDIUSBD12模塊1、PDIUSBD12芯片是是荷蘭飛利浦（Philips）半導(dǎo)體公司的一顆通用USB接口芯片。它支持USB2.0的全速模式

32、（12Mb/s），具有軟連接功能和數(shù)據(jù)流指示燈，使用8位并行的數(shù)據(jù)口與MCU連接。圖3.1.5-1 PDIUSBD12引腳圖圖3.1.5-2 PDIUSBD12外圍電路圖1、 PDIUSBD12與MCU連接構(gòu)成模塊，負責(zé)與操作系統(tǒng)之間的通訊。圖3.1.5-3 PDIUSBD12和單片機連接3.1.6 USB通訊協(xié)議簡介USB是一種支持在USB主機和USB設(shè)備之間進行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議。主機作為總線的主叫方，采用兩種信令模式：全速模式12Mb/s和低速模式1.5Mb/s。USB使用四種數(shù)據(jù)傳輸方式：控制傳輸（control）、中斷傳輸（interrupt）、批量傳輸（bulk）及等時傳輸（i

33、sochronous）。其中控制模式主要用于控制指令傳輸及USB規(guī)范的實現(xiàn)，等時傳輸主要用于音頻及視頻傳輸。USB通過兩次總線列舉（Enumeration and Renumertion）來實現(xiàn)設(shè)備識別以及驅(qū)動程序析加載。其具體過程為：USB設(shè)備連到主機后，主機依據(jù)USB規(guī)范在特定地址通過端口0（endpoint0）與外設(shè)通信，并將外設(shè)視為默認設(shè)備。外設(shè)與主機通信將其6設(shè)備標識（DID、PID、VID）發(fā)給主機進行第二次總線列舉。主機根據(jù)設(shè)備標識，加載相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動程序，重新分配地址，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給外設(shè)固件（firmware），通過固件與設(shè)備驅(qū)動程序及主機應(yīng)用程序的交互通信，來實現(xiàn)外設(shè)的功能。

34、通訊協(xié)議具有速度快，連接方便，支持熱插拔等特性，如今在各種與外設(shè)的通訊中獲得了廣泛的應(yīng)用。 圖3.1.6-1 USB金字塔型拓撲結(jié)構(gòu)圖3.1.6-2 各種USB插座和插頭3.2軟件部分實際3.2.1 系統(tǒng)主程序流程圖 3.2.2 NRF24L01程序流程圖接收部分 發(fā)射部分設(shè)置接收地址KX_ADDR設(shè)置發(fā)射地址TX_ADDR 允許AUTO_ACK設(shè)置接收地址KX_ADDR開啟接收通道允許AUTO_ACK選擇通道頻率開啟接收通道設(shè)置接收數(shù)據(jù)有效寬度配置自動重發(fā)次數(shù)配置接收參數(shù)選擇通道頻率，設(shè)置接收寬度配置收發(fā)狀態(tài)配置發(fā)射參數(shù)配置收發(fā)狀態(tài) 3.2.3 協(xié)議通訊流程圖 圖3.2.3-1 中斷事務(wù)流程

35、圖 圖3.2.3-2 等時事務(wù)流程圖 圖3.2.3-3 USB2.0定義的各種PID4.可靠性與便捷性研究無線傳輸控制中對于控制信號的打包，傳輸，解壓有著可靠性的要求。NRF24L01是一款單片射頻收發(fā)器件，工作于2.4 GHz2.5 GHz ISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融合了增強型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。廣泛應(yīng)用于無線鼠標鍵盤等設(shè)備，具有極高的工作穩(wěn)定性。NRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率發(fā)射時，工作電流也只有9 mA;接收時，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式（掉電模式和空閑模式）使

36、節(jié)能設(shè)計更方便。USB是一個外部總線標準，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB接口即插即用和熱插拔功能。USB接口可連接127種外設(shè)，如鼠標和鍵盤等。USB是在1994年底由英特爾等多家公司聯(lián)合在1996年推出后，已成功替代串口和并口，已成為當(dāng)今電腦與大量智能設(shè)備的必配接口。USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展，到如今已經(jīng)發(fā)展為3.0版本。具有極高的通用性和便捷性。此外，控制筆中所使用的MPU6050模塊近年來研究應(yīng)用勢頭強勁。MPU6050的角速度全格感測范圍為±250、±500、±1000與±2000°/sec(dps)，可準確追蹤快速與慢速動

