【正文】 是否存在，根據(jù)結(jié)果設(shè)置標(biāo)志位，以備以后取鼠標(biāo)信息時(shí)判斷用；根據(jù)需要設(shè)定鼠標(biāo)初始化位置、按鈕原始狀態(tài)；最后設(shè)置串行接口參數(shù)（幀格式等）并開(kāi)放鼠標(biāo)中斷。 80C196 將根據(jù)接收到的鼠標(biāo)信息不斷刷新鼠標(biāo)信息緩沖區(qū)。利用 80C196 的工作方式 1完全可以保證正確接收鼠標(biāo)信息。 RTS 由 MAX232E 垢信號(hào)發(fā)送端提供，通過(guò) 80C196 的 控制 MAX232E 的 10腳（對(duì)應(yīng)的輸出腳為 7腳）電平高低以改變 7腳電位，使鼠標(biāo)可以接收來(lái)自 RTS 的控制命令，以實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)安裝與否的檢測(cè)。這里采用 MAX232E 作為接口芯片。 P3_D7D6 固定值 00；其余六位表示一個(gè)有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)，反映上下移動(dòng)量，大于 0 為向下移動(dòng)，小于 0為向上移動(dòng)。 表 1 鼠標(biāo)信息發(fā)送格式 序 號(hào) 名 稱(chēng) 字串形式 長(zhǎng) 度 意 義 說(shuō) 明 1 初始化報(bào)告 4DH（ 39。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 24頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 各種串行接口鼠標(biāo)在物理層普遍采用標(biāo)準(zhǔn)的串行通信協(xié)議，波特率為 1200bps。每發(fā)生一次移動(dòng)或按鈕狀態(tài)變化，鼠標(biāo)向上發(fā)送一次信息。 表 1我們能方便地制作鼠標(biāo) 表 1 鼠標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息協(xié)議 Mouse System 格式 Microsoft 格式 數(shù)字位 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 字節(jié) 1 1 0 0 0 0 L M R 1 1 L R Y7 Y6 X7 X6 字節(jié) 2 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 0 0 X5 X4 X3 X2 X1 X0 字節(jié) 3 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 字節(jié) 4 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 字節(jié) 5 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 . 鼠標(biāo)信號(hào)發(fā)送協(xié)議與過(guò)程 鼠標(biāo)是一個(gè)功能高度集中的小型機(jī) 電一體化系統(tǒng)。串行鼠標(biāo)的功能框圖如圖 1 所示。通常，鼠標(biāo)通過(guò)微機(jī)中的串口或 PS/2 鼠標(biāo)插口和主機(jī)連接。鼠標(biāo)內(nèi)核本質(zhì)上是一個(gè)二維的角度或位移信號(hào)檢測(cè)裝置，耗電極少、可靠性高、價(jià)格低廉，可能在許多場(chǎng)合發(fā)揮作用 。 本文利用光電式鼠標(biāo)和編解碼遙控電路模塊的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)低成本高性能的無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)，并具有全方位遙控的特點(diǎn)，能有效地解決多媒體教室普遍存在的教師教學(xué)活動(dòng)離開(kāi)電腦控制 臺(tái)就無(wú)法操縱鼠標(biāo)的問(wèn)題。最重要的是在調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的晶振出來(lái)的高頻信號(hào)會(huì)影響到模塊的接收距離。根據(jù)調(diào)試情況，實(shí)際上很難達(dá)到這個(gè)距離。經(jīng)過(guò)調(diào)試，方波的頻率在 50～ 100Hz 的范圍內(nèi)比較合適，可在軟件中延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)方波頻率的控制。利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)與利用 IC 芯片相比較，單片機(jī)的外圍電路要比 IC芯片的外圍電路少很多。在多媒體教學(xué)中放映 PPT文件時(shí)，實(shí)現(xiàn)頁(yè)面的上翻和下翻就是用鼠標(biāo)的滾輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于設(shè)計(jì)了用高電平發(fā)射，所以接收到的是高電平。 無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)左鍵的實(shí)現(xiàn) 通過(guò)對(duì)光電鼠標(biāo)的研究，發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)上的所有按鍵都是低電平有效，也就是說(shuō)按鍵是一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，一端連接地另一端連接鼠標(biāo)芯片。由于干擾脈沖是窄脈沖，故可通過(guò)軟件來(lái)濾除干擾，從而有效的解決該問(wèn)題。 3的 8次方為 6 561，所以地址編碼不重復(fù)度為 6 561 組，只有發(fā)射端 PT2262和接收端 PT2272 的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用， PT2262 和 PT2272 出廠(chǎng)時(shí)的8位地址編碼端全部懸空，這樣可以便于選擇各種編碼狀態(tài)，用戶(hù)如果想改變地址編碼，只要將 PT2262 和 PT2272 的 1～ 8 腳設(shè)置相同即可。編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號(hào)由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字。只有 PT2272 的地址端的電平狀態(tài)與發(fā)射部分的 PT2262 的地址端一致時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)端才有高電平輸出。