ThimbleKrox：基于 Arduino Micro 与 MPU-6050 的指戴式鼠标控制器

组件与物料清单

所需工具

• 3D 打印机（可选）

软件工具

• Arduino IDE

项目简介

ThimbleKrox 是一个指戴式设备，通过手指动作控制鼠标指针。这是我的首个项目，旨在提供一种直观的无接触鼠标交互方式。

第一步：材料与工具准备

材料：

• Arduino Micro
• MPU-6050 模块
• Micro USB 数据线
• 杜邦线（连接 Arduino 与 MPU-6050）
• 松紧带（用于固定 Arduino 于手背）

工具：

• 安装有 Arduino IDE 的电脑
• 电烙铁（若 Arduino 未预焊排针）
• 3D 打印机（可选，用于打印指戴外壳）

第二步：电路连接

Arduino Micro 与 MPU-6050 引脚对应连接：

• VCC → VCC
• GND → GND
• Pin 2 (SDA) → SDA
• Pin 3 (SCL) → SCL

第三步：3D 打印外壳（可选）

提供两款外壳模型：

• 透明简约版：无需支撑结构，体积较小
• 蒸汽朋克风格版：需支撑结构，体积稍大，建议上色（PLA 材料适合用丙烯颜料）

两款模型均需将带有两个内凸起的一面朝下打印。

第四步：组装

使用 3D 打印外壳： 连接完成后，将 MPU-6050 放入外壳上部腔体，导线置于下部腔体。
不使用外壳： 将 MPU-6050 固定在手指末节，用胶带或松紧带绑定。

第五步：代码烧录与校准

需安装库：Wire.h、I2Cdev.h、MPU6050.h、Mouse.h。

校准流程：

1. 上传校准代码，佩戴指戴，打开串口监视器
2. 观察输出格式：right | gx=3165 gy=469 gz=-1055 | ax=15232 ay=2064 az=-4496
3. 根据串口输出修正代码中标记 // calibration line 的阈值
4. 将校准后的阈值同步至主程序代码
5. 上传主程序代码

校准示例： 若串口显示 "left" 但代码判定为 right，需调整对应轴的阈值使判定方向一致。

第六步：完成项目

佩戴指戴即可体验手指控制鼠标的乐趣！

核心代码

主程序

// 通过手指动作控制鼠标指针
// 校准方法请运行 "ThimbleKrox calibration code" 并参考教程
// 需校准的行标记为 "//calibration line"
// by Magform

#include <Wire.h>
#include <I2Cdev.h>
#include <MPU6050.h>
#include <Mouse.h>

MPU6050 mpu;
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
int vx, vy;
int sensibility = 10;  // 灵敏度调节

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu.initialize();
  if (!mpu.testConnection()) {
    while (1);  // 连接失败则停止
  }
}

void up() { Mouse.move(0, -sensibility); }
void down() { Mouse.move(0, sensibility); }
void left() { Mouse.move(-sensibility, 0); }
void right() { Mouse.move(sensibility, 0); }

void loop() {
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
  
  if (ax >= 15000) right();   // calibration line
  if (ax <= -9000) left();    // calibration line
  if (ay <= -8000) up();      // calibration line
  if (ay >= 10000) down();    // calibration line
  
  // 右键/左键功能（开发中）
  /* 
  if (gy >= 20000) { Mouse.click(MOUSE_RIGHT); delay(100); }
  if (gy <= -20000) { Mouse.click(MOUSE_LEFT); delay(100); }
  */
  
  delay(10);
}

校准程序

// ThimbleKrox 校准程序
// 运行此代码并参考教程进行校准
// 需校准的行标记为 "//calibration line"
// by Magform

#include <Wire.h>
#include <I2Cdev.h>
#include <MPU6050.h>
#include <Mouse.h>

MPU6050 mpu;
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
int vx, vy;
int Nwrong = 1;

void setup() {
  Nwrong = 1;
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu.initialize();
  while (Nwrong != 0) {
    if (!mpu.testConnection()) {
      Serial.print("Wrong connection number: ");
      Serial.print(Nwrong);
      Nwrong++;
      delay(1000);
    } else {
      Nwrong = 0;
    }
  }
}

void up() { Serial.print(" up "); }
void down() { Serial.print(" down "); }
void left() { Serial.print(" left "); }
void right() { Serial.print(" right "); }
void rightclick() { Serial.print(" RightClick "); }
void leftclick() { Serial.print(" LeftClick "); }

void loop() {
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
  
  if (ax >= 15000) right();    // calibration line
  if (ax <= -9000) left();     // calibration line
  if (ay <= -8000) up();       // calibration line
  if (ay >= 10000) down();     // calibration line
  
  /* 
  if (gy >= 20000) { rightclick(); delay(100); }
  if (gy <= -20000) { leftclick(); delay(100); }
  */
  
  Serial.print(" | gx= "); Serial.print(gx);
  Serial.print(" gy= "); Serial.print(gy);
  Serial.print(" gz= "); Serial.print(gz);
  Serial.print(" | ax= "); Serial.print(ax);
  Serial.print(" ay= "); Serial.print(ay);
  Serial.print(" az= "); Serial.print(az);
  Serial.print("\n");
  delay(5000);
}

3D 打印模型

Thingiverse 模型地址：ThimbleKrox 3D 打印模型

原理图

电路连接图请参考项目附件。