【正文】 系統(tǒng)設計 ......................................................... 11 ...............................................................12 加速度計 .............................................................12 微處理器 .............................................................12 射頻收發(fā)器 ...........................................................12 接口設計 .............................................................13 軟件設計 ...............................................................13 USB 部分 .............................................................13 控制部分 .............................................................16 三、無線鼠標的結(jié)構(gòu) .................................................... 16 無線收發(fā)模塊 ...........................................................16 發(fā)射部分 ...............................................................16 接收部分 ...............................................................17 編解碼電路 .............................................................17 PT2262/PT2272 ........................................................17 地址編碼設定和修改 ...................................................18 抗干擾的的處理 .....................................................18 無線遙控鼠標的設計和實現(xiàn) ...............................................19 ....................................................19 無線鼠標滾輪的實現(xiàn) ...................................................20 安裝與調(diào)試 .............................................................21 四、 80C196 單 片機鼠標接口程序設計 ..................................... 22 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 2頁 黑龍江大學 印制 串行鼠標的原理及數(shù)據(jù)協(xié)議 ...............................................22 . 鼠標信號發(fā)送協(xié)議與過程 ................................................23 五、結(jié)束語 ............................................................ 35 六、 參考文獻 : ....................................................... 36 畢業(yè)設計正文 第 1頁 黑龍江大學 印制 一 、 引言 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展 , 計算機已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ?、學習必不可少的工具。同時 ,在鼠標的發(fā)展中 ,如何縮小鼠標的體積 ,降低鼠標的功耗也越來越被人們所關注。 目前 , 國內(nèi)外對這種基于 MEMS 的無線鼠標均有一定 的研究。 VSS（ 20 引腳）接地。 0003H 單元：外部中斷 0 入口地址。 程序狀態(tài)字 PSW：七位用來表征各種標志，另一位無意義。上電后，保持RST 一段高電平時間，由于單片機內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻 R1，也能達到上電復位的操作功能， 如圖 (13a)中 所示。維持方式：當 為高電平時， VPP 為 +5V， EPROM 處于低功耗方式，輸出端均為高阻態(tài)，這與 輸入無關。在發(fā)射部分中 , 微處理器要對加速度計的輸出信號進行濾波放大處理 , 采用 A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 , 并轉(zhuǎn)化為符合串行鼠標規(guī)范的數(shù)據(jù)包 , 輸出給發(fā)射器。 USB驅(qū)動程序?qū)儆?WDM(Windows Driver Model) ,它對驅(qū)動程序分層重新進行定義 , 以便適應即插即用系統(tǒng)。 發(fā)射模塊具有較寬的工作電壓范圍。本方案設計的地址為 FF，即全部懸空，也可以另行設定地址碼，最重要的就是不要相互干擾。當鍵按下鼠標芯片的那一端就接地呈低電平，當按鈕松開時呈高電平。 安裝與調(diào)試 無線收發(fā)模塊雖然在傳輸距離上有優(yōu)勢，但它對天線和電壓的要求相對要高一些，電壓的大小和天線的制作直接影響到傳輸距離。鼠標與主機之間通過 RS232 標準串行接口進行通信，信息傳送是單方向、無條件、無應答連續(xù)進行的。通常一般鼠標的分辨率為 400DPI。 