【正文】 以接收到的是一組方波信號(hào)，這組方波信號(hào)經(jīng)過(guò)解碼電路解碼 后就可以知道得到的是高電平或者是低電平。然后經(jīng)過(guò)反相后給鼠標(biāo)按鍵連接芯片的那一端，畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 20頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 這樣就可以實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊功能。由于本設(shè)計(jì)只針對(duì)多媒體教學(xué)中放映 無(wú)線鼠標(biāo)滾輪的實(shí)現(xiàn) 如圖 6 所示的鼠標(biāo)滾輪的實(shí)現(xiàn)是本設(shè)計(jì)的核心之一。 根據(jù)鼠標(biāo)滾輪的特點(diǎn)，其實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)在于滾輪波形處理方面。因此，在設(shè)計(jì)電路時(shí)考慮到用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)方波的產(chǎn)生和在不同的情況下產(chǎn)生不同的相位差，最終實(shí)現(xiàn)滾輪的上翻和下翻功能。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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 21頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 應(yīng)該注意的是，方波的頻率的大小與鼠標(biāo)滾輪的反應(yīng)速度成正比，頻率選取是否適當(dāng)決定了鼠標(biāo)滾輪能否實(shí)現(xiàn)，因此應(yīng)當(dāng) 選擇適當(dāng)?shù)念l率。 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。資料表明，當(dāng)電壓 9 V 時(shí)傳輸距離約 300～ 500 m。但對(duì)于本設(shè)計(jì)，實(shí)際范圍只要有 20～ 30 m就已經(jīng)足夠了。根據(jù)鼠標(biāo)滾輪的資料和反復(fù)的調(diào)試，最終把方波的頻率定為 100 Hz 比較合適。通過(guò)采取相應(yīng)的措施，把原來(lái)用的 12 MHz 晶振改成 4 MHz 的，而且晶振離接收模塊盡可能地遠(yuǎn)。采取這些措施后，其傳輸距離得到一定的改善。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。因此在這樣的單片機(jī)系統(tǒng)中引入鼠標(biāo)，將會(huì)方便操作，提高工作效率。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。本文主要探討 80C196 單片機(jī)與 Microsoft 兼容鼠標(biāo)接口程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 鼠標(biāo)是一種快速定位器，通過(guò)移動(dòng)鼠標(biāo)能快速定位屏幕上的對(duì)象，是計(jì)算機(jī)圖像界面交互的必用外部設(shè)備。當(dāng)在平面上移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，通過(guò)機(jī)械或光學(xué)的方法把鼠標(biāo)滾輪移動(dòng)的距離和方向轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)驅(qū) 動(dòng)程式將脈沖個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換成鼠標(biāo)的水平方向和垂直方向的位移量，從而控制顯示屏上光標(biāo)箭頭隨鼠標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)。 串行鼠標(biāo)的原理及數(shù)據(jù)協(xié)議 鼠標(biāo)一般劃分為以下功能模塊：微控制器、按鍵檢測(cè)、位置移動(dòng)檢測(cè)、 RS232 信號(hào)產(chǎn)生、 5V 電源產(chǎn)生器。微軟公司和 Mouse System公司的鼠標(biāo)都采用串行輸入技術(shù)。 Mouse System 公司的協(xié)議格式為 5 個(gè)字節(jié)： 1個(gè)字節(jié)用于描述 3個(gè)按鍵的狀態(tài)， 2 個(gè)字節(jié)為 Y方向的相對(duì)坐標(biāo)，另畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 23頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 外 2 個(gè)字節(jié)為 X方向的相對(duì)坐標(biāo)，具體協(xié)議如表 1 所列。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)鼠標(biāo)被拖動(dòng)超過(guò)一個(gè)最小距離或某一按鈕被按下時(shí)，它按照規(guī)定的協(xié)議將移動(dòng)距離和按鈕狀態(tài)通過(guò)一次或幾次信息發(fā)送到機(jī)；主機(jī)上的鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑿畔⒆儞Q成鼠標(biāo)位置和按鈕狀態(tài)供其它程序模塊調(diào)用。通常一般鼠標(biāo)的分辨率為 400DPI。如果拖動(dòng)較快，則信息發(fā)送次數(shù)送減少，但所反映的總的移動(dòng)距離仍然是 400 步。幀格式為 7個(gè)數(shù)據(jù)位、 2個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位。其一般形式如表 1 所示。M39。 P2_D7D6 固定值 00；其余六位表示一個(gè)有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)，反映左右移動(dòng)量，大于 0 為向右移動(dòng)，小于 0為向左移動(dòng)。 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。考慮到鼠標(biāo)從串口竊取功率，接口芯片必須具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，而不能要用簡(jiǎn)單的準(zhǔn) RS232 電平轉(zhuǎn)換器。 圖 1 中左側(cè)為 80C196 單片機(jī)， （ TXD）、 （ RXD）通過(guò) MAX232E 形成滿(mǎn)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)。由于鼠標(biāo)的電源供應(yīng)采用功率竊取方案，由DTR/RTS 提供，這里為 DTR加限流電阻防止對(duì)鼠標(biāo)造成傷害。 MAX232E 的 11腳（對(duì)應(yīng)的輸入腳為 14腳）設(shè)備高電平以保證 14 腳電 位為負(fù) RS232 電位，滿(mǎn)足鼠標(biāo)發(fā)送信號(hào)時(shí)的電平要求。