37、作，并且，用戶可程式控制的加速器全格感測范圍為±2g、±4g±8g與±16g。產(chǎn)品傳輸可透過最高至400kHz的I2C或最高達20MHz的SPI（MPU-6050沒有SPI）。MPU-6050可在不同電壓下工作，VDD供電電壓為2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%，邏輯接口VVDIO供電為1.8V± 5%。其他的特征包含內(nèi)建的溫度感測器、包含在運作環(huán)境中僅有±1%變動的振蕩器。在四軸飛行器，智能運動控制等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用。通過采用以上成熟的芯片和技術(shù)，保證了產(chǎn)品的可靠應(yīng)與設(shè)計生產(chǎn)的通用性。5、結(jié)

38、論本設(shè)計簡要闡述了新概念PPT控制筆姿態(tài)控制，軌跡追蹤的軟件和硬件實現(xiàn)。主程序的設(shè)計中充分考慮了產(chǎn)品使用的實際情況，合理安排各個模塊的時序與工作狀態(tài)，保證了控制筆的使用熟悉性和低功耗性。38附件3：新概念PPT控制筆調(diào)試報告新概念PPT控制器調(diào)試報告1、概述此控制器在設(shè)計制作過程中的調(diào)試包括硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試三大部分。為加快進度，調(diào)試工作與分析設(shè)計工作經(jīng)過同時展開；整個電路設(shè)計及功能實現(xiàn)的過程無不穿插著調(diào)試工作。這種工作安排也幫助我們更高效地發(fā)現(xiàn)問題、排除故障、優(yōu)化方案。軟件調(diào)試，主要是對各功能模塊的調(diào)試；由于分模塊調(diào)試的方法更便捷高效，也為后來的整體調(diào)試節(jié)省了不少時間。最后聯(lián)機調(diào)試

39、是我們調(diào)試工作的最后一步，也是核心部分；它主要包括對實驗電路的整體運行記錄與分析。最終，由于進度安排得當(dāng)，調(diào)試工作在保證質(zhì)量的前提下提前完成。2.使用的儀器儀表及工具主要設(shè)備：（1） STC51實驗板（2） PC（3） 相序儀（4） 示波器（5） 其它：萬用表、手持式電烙鐵等3.硬件制作與調(diào)試 3.1 系統(tǒng)PCB板的設(shè)計PCB線路板即印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。采用PCB板使我們的產(chǎn)品布線更少、裝配更快捷，便于提高效率。在設(shè)計時，我們以電路原理圖為藍本，同時借助計算機輔助設(shè)計軟件Altium公司的PROTEL系列軟件完成從SCH到PCB的設(shè)計；并由主要負責(zé)人員完成對了電路的焊接以

40、及整機的裝配工作。優(yōu)秀的PCB板能夠承載良好的電路性能，因此在線路設(shè)計中我們也充分考慮了外部連接的布局、電磁保護、熱耗散、串音等各種因素；力求達到最好的電路性能和散熱性能。 3.2 硬件調(diào)試本文硬件調(diào)試分析，針對調(diào)試過程中體現(xiàn)出來的突出問題，詳細論述如下： (1)電源調(diào)試電源的選擇是最基礎(chǔ)的電路調(diào)試過程，不適當(dāng)?shù)碾娫闯３２荒苁箻訖C正常工作，甚至損壞器件。調(diào)試過程中，充分考慮電源選擇時常有的問題電壓值不符合設(shè)計要求，電源引出線和插座不對應(yīng)，電源功率不足、負載能力差等，選出最合適的電源供電。盡管如此，在對NRF24L01模塊進行調(diào)試時，也還是因為分析不到位，導(dǎo)致芯片損壞；這一分析失誤導(dǎo)致問題的過程