天線(xiàn)輸入端有選頻電路，而不依賴(lài) 1/4 波長(zhǎng)天線(xiàn)的選頻作用，控制距離較近時(shí)可以剪短甚至去掉外接天線(xiàn)。 接收部分 無(wú)線(xiàn)接收解碼模塊主要由 315 MHz 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收模塊、解碼芯片 PT2272 及繼電器驅(qū)動(dòng)電路組成。空曠地傳輸距離約 20～ 50 m。發(fā)射電路由聲表諧振器穩(wěn)頻，工作頻率為 315MHz，以 AM 方式調(diào)制， 240mm 小拉桿天線(xiàn)發(fā)射信號(hào)。用遙控器控制鼠標(biāo)，是用遙控器的按鍵信號(hào)控制鼠標(biāo)的上下左右移動(dòng)和左右鍵，只需要考慮發(fā)射和接收電路， 不需要考慮接口協(xié)議。主程序初始化 I/O 口、中斷、寄存器等參數(shù)后 , ATmega16 對(duì)得到的鼠標(biāo)的加速度信號(hào)和按鍵信息進(jìn)行處理 , 在對(duì) nRF2401 的控制字設(shè)置后傳輸數(shù)據(jù) , 等待發(fā)送。 (3) 分發(fā)例程 , 用來(lái)“創(chuàng)建”、“讀”、“寫(xiě)”處理程序 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 14頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 圖 3 無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)發(fā)射部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 15頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 圖 4 無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)接收部分 主機(jī)方面的設(shè)計(jì)就是 USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編制。主機(jī)發(fā)令牌給 USB 芯片 ( PDIUSBD12) , PDIUSBD12 接收后給單片機(jī)發(fā)中斷 ,單片機(jī)進(jìn)入中斷服務(wù)程序 ,進(jìn)行相應(yīng)的操作 , 因此 USB 的軟件設(shè)計(jì)分單片機(jī)方面和主機(jī)方面兩部分 [5]。射頻技術(shù)能夠?qū)Χ叹嚯x通訊提供充足的帶寬 , 只要在限定距離內(nèi) ( 一般為 10～ 20 米 ) , 就可以在任何位置使用 , 幾乎不受障礙物的影響。 進(jìn)入工作狀態(tài)后 , 通過(guò)微控制器進(jìn)行收發(fā)模式的控制 , 發(fā)送 /接收數(shù)據(jù)或進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 微處理器 本系統(tǒng)中采用了兩種微處理器。 圖 2 無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu) 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 12頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 硬件構(gòu)成 加速度計(jì) MEMS 加速度計(jì)兩個(gè) MEMS 單軸加速度計(jì) ( 或一個(gè)雙軸加速度計(jì) ) 被放置在水平面上來(lái)檢測(cè)鼠標(biāo) X 和 Y 方向的運(yùn)動(dòng)。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的 NPO 電容，采畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 11 頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 用的晶振頻率為 12MHZ。通常時(shí)鐘由于兩種形式：內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘。被讀出到數(shù)據(jù)輸出端D0～ D7 上 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 10頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的容量大于 256 字節(jié)，故 EPROM 片內(nèi)地址線(xiàn)除了由 P0 口經(jīng)地址存儲(chǔ)器提供低 8 位地址外，還需要由 P2 口提供若干條地址線(xiàn)，我們選用 8K的 2764 EPROM，故地址線(xiàn)應(yīng)該是 13 條，因?yàn)橄到y(tǒng)中只擴(kuò)展一片 EPROM，所以不用 片選信號(hào)，即 EPROM 的 接地。 存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì) 在 80C196 芯片的外圍電路中必須對(duì)其進(jìn)行程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，和根據(jù)系統(tǒng)的需要對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門(mén)的作用，使 RST 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。圖中電容 C1 和電阻 R1 對(duì)電源十 5V來(lái)說(shuō)構(gòu)成微分電路。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 P：用來(lái)來(lái)表示累加器 A 中的值為 1 的二進(jìn)制位的奇偶數(shù)，若‘ 1’的個(gè)數(shù)為奇數(shù) P=1，為偶數(shù) P=0。若 AC=0 時(shí)則在加減過(guò)程中 A3 沒(méi)有向 A4 進(jìn)位或借位，否則正好畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 8頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 相反。； 數(shù)據(jù)指針 DPTR：由兩個(gè)字節(jié)組成， DPH 字地址由 83H， DPL 由 82H，存放一個(gè) 16 位的二進(jìn)制數(shù)做地址用。