接收過(guò)程中 80C196 收到 7 個(gè)數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 26頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 據(jù)位后，將 2 個(gè)停止位中的第一 個(gè)作為數(shù)據(jù)位裝入接收緩沖器的最高位，由于停止位在物理層是高電平，作為數(shù)據(jù)被接收后相當(dāng)于邏輯 “0” ；剩下的第二個(gè)停止位給好為 80C196 提供了有效的停止位。 單片機(jī)起動(dòng)后，通過(guò)鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行初始化，即通過(guò) 使 RTS 電平翻轉(zhuǎn)一次而令鼠標(biāo)發(fā)送初始化報(bào)告，以確認(rèn)鼠標(biāo)是否安裝。 鼠標(biāo)接口模塊主要包括按鈕狀態(tài)識(shí)別和位置識(shí)別兩個(gè)部分。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。完整的鼠標(biāo)接口程序流程圖如圖 2所示。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。若是信息報(bào)告的首字節(jié)，則還要進(jìn)一步通過(guò)有效性檢驗(yàn)后保存；若不是首字節(jié)，則必須經(jīng)過(guò)一系列檢驗(yàn)后保存起來(lái)。具體處理過(guò)程可參看源程序。 下面是圖 2程序流程圖如圖對(duì)應(yīng)的程序清單。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 27頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 80C196 特殊功能寄存器預(yù)定義 R0 EQU 00H： Word SBUD EQU 07H： Byte INT_MASK EQU 08H： Byte INT_PEND EQU 09H:Byte BAUD_RT EQU 0EH:Byte IOP2 EQU 10H:Byte SP_CON EQU 11H:Byte SP_STAT EQU 11H:Byte IOC1 EQU 16H： Byte SP EQU 18H： Word ；通用寄存器預(yù)定義 RSEG AT ICH AX： DSW 1 DX： DSW 1 AL EQU AX： BYTE AH EQU （ AX+1）： BYTE DL EQU DX： BYTE 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 28頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 DH EQU （ DX+1）： BYTE SCRNW EQU 640 ；顯示屏寬度 SCRNH EQU 480 ；顯示屏高度 變量區(qū) RSEG AT 20H M_X ： DSW 1 ；光標(biāo) X 值 M_Y ： DSW 1 ：光標(biāo) Y 值 M_BUF ： DSB 4 ；接收緩沖區(qū) M_P ： DSW 1 ；接收指針 BX ： DSW 1 LRB_OK： DSB 1 ；鼠標(biāo)狀態(tài) ； Bit7：存在， Bit5，左鍵， Bit4：右鍵 ； CSEG AT 2021H DCW INIT CSEG AT 200CH DCW SIOINT DCW INIT 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 29頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 DCW 0 DCB 0， 0， 0， 0， 0， 0 DCB 08DH DCB 000H DCB 027H， 0FEH CSEG AT 2080H INIT： LD SP， 0100H ；設(shè)堆棧指針 LD M_X， SCRNW/2；初始化指針 LD M_Y， SCRNH/2 ANDB LRB_OK， 7CH LD M_P， M_BUF CLRB INT_PEND ；清除中斷 LDB INT_MASK， 40H ；開(kāi)串行中斷 LDB AL， SP_STAT ；清除 RI/TI LDB SP_CON， 09H ；設(shè)串口模式 LDB BAUD_RT， 9BH ； 1200， 12MHz LDB BAUD_RT， 80H EIT 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 30頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 ANDB IOP2， 0FEH ； =0 LD AX， 8000H ；延遲 200ms DLY0： DEC AX JNE DLY0 LDB AL， LRB_OK LBS AL， 7， M_OK ANDB INT_MASK， 0BFH M_OK： NOP ； ? ? ? ；清單二：取鼠標(biāo)消息， AL=鼠標(biāo)及按鈕狀態(tài)， BX=X， DX=Y GET_M:ANDB INT_MASK,0BFH LDB AL， LRB_OK ；取鼠標(biāo)信息 LD BX， M_X LD DX， M_Y ORB INT_MASK， 40H RET ； ；清單三：串口中斷服務(wù)程序 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 31頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 SIOINT： PUSHF ；中斷服務(wù) PUSH AX LDB AL， SBUF LDB AH， SP_STAT JBS AL， 6， ISB0 ；第一個(gè)字節(jié) CMP M_P， M_BUF JNE SIO_1 SJMP C99 ；緩沖區(qū)空，出錯(cuò)； SIO_1： CMP M_P， M_BUF+2 JH C98 ；緩沖區(qū)滿(mǎn)，出錯(cuò) STB AL， [M_P]+ ；存儲(chǔ)收到字節(jié) CMP M_P， M_BUF+3 JNE C99 LD M_P， M_BUF ；已收到完整命令 GOLR： LDB AL， 1[M_P] ；處理 X 方向位移 SHLB AL， 2 EXTB AL SHRA AX， 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 32頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 ADD M_X,AX CKL:CMP M_X,0 JGE CKR CLR M_X CKR:CMP M_X ,SCRNW JLT GOUD LD M_X,SCRNW GOUD:LDB AL,2[M_P] 。=X3H, CMPB AL,0CH JE C97 。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)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 36頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 六、 參考文獻(xiàn) : [1] 張建斌 . 基于 AT89C2051 單片機(jī)的無(wú)線鼠標(biāo)的設(shè)計(jì) [A].2021 嵌入式系統(tǒng)及單片機(jī)國(guó)際學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集第四篇網(wǎng)絡(luò)、通信與數(shù)據(jù)傳送 [C]: 396 399. 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