41、也提醒了我們在后面的調(diào)試工作。 圖1-1 MPU6050的調(diào)試(2)器件調(diào)試 本產(chǎn)品的器件調(diào)試，只要是對NRF24L01芯片以及MPU6050芯片的元器件 進行的。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，部分芯片偶有失效現(xiàn)象。后得 知元器件失效一方面可能是器件本身損壞或性能不符合要求造成的；另一方面也可能是由于組裝錯誤造成的，如電解電容、二極管的極性錯誤，集成塊安裝方向錯誤等。在經(jīng)過上述分析之后，本團隊重新分析并調(diào)試，最終確定了如下失效原因：對于NRF24L01模塊，由于距離設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失；MPU6050則是因為波特率設(shè)置不對，致使不能正常工作。圖示為各模塊的調(diào)試過程：圖1-2 MPU6050調(diào)試數(shù)據(jù)記錄圖1

42、-2 USB通訊調(diào)試(3)可靠性調(diào)試在該產(chǎn)品的研發(fā)目的中就明確提出產(chǎn)品要有足夠的可靠性，這一點使我們不得不對其可靠性進行分析調(diào)試。在影響系統(tǒng)可靠性的因素中，插接件接觸不良、采樣周期選擇不當(dāng)、存在擾動信號、電源紋波系數(shù)過大、器件負載過大等造成控制邏輯混亂等，在這一調(diào)試過程中都有所體現(xiàn)。除此之外，由于PCB板的布線與組裝有瑕疵，也對樣機的可靠性產(chǎn)生了影響。4. 軟件及聯(lián)機調(diào)試4.1 主控程序調(diào)試本項目軟件調(diào)試過程主要是對數(shù)據(jù)采集與收發(fā)程序、數(shù)據(jù)分析處理程序的調(diào)試?；诖?，我們采用了模塊程序設(shè)計技術(shù)，逐個模塊調(diào)好以后，再進行系統(tǒng)程序總調(diào)試。此款產(chǎn)品的數(shù)據(jù)收集處理主要是通過歐拉角與四元數(shù)之間的轉(zhuǎn)換完成

43、的，由于加速度二次積分誤差累積較大，且算法復(fù)雜，著實給調(diào)試工作帶來了不少阻礙。然而最終還是打開思路，完成了對這一部分的調(diào)試；這對產(chǎn)品的可靠性又是一次不小的提升。軟件調(diào)試時分時分模塊進行的，在一次調(diào)試中沒有錯誤穩(wěn)定運行后，又對整個系統(tǒng)進行合并調(diào)試。而不能確定定時精度、等問題。在反復(fù)運行多次之后，最終保證了產(chǎn)品定時精度高、CPU的實時響應(yīng)正常、長時間聯(lián)機工作穩(wěn)定等性能。5. 實驗結(jié)果經(jīng)過測試，現(xiàn)階段研發(fā)的產(chǎn)品已完全能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的設(shè)計目標。45附件4：新概念PPT控制筆效益分析報告新概念PPT控制筆效益分析報告一、市場前景新概念PPT控制筆，可以通過多種快捷功能的調(diào)用，實現(xiàn) PPT演示的“姿態(tài)控制”

44、，人機無障礙交流。同時，它可以通過追蹤PPT控制筆空中的運動狀態(tài)，實現(xiàn)“空中書寫”，為使用者授課，演講提供方便的標注功能。從而極大的改變了傳統(tǒng)的PPT控制器材功能單一、不便屏幕上進行涂寫標注的局限，這將大大提升和改善PPT演示人員的演示效果。當(dāng)前社會，科技創(chuàng)新速度快，市場競爭激烈，企事業(yè)單位為了緊跟社會的發(fā)展，大多不惜投入了大量資金，配置計算機、投影儀、視頻會議系統(tǒng)，提高其硬實力，以達到高效的會議演示及方便的教學(xué)授課。然而當(dāng)前公司會議演示及學(xué)校教學(xué)授課使用的大多是傳統(tǒng)的PPT控制器材。根據(jù)市場調(diào)查顯示，當(dāng)前市場中并無這種可以“姿態(tài)控制”和“空中書寫”的PPT控制筆；面對這一市場空白，該產(chǎn)品將有