下面就專(zhuān)用寄存器作以簡(jiǎn)單的介紹： 累加器 A：在絕大多數(shù)情況下它參與運(yùn)算的一方并存放運(yùn)算的結(jié)果。 片內(nèi)的 128B 的 RAM 地址為 00H～ 7FH，供用戶(hù)做 RAM 用，但是在這中間的前 32 單元， 00H～ 1FH 即引用地址尋址做用戶(hù) RAM 用，常常做工作寄存器區(qū)，分做四組，每組由 8 個(gè)單元組成通用寄存器 R0～ R7，任何時(shí)候都由其中一組作為當(dāng)前工作寄存器，通過(guò) RS0， RS1 的內(nèi)容來(lái)決定選擇哪一個(gè)工作寄存器。 001BH 單元：定時(shí)器溢出中斷入口地址。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 6頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 在程序存儲(chǔ)器中有六個(gè)單元有特定的含義： 0000H 單元：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位后， PC=0000H 即從此處開(kāi)始執(zhí)行指令。 80C196 的 串行發(fā)送和接收利用了 P3 口的第二功能，利用 做串行數(shù)據(jù)接收線(xiàn)，串行接口的電路結(jié)構(gòu)還包括了串行口控制寄存器 SCON，電源及波特率選擇寄存器 PCON 和串行緩沖寄存器 SBUF，他們都屬于 SFR， PCON 和 SCON 用于設(shè)置串行 口工作方式和確定數(shù)據(jù)發(fā)送和接收， SBUF 用于存放欲發(fā)送的數(shù)據(jù)起到緩沖的作用。 /VPP（ 31 引腳）當(dāng) 保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部存儲(chǔ)器，當(dāng) PC 值超過(guò)0FFFH 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外存儲(chǔ)器。 RST/VPD（ 9 引腳）在振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳加上兩個(gè)機(jī)器周期的電平將單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位后應(yīng)使 此引腳電平保持不高于 8031 正常工作。 80C196 的引腳圖 圖 12 80C196 引腳圖 80C196 的制作工藝為 HMOS，采用 40 管腳雙列直插 DIP 封裝，引腳說(shuō)明如下： VCC（ 40 引腳 ）正常運(yùn)行時(shí)提供電源。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器： 80C196 有兩個(gè) 16 位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成定時(shí)的方式和計(jì)數(shù)的方式，但只能用其中的一個(gè)功能，以定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。 圖 11 80C196 基本組成 CPU中央處理器：中央處理器是 80C196 的核心，它的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)，把數(shù)據(jù)從存 儲(chǔ)器或輸入口送到 CPU或 CPU數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器或送到輸出端口。 圖 1 鼠標(biāo)環(huán)的實(shí)物 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 2頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 80C196 的片內(nèi)結(jié)構(gòu) 為了設(shè)計(jì)此系統(tǒng)，我們采用了 80C196單片機(jī)作為控制芯片，在前向通道中是一個(gè)非電信號(hào)的電量采集過(guò)程。它可以將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號(hào)或?qū)㈦妼W(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為物理信號(hào) , 實(shí)現(xiàn)從信號(hào)取樣、處理到執(zhí)行的整體集成。 鼠標(biāo)從出現(xiàn)至今 , 經(jīng)歷了機(jī)械式鼠標(biāo)、光電機(jī)械式鼠標(biāo)和光電式鼠標(biāo)三個(gè)階段。通過(guò)調(diào)試驗(yàn)證其系統(tǒng)穩(wěn)定，通信可靠。 無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)接收器作為無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)的一個(gè)重要組成部分是完成無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)與計(jì)算機(jī)之間的通信的媒介，對(duì)它的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能夠 為無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)的更快普及和發(fā)展提供有力的支持。而隨著工作場(chǎng)合和客戶(hù)需求的不斷變化 ,人們?cè)絹?lái)越需要一種具備無(wú)線(xiàn)功能和懸空遙控功能的鼠標(biāo) ,它不依賴(lài)于平面 ,沒(méi)有連線(xiàn)的距離限制。傳統(tǒng)的鼠標(biāo)有機(jī)械鼠標(biāo)和光電鼠標(biāo)兩種 ,它們都依賴(lài)于在平面上工作來(lái)感知位移的變化。無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)則是電腦周邊器件與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的完美結(jié)合物。另一部分為接收器與計(jì)算機(jī)間的通信，將接收器接收到的信號(hào)在單片機(jī)的控制下通過(guò) RS232 接口傳遞給 PC 機(jī)并讓 PC 識(shí)別出相應(yīng)的操作。其中 , 鼠標(biāo)作為計(jì)算機(jī)最重要的外設(shè)之一 , 它能控制計(jì)算機(jī)屏幕的光標(biāo)移動(dòng) , 代替了鍵盤(pán)的某些繁瑣的指令 , 使計(jì)算機(jī)的操作更加簡(jiǎn)便。 MEMS, Mic