【正文】 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................... 11 ...............................................................12 加速度計(jì) .............................................................12 微處理器 .............................................................12 射頻收發(fā)器 ...........................................................12 接口設(shè)計(jì) .............................................................13 軟件設(shè)計(jì) ...............................................................13 USB 部分 .............................................................13 控制部分 .............................................................16 三、無(wú)線鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu) .................................................... 16 無(wú)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(shè)定和修改 ...................................................18 抗干擾的的處理 .....................................................18 無(wú)線遙控鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ...............................................19 ....................................................19 無(wú)線鼠標(biāo)滾輪的實(shí)現(xiàn) ...................................................20 安裝與調(diào)試 .............................................................21 四、 80C196 單 片機(jī)鼠標(biāo)接口程序設(shè)計(jì) ..................................... 22 畢 業(yè) 論 文 正 文 第 2頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 串行鼠標(biāo)的原理及數(shù)據(jù)協(xié)議 ...............................................22 . 鼠標(biāo)信號(hào)發(fā)送協(xié)議與過(guò)程 ................................................23 五、結(jié)束語(yǔ) ............................................................ 35 六、 參考文獻(xiàn) : ....................................................... 36 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 1頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 一 、 引言 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展 , 計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ鳌W(xué)習(xí)必不可少的工具。同時(shí) ,在鼠標(biāo)的發(fā)展中 ,如何縮小鼠標(biāo)的體積 ,降低鼠標(biāo)的功耗也越來(lái)越被人們所關(guān)注。 目前 , 國(guó)內(nèi)外對(duì)這種基于 MEMS 的無(wú)線鼠標(biāo)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(lái)表征各種標(biāo)志，另一位無(wú)意義。上電后，保持RST 一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻 R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能， 如圖 (13a)中 所示。維持方式：當(dāng) 為高電平時(shí)， 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(wú)關(guān)。在發(fā)射部分中 , 微處理器要對(duì)加速度計(jì)的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波放大處理 , 采用 A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) , 并轉(zhuǎn)化為符合串行鼠標(biāo)規(guī)范的數(shù)據(jù)包 , 輸出給發(fā)射器。 USB驅(qū)動(dòng)程序?qū)儆?WDM(Windows Driver Model) ,它對(duì)驅(qū)動(dòng)程序分層重新進(jìn)行定義 , 以便適應(yīng)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(shè)計(jì)的地址為 FF，即全部懸空，也可以另行設(shè)定地址碼，最重要的就是不要相互干擾。當(dāng)鍵按下鼠標(biāo)芯片的那一端就接地呈低電平，當(dāng)按鈕松開(kāi)時(shí)呈高電平。 安裝與調(diào)試 無(wú)線收發(fā)模塊雖然在傳輸距離上有優(yōu)勢(shì)，但它對(duì)天線和電壓的要求相對(duì)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(biāo)與主機(jī)之間通過(guò) RS232 標(biāo)準(zhǔn)串行接口進(jìn)行通信，信息傳送是單方向、無(wú)條件、無(wú)應(yīng)答連續(xù)進(jìn)行的。通常一般鼠標(biāo)的分辨率為 400DPI。 圖 1 中左側(cè)為 80C196 單片機(jī)， （ TXD）、 （ RXD）通過(guò) MAX232E 形成滿足鼠標(biāo)要求的串行接口，包括生成標(biāo)準(zhǔn) RS232C 電平和提供電源供應(yīng)。鼠標(biāo)發(fā)送信息時(shí)，第三個(gè)字節(jié)為一個(gè)完整的信息報(bào)告。基于 MEMS 的無(wú)線鼠標(biāo) , 在繼承這些優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上 , 運(yùn)用 MEMS 表面微加工和體硅加工的特殊工藝 , 集成微加速度計(jì)、單片機(jī)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(biāo)。由于鼠標(biāo)事件間隔不確定，采用掃描方式但會(huì)浪費(fèi) CPU 時(shí)間，還可能因來(lái)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(biāo)向右移動(dòng)了 2個(gè)單位，向上移動(dòng)了 6 個(gè)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(guò) RS232 串口發(fā)出。