45、巨大的發(fā)展空間。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計有90%以上的企事業(yè)單位有意愿采購這種智能PPT控制筆，僅學(xué)校和企業(yè)的需求量就相當(dāng)大。所以，此種智能PPT控制筆的批量生產(chǎn)有望成為新的朝陽產(chǎn)業(yè)！二、產(chǎn)品經(jīng)濟分析1、產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境 租用廠房300平米，庫房100平米，構(gòu)建全自動流水組裝生產(chǎn)線一條，配備相應(yīng)的組裝工具，數(shù)字式示波器，數(shù)字萬用表，電腦等檢驗、檢測設(shè)備等，招聘生產(chǎn)線普工50人，銷售人員8人，管理人員6人。2、產(chǎn)品生產(chǎn)及銷售規(guī)模預(yù)測新概念PPT控制筆屬于小型儀器類，公司可構(gòu)建單一生產(chǎn)線批量生產(chǎn)。產(chǎn)品的殼體、按鈕、激光燈等由競標成功且經(jīng)過審核的合格的外協(xié)廠家生產(chǎn)，其他元器件主要通過招標的方式在市場大批量采購。生產(chǎn)采

46、用流水作業(yè)生產(chǎn)，完成產(chǎn)品的組裝、測試、檢驗、包裝、發(fā)貨。根據(jù)市場需求調(diào)研，此產(chǎn)品可日均銷售約300件，調(diào)試公司生產(chǎn)線流水作業(yè)的產(chǎn)能，預(yù)計日均生產(chǎn)約300件，年均生產(chǎn)完工約10萬件。預(yù)計產(chǎn)品的市場銷售價格為300元每件，年總收入預(yù)計3000萬元。三、產(chǎn)品效益預(yù)測1、產(chǎn)品成本預(yù)測1.1 原輔材料采購費序號名稱單位數(shù)量單價（元）合計（元）一結(jié)構(gòu)部分4.91上塑料殼個10.80.82下塑料殼個10.80.83按鈕個50.10.54USB串口個11.21.25緊固螺絲個80.21.6二電氣部分64.291激光燈個10.80.82STC12C5A60S2個12.82.83MPU6050模塊個136364N

47、RF24L01個24.69.25STC89C52個10.890.896電路板（含電阻電容）個112.612.67其它-2三總計69.19單件產(chǎn)品的主要原輔材料采購費按消耗定額和預(yù)測市場價確定的材料成本如下表：公司的原材料采購一般根據(jù)銷售訂單量采購，預(yù)計年末不存在剩余原材料，且產(chǎn)能預(yù)計與銷售訂單量相符，則原材料的年均采購費預(yù)計約為692萬元（69.19*100000），另采購運輸費年均約8萬元，共計700萬元。1.2人工費公司人員由生產(chǎn)人員主要是熟悉電氣元件的普工，經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)后，可熟練完成產(chǎn)品的流水線生產(chǎn)。普工預(yù)計共50人，人均薪酬福利約每年5萬元，預(yù)計全年產(chǎn)品的人工費為250萬元。1.3燃料

48、動力費公司主要燃料動力為水、電。燃動費根據(jù)消耗定額及現(xiàn)行價格計算，預(yù)計達產(chǎn)年燃料動力費用為50萬元。1.4制造費用廠房及庫房年租金約為30萬元，生產(chǎn)線機器設(shè)備年折舊約為20萬元，電子設(shè)備年折舊約5萬元。預(yù)計達年產(chǎn)制造費用約為55萬元。根據(jù)以上預(yù)測分析，公司主營業(yè)務(wù)成本年總約為1055萬元。2. 產(chǎn)品費用預(yù)測2.1銷售費用銷售費用主要由銷售人員的薪酬福利及產(chǎn)品營銷廣告費構(gòu)成。預(yù)計銷售人員薪酬福利年均約10萬元，年總約80萬元。產(chǎn)品營銷廣告費預(yù)計達年產(chǎn)約為5萬元。預(yù)計達年產(chǎn)銷售費用約為95萬元。2.2管理費用管理費用主要由管理人員薪酬福利及公司日常招待會議費用構(gòu)成。預(yù)計管理人員薪酬福利年均約為6萬