圖 1 中左側(cè)為 80C196 單片機， （ TXD）、 （ RXD）通過 MAX232E 形成滿足鼠標要求的串行接口，包括生成標準 RS232C 電平和提供電源供應。鼠標發(fā)送信息時，第三個字節(jié)為一個完整的信息報告。基于 MEMS 的無線鼠標 , 在繼承這些優(yōu)點的基礎上 , 運用 MEMS 表面微加工和體硅加工的特殊工藝 , 集成微加速度計、單片機和射頻收發(fā)器 , 使系統(tǒng)在尺寸、性能等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的鼠標。由于鼠標事件間隔不確定，采用掃描方式但會浪費 CPU 時間，還可能因來不及處理而丟失信息。 例如： [6CH 02H 3AH]（ P1=6CH,P2=02H,P3=3AH）反饋出鼠標向右移動了 2個單位，向上移動了 6 個單位，目前左鍵按下。它首先將直線移轉(zhuǎn)換成角度位移，再轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，然后與按鈕狀態(tài)統(tǒng)一編碼，通過 RS232 串口發(fā)出。當今各大中小學校的多媒體教室正在畢業(yè)設計正文 第 22頁 黑龍江大學 印制 以較快的速度普及，這種鼠標能大大地改善多媒體教室的人機交互性能，因此具有很好的實際應用價值。單片機不僅可以產(chǎn)生方波電路，在鼠標左擊時還可以實現(xiàn)反相功能。也就是說，只有在接收到 PT2272 的 VT 腳由低變高至少保持 20 ms 以上時系統(tǒng)才確認按鈕按下。由于頻率受溫度漂移影響大，采用了帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到 315 MHz 后封固。本設計只考慮左鍵和滾輪的滾動方向來控制 PPT 的翻頁。單片機方面的單片機控制程序通常由三部分組成 : (1)初始化單片機和外圍設計 (如 PDIUSBD12)。若在 YZ 平面放置一 個雙軸加速度計檢測鼠標的垂直運動和旋轉(zhuǎn)角度就構(gòu)成了三維鼠標。在程序擴展中，我們選用的地址鎖存器是 74LS373 當三態(tài)門的 為低電平時，三態(tài)門處于導通狀態(tài)，允許 Q 端輸出，否則 為高電平，輸出為三態(tài)門斷開，輸出端對外電路呈高阻態(tài)，所以在這里 為低電平，這時當 G 端為高電平時，鎖存器輸出和輸入的狀態(tài)是相同的，當 G 由高電平下落為低電平時，輸入端 1D～ 8D 的數(shù)據(jù)鎖入 1Q～ 8Q 中。 根據(jù)應用的要求，復位操作通常有兩種基本形式：上電復位和上電或開關復位。 寄存器 B：進行乘除運算時，寄存器 B 有特定的用途，在乘時存放 一個乘數(shù)以及積的最高位， A 中存放另一個乘數(shù)以及積的低位。 80C196 程序存儲器 MCS51 系列單片機的內(nèi)部 ROM 是不同的， 8051 有 4K的 ROM，而 8751 則是4K 光可擦寫 EPROM，而我們所采用的 8031 則沒有片內(nèi)的 ROM，但是無論那種型號的芯片都可以在片外擴展多達 64K 的片外程序存儲器，外部程序存儲器擴展的大小以滿足系統(tǒng)要求即可，或有特殊要求或為了以后升級方便采用大容量的片外程序存儲器。 并行 I/O 口 ： MCS51 有四個 8 位的并行 I/O 口， P0， P1， P2， P3，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸出。本文要 介紹的則是鼠標發(fā)展的新階段 :MEMS 無線鼠標。畢 業(yè) 論 文 正 文 第 1頁 黑龍江大學 印制 摘 要 鼠標是人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X外設 ,其技術(shù)的發(fā)展備受矚目。它以 MEMS 技術(shù)為依托 , 進行一定 距離的無線操作 , 來控制屏幕光標移動。 串行口：它有一個全雙工的串行口，它可以實現(xiàn)計算機間或單片機同其它外設之間的通信，該并行口功能較強，可以做為全雙工異步通訊的收發(fā)器也可以作為同步移位器用。當外接程序存儲器的時候，單片機通過 P2 口和 P0 口輸出 16 位的地址，即可尋址的外部程序存 儲器單元的地址，使用 ALE 作為低 8 位地址鎖存器信號，再由P0 口讀回指令的代碼，用 PSEN 非作為外部程序存儲器的選通信號。除法時， B 中存放除數(shù)及余數(shù)，而在 A 中存放被除數(shù)和商，其他情況可作為普通寄存器用。上電復位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復位操作。 當 2764 處于讀方式下 和 均為低電平有效。本系統(tǒng)中采用 AD 公司的 ADXL203 微加速度計檢測運動 , 這是一款電容式加速度計 , 溫度系數(shù)低、靈 敏度高、直流響應好。(2) 主循環(huán)部分 ,可以進行中斷 ?；痉桨溉鐖D 1所示。 無線接收模塊沒有接收到空間的 315 MHz 信號時，輸出的只是干擾信號，解碼芯片 PT2272 輸出端 D0~D5 均為低電平。 畢業(yè)設計正文 第 19頁 黑龍江大學 印制 無線遙控鼠標的設計和實現(xiàn) 在普通的光電鼠標基礎上，研究鼠標的的按鍵電平和滾輪的波形來實現(xiàn)鼠標的左鍵和滾輪的功能 ，從而達到無線遠距離的實現(xiàn)。單片機實現(xiàn)相應功能的程序相對比較簡單，其流程圖如圖 7 所示。 四、 80C196 單片機鼠標接口程序設計 80C196 單片機由于低格低、處理能力強，在信號分析、數(shù)據(jù)采集等很多領域得到了廣泛應用，在目標系統(tǒng)中使用各種規(guī)格的液晶或 CRT 顯示器也越來越多。鼠標工作所需功率從 RS232 串行接口的控制線上竊取（ PS/ USB 接口鼠標除外）。 畢業(yè)設計正文 第 25頁 黑龍江大學 印制 80C196 系列單片機內(nèi)設 RS232收發(fā)器，但需要配置接口芯片實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。有效的處理方法是采用中斷方式接收，應用模塊通過軟件接口獲得鼠標信息。隨著信息技術(shù)和 MEMS 技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展 , 基于 MEMS 技術(shù)的無線鼠標