無線鼠標系統(tǒng)電路設(shè)計方案(一)
設(shè)計的無線鼠標,以CC2430為控制芯片構(gòu)成發(fā)射電路和接收電路。發(fā)射電路負責采集與發(fā)送鼠標按鍵的移動信息,接收電路負責信息接收、處理并與計算機通信。
1、發(fā)射部分的電路設(shè)計
發(fā)射部分的硬件電路由鼠標移動光學(xué)傳感器ADNS5030、鼠標按鍵、無線發(fā)射模塊CC2430(軟件設(shè)置為發(fā)送模式)構(gòu)成。
由光學(xué)傳感器ADNS5030檢測鼠標的移動信息,將采集到的信息經(jīng)過SPI串行接口傳遞給CC2430處理并發(fā)送出去。發(fā)射部分的電路圖見圖2。ADNS-5030光學(xué)傳感器,功耗低且尺寸小,能高速檢測鼠標運動。它包含圖像采集系統(tǒng)(IAS)、數(shù)字信號處理器(DSP)和串行總線端口。IAS將采集的圖像通過數(shù)字信號處理,計算鼠標在dx和dy方向的相對位移值,決定移動的方向及距離。
無線鼠標使用機械式按鍵開關(guān)。左、右及滾輪按鍵電路的設(shè)計見圖2。這些按鈕直接連接到無線模塊CC2430的I/O端口。按下為數(shù)字信號“0”,不按為數(shù)字信號“1”。這些按鈕以完成點擊、雙擊和拖動操作。
2、無線鼠標接收電路設(shè)計
接收電路由USB接口控制芯片HT82M98A、CC2430(設(shè)為接收模式)等構(gòu)成。
接收部分通過USB接口芯片HT82M98與計算機進行數(shù)據(jù)通訊,HT82M98A的電源由USB接口提供,無線模塊CC2430的電源由HT82M98A的一個管腳提供3.3V的電源。
CC2430接收到數(shù)據(jù)包后解碼并通過I/O口狀態(tài)傳輸給HT82M98A,經(jīng)USB傳給電腦。接收電路見圖3。
圖3無線接收電路鼠標控制器HT82M98A有一個片上USB接口,內(nèi)置HID類的USB鼠標協(xié)議。在電腦上不需要安裝專用驅(qū)動程序,Windows操作系統(tǒng)會自動識別接口控制芯片HT82M98A。
無線鼠標系統(tǒng)電路設(shè)計方案(二)
無線觸控鼠標的工作原理
系統(tǒng)工作的主體為51系列MCU,發(fā)射和接受兩部分。其發(fā)射部分主要由觸摸檢測屏、MEMS加速度傳感器、MCU和nRF2401發(fā)射模塊組成,主要功能是實現(xiàn)對手勢運動趨勢信息的采集和發(fā)送。其中觸摸屏用于檢測使用時坐標X、Y的變化,通過對X、Y變化趨勢的分析,完成對鼠標移動軌跡的模擬。
nRF2401的硬件電路的設(shè)計
由于芯片內(nèi)部集成了所有與RF協(xié)議相關(guān)的高速信號處理部分,比如nRF24L01內(nèi)部的SPI接口,可以利用單片機的硬件SPI接口或者I/O口進行模擬,其次,鏈路層完全集成在模塊中,非常便于開發(fā)。圖4為nRF2401的電路原理圖。
MEMS加速度傳感器的外圍電路設(shè)計
其原理電路如圖所示。
通過對其3軸輸出不同電壓的變化,可以利用它來感知人在使用過程中不同方向的動作,如揮手、擺臂等,然后可以將不同的動作定義為特殊的功能,如實現(xiàn)演講時PPT、PDF的翻頁,關(guān)閉窗口,切換窗口等動作。
無線鼠標系統(tǒng)電路設(shè)計方案(三)
本設(shè)計利用編譯碼電路MC145026/MC145027和射頻發(fā)射/接收模塊TDA1808/TDA1809互相配合,可以在10~120m范圍內(nèi)靈活操縱鼠標,而且制作時無須對原有鼠標的外觀及內(nèi)部電路做任何改動,使用起來符合操作習(xí)慣,方便可靠,非常適合愛好者自制。
一般情況下,鼠標與電腦的連接線內(nèi)部有4根電路連接線(該電路裝置最多可以接受4條數(shù)據(jù)線輸入,讀者可根據(jù)自己鼠標的實際情況選擇)分別是電源正極、電源地、數(shù)據(jù)線1、數(shù)據(jù)線2。我們將鼠標連線割斷,分別找出這4根線,利用MC145026編碼電路的數(shù)據(jù)傳送端D6和D7接受鼠標數(shù)據(jù)線1和數(shù)據(jù)線2傳來的數(shù)據(jù),并在芯片內(nèi)部編碼后經(jīng)射頻發(fā)射模塊TDA1808發(fā)射出去。
射頻發(fā)射模塊TDA1809工作后,將接收到的編碼信息輸入MC145027譯碼電路,經(jīng)其轉(zhuǎn)換后在該芯片數(shù)據(jù)輸出端D6和D7復(fù)原原鼠標數(shù)據(jù)線1和數(shù)據(jù)線2的信號,并通過原鼠標與電腦的連接線送入計算機。
可以看出,上述電路無須改動鼠標及計算機,無須安裝額外的鼠標驅(qū)動軟件,原有鼠標的所有功能亦能正常使用。
該電路(見圖1、圖2)只要所選元件正常,無須調(diào)試即可工作。
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