49、元，年總約36萬元。公司日常招待會議費用年均約14萬元。預(yù)計達年產(chǎn)管理費用約為50萬元。2.3財務(wù)費用財務(wù)費用主要由公司構(gòu)建生產(chǎn)線的借款利息構(gòu)成。公司總投資2600萬元，并向銀行借款800萬元，利息費用預(yù)計年均50萬。2.4增值稅及營業(yè)稅金及附加公司預(yù)計年總收入預(yù)計3000萬元，預(yù)計公司增值稅稅負率為2個百分點，營業(yè)稅金及附加共計10%，增值稅及營業(yè)稅金及附加年預(yù)計70萬元。2.5企業(yè)所得稅費用由以上預(yù)測分析，公司預(yù)計年均利潤總額為1680萬元（3000-1055-95-50-50-70=1680）。公司憑借產(chǎn)品項目優(yōu)勢，申請成為高新技術(shù)企業(yè)，享受企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策，企業(yè)所得稅稅率為15%，預(yù)

50、計年企業(yè)所得稅費用為252萬元。 3.產(chǎn)品稅后凈利潤預(yù)測 公司稅后利潤凈額為1428萬元，提取10%的法定盈余公積和5%的任意盈余公積共計約214萬，余下的未分配利潤年均約1214萬元。四、產(chǎn)品效益分析1、投資利潤率本產(chǎn)品總投資為2600萬元，公司年產(chǎn)利潤總額為1680萬元。經(jīng)計算，投資利潤率為64.61。2、銷售凈利率本產(chǎn)品預(yù)計年銷售收入約為3000萬元，年產(chǎn)凈利潤為1428萬元。經(jīng)計算，銷售凈利潤率為47.60。3、資產(chǎn)負債率預(yù)測年末資產(chǎn)總額約為4828萬元（2600+214+1214+800），負債為800萬元，資產(chǎn)負債率為16.57%。4、利息保障倍數(shù)利息保障倍數(shù)=（稅前利潤+利息費用

51、）/利息費用，由此可得公司的利息保障倍數(shù)為34.60。綜合以上產(chǎn)品效益分析可知，公司具有較強的營運能力，公司產(chǎn)品的經(jīng)濟效益非?？捎^。52附件5：新概念PPT控制筆圖片說明一 PCB板原理圖（1） 發(fā)射端圖1-1 發(fā)射端原理圖（2） 接收端圖1-2 接收端原理圖（3） 發(fā)射端PCB設(shè)計圖圖1-3（a） 發(fā)射端PCB設(shè)計圖圖1-3（b） 發(fā)射端PCB設(shè)計圖（正面）（4） 接收端PCB設(shè)計圖圖1-4（a） 接收端PCB設(shè)計圖圖1-4（b） 接收端PCB設(shè)計圖（正面）二 3D模型（1）接收模塊圖2-1 接收部分（2）發(fā)射模塊圖2-3 發(fā)射部分（3）正面圖圖2-3 模型正面圖（4）底面圖圖2-4 模型底面圖（5）底面艙蓋圖2-5 模型底面艙蓋三.實物模型圖圖3-1正面圖3-2 側(cè)面圖3-3 細節(jié)圖61附件6：新概念PPT控制筆關(guān)鍵算法數(shù)學(xué)闡述一姿態(tài)信息的處理：利用歐拉角對空間物體進行姿態(tài)描述是研究空間運動的常用方法，在此我們也采用歐拉角對控制筆的姿態(tài)進行描述。我們首先定義一個絕對的直角坐標系稱之為固定參考系，而在控制筆上建立一個新的直角坐標系稱之為動參考系。則動參考系相對于固定參考系的變化反映出空間構(gòu)件控制筆的姿態(tài)調(diào)整。假定開始時兩參考系對應(yīng)軸重