當(dāng)今各大中小學(xué)校的多媒體教室正在畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 22頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 以較快的速度普及，這種鼠標(biāo)能大大地改善多媒體教室的人機(jī)交互性能，因此具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。單片機(jī)不僅可以產(chǎn)生方波電路，在鼠標(biāo)左擊時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)反相功能。也就是說(shuō)，只有在接收到 PT2272 的 VT 腳由低變高至少保持 20 ms 以上時(shí)系統(tǒng)才確認(rèn)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(shè)計(jì)只考慮左鍵和滾輪的滾動(dòng)方向來(lái)控制 PPT 的翻頁(yè)。單片機(jī)方面的單片機(jī)控制程序通常由三部分組成 : (1)初始化單片機(jī)和外圍設(shè)計(jì) (如 PDIUSBD12)。若在 YZ 平面放置一 個(gè)雙軸加速度計(jì)檢測(cè)鼠標(biāo)的垂直運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)角度就構(gòu)成了三維鼠標(biāo)。在程序擴(kuò)展中，我們選用的地址鎖存器是 74LS373 當(dāng)三態(tài)門(mén)的 為低電平時(shí)，三態(tài)門(mén)處于導(dǎo)通狀態(tài)，允許 Q 端輸出，否則 為高電平，輸出為三態(tài)門(mén)斷開(kāi)，輸出端對(duì)外電路呈高阻態(tài)，所以在這里 為低電平，這時(shí)當(dāng) G 端為高電平時(shí)，鎖存器輸出和輸入的狀態(tài)是相同的，當(dāng) G 由高電平下落為低電平時(shí)，輸入端 1D～ 8D 的數(shù)據(jù)鎖入 1Q～ 8Q 中。 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。 寄存器 B：進(jìn)行乘除運(yùn)算時(shí)，寄存器 B 有特定的用途，在乘時(shí)存放 一個(gè)乘數(shù)以及積的最高位， A 中存放另一個(gè)乘數(shù)以及積的低位。 80C196 程序存儲(chǔ)器 MCS51 系列單片機(jī)的內(nèi)部 ROM 是不同的， 8051 有 4K的 ROM，而 8751 則是4K 光可擦寫(xiě) EPROM，而我們所采用的 8031 則沒(méi)有片內(nèi)的 ROM，但是無(wú)論那種型號(hào)的芯片都可以在片外擴(kuò)展多達(dá) 64K 的片外程序存儲(chǔ)器，外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的大小以滿足系統(tǒng)要求即可，或有特殊要求或?yàn)榱艘院笊?jí)方便采用大容量的片外程序存儲(chǔ)器。 并行 I/O 口 ： MCS51 有四個(gè) 8 位的并行 I/O 口， P0， P1， P2， P3，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸出。本文要 介紹的則是鼠標(biāo)發(fā)展的新階段 :MEMS 無(wú)線鼠標(biāo)。畢 業(yè) 論 文 正 文 第 1頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 摘 要 鼠標(biāo)是人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X外設(shè) ,其技術(shù)的發(fā)展備受矚目。它以 MEMS 技術(shù)為依托 , 進(jìn)行一定 距離的無(wú)線操作 , 來(lái)控制屏幕光標(biāo)移動(dòng)。 串行口：它有一個(gè)全雙工的串行口，它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間或單片機(jī)同其它外設(shè)之間的通信，該并行口功能較強(qiáng)，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(dāng)外接程序存儲(chǔ)器的時(shí)候，單片機(jī)通過(guò) P2 口和 P0 口輸出 16 位的地址，即可尋址的外部程序存 儲(chǔ)器單元的地址，使用 ALE 作為低 8 位地址鎖存器信號(hào)，再由P0 口讀回指令的代碼，用 PSEN 非作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。除法時(shí)， 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(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 當(dāng) 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(jì)檢測(cè)運(yùn)動(dòng) , 這是一款電容式加速度計(jì) , 溫度系數(shù)低、靈 敏度高、直流響應(yīng)好。(2) 主循環(huán)部分 ,可以進(jìn)行中斷 ?；痉桨溉鐖D 1所示。 無(wú)線接收模塊沒(méi)有接收到空間的 315 MHz 信號(hào)時(shí)，輸出的只是干擾信號(hào)，解碼芯片 PT2272 輸出端 D0~D5 均為低電平。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 19頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 無(wú)線遙控鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 在普通的光電鼠標(biāo)基礎(chǔ)上，研究鼠標(biāo)的的按鍵電平和滾輪的波形來(lái)實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的左鍵和滾輪的功能 ，從而達(dá)到無(wú)線遠(yuǎn)距離的實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的程序相對(duì)比較簡(jiǎn)單，其流程圖如圖 7 所示。 四、 80C196 單片機(jī)鼠標(biāo)接口程序設(shè)計(jì) 80C196 單片機(jī)由于低格低、處理能力強(qiáng)，在信號(hào)分析、數(shù)據(jù)采集等很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在目標(biāo)系統(tǒng)中使用各種規(guī)格的液晶或 CRT 顯示器也越來(lái)越多。鼠標(biāo)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(biāo)除外）。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 25頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 80C196 系列單片機(jī)內(nèi)設(shè) RS232收發(fā)器，但需要配置接口芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。有效的處理方法是采用中斷方式接收，應(yīng)用模塊通過(guò)軟件接口獲得鼠標(biāo)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(wú)線鼠標(biāo)