【正文】 發(fā)射電路。編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字。解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT腳才輸出高電平，同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編畢業(yè)設(shè)計正文 第 18頁 黑龍江大學(xué) 印制 碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時， PT2262 不接通電源，其 17腳為低電平， 315 MHz 的高頻發(fā)射電路不工作；當(dāng)有按鍵按下時， PT2262 上電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng) 17 腳為高電平時， 315 MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng) 17腳為低電平時， 315 MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全受控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控 (ASK)調(diào)制 ,相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的調(diào)幅。 地址編碼設(shè)定和修改 通常使用中，一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路 PT2262 和解碼電路 PT2272 的第 1～ 8 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、 接地。 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，才能配對使用， PT2262 和 PT2272 出廠時的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。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機(jī)對應(yīng)的 D1～ D4端輸出約 4V 互鎖高電平控制信號，同時 VT 端也輸出解碼有效高電平信號。用戶可將這些信號加一級放大，便可驅(qū)動繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)操作 [4]。 抗干擾的的處理 通過 PT2272 的 VT 腳 (17 腳 )是否為高電平去判斷是否有鍵按下，若為高，則去判斷 PT2272 的 D0～ D3 中哪個鍵按下，但其中忽略了一點(diǎn)，即：這些數(shù)據(jù)接收到的是干擾，系統(tǒng)將錯誤判斷影響正常運(yùn)行。由于干擾脈沖是窄脈沖，故可通過軟件來濾除干擾，從而有效的解決該問題。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(rèn)按鈕按下。 畢業(yè)設(shè)計正文 第 19頁 黑龍江大學(xué) 印制 無線遙控鼠標(biāo)的設(shè)計和實現(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實現(xiàn)鼠標(biāo)的左鍵和滾輪的功能 ，從而達(dá)到無線遠(yuǎn)距離的實現(xiàn)。無線遙控鼠標(biāo)設(shè)計方案如圖 4所示。 無線鼠標(biāo)左鍵的實現(xiàn) 通過對光電鼠標(biāo)的研究，發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)上的所有按鍵都是低電平有效，也就是說按鍵是一個按鈕開關(guān)，一端連接地另一端連接鼠標(biāo)芯片。當(dāng)鍵按下鼠標(biāo)芯片的那一端就接地呈低電平，當(dāng)按鈕松開時呈高電平。 根據(jù)此情況，只要在接收電路中有一信號連接到按鍵那一端，當(dāng)接收到低電平時，也就是鼠標(biāo)芯片那一端為低電平，鼠標(biāo)的點(diǎn)擊就可以實現(xiàn)，如圖 5所示。 圖 5 對收發(fā)模塊是串行通信的，所以接收到的是一組方波信號，這組方波信號經(jīng)過解碼電路解碼 后就可以知道得到的是高電平或者是低電平。由于設(shè)計了用高電平發(fā)射，所以接收到的是高電平。然后經(jīng)過反相后給鼠標(biāo)按鍵連接芯片的那一端，畢業(yè)設(shè)計正文 第 20頁 黑龍江大學(xué) 印制 這樣就可以實現(xiàn)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊功能。這種電路不僅能實現(xiàn)鼠標(biāo)的左擊功能，而且鼠標(biāo)所有的點(diǎn)擊都能實現(xiàn)。由于本設(shè)計只針對多媒體教學(xué)中放映 無線鼠標(biāo)滾輪的實現(xiàn) 如圖 6 所示的鼠標(biāo)滾輪的實現(xiàn)是本設(shè)計的核心之一。在多媒體教學(xué)中放映 PPT文件時，實現(xiàn)頁面的上翻和下翻就是用鼠標(biāo)的滾輪來實現(xiàn)的。 根據(jù)鼠標(biāo)滾輪的特點(diǎn)，其實現(xiàn)的重點(diǎn)在于滾輪波形處理方面。由于要產(chǎn)生兩個信號方波而且還有相 位差的存在 ,在實現(xiàn)上翻和下翻時相位差還是不同的，這在設(shè)計電路時會造成很多的麻煩。因此，在設(shè)計電路時考慮到用單片機(jī)來實現(xiàn)方波的產(chǎn)生和在不同的情況下產(chǎn)生不同的相位差，最終實現(xiàn)滾輪的上翻和下翻功能。利用單片機(jī)來實現(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。單片機(jī)不僅可以產(chǎn)生方波電路，在鼠標(biāo)左擊時還可以實現(xiàn)反相功能。單片機(jī)實現(xiàn)相應(yīng)功能的程序相對比較簡單，其流程圖如圖 7 所示。 畢業(yè)設(shè)計正文 第 21頁 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)滾輪能否實現(xiàn)，因此應(yīng)當(dāng) 選擇適當(dāng)?shù)念l率。經(jīng)過調(diào)試，方波的頻率在 50～ 100Hz 的范圍內(nèi)比較合適，可在軟件中延時來實現(xiàn)方波頻率的控制。 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。在調(diào)試時用了 9 V 的干電池，天線用了 25 cm 的螺旋型天線。資料表明，當(dāng)電壓 9 V 時傳輸距離約 300～ 500 m。根據(jù)調(diào)試情況，實際上很難達(dá)到這個距離。但對于本設(shè)計，實際范圍只要有 20～ 30 m就已經(jīng)足夠了。 利用單片機(jī)產(chǎn)生方波電路雖然程序非常簡單，但是頻率有比較高 的要求。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。最重要的是在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的晶振出來的高頻信號會影響到模塊的接收距離。通過采取相應(yīng)的措施，把原來用的 12 MHz 晶振改成 4 MHz 的，而且晶振離接收模塊盡可能地遠(yuǎn)。在接收模塊的電源附近加上濾波電容，這也是相對比較重要的。采取這些措施后，其傳輸距離得到一定的改善。 本文利用光電式鼠標(biāo)和編解碼遙控電路模塊的結(jié)合，可實現(xiàn)低成本高性能的無線鼠標(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)活動離開電腦控制 臺就無法操縱鼠標(biāo)的問題。當(dāng)今各大中小學(xué)校的多媒體教室正在畢業(yè)設(shè)計正文 第 22頁 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，因此具有很好的實際應(yīng)用價值。 四、 80C196 單片機(jī)鼠標(biāo)接口程序設(shè)計 80C196 單片機(jī)由于低格低、處理能力強(qiáng)，在信號分析、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 顯示器也越來越多。因此在這樣的單片機(jī)系統(tǒng)中引入鼠標(biāo)，將會方便操作，提高工作效率。鼠標(biāo)內(nèi)核本質(zhì)上是一個二維的角度或位移信號檢測裝置，耗電極少、可靠性高、價格低廉，可能在許多場合發(fā)揮作用 。鼠標(biāo)與主機(jī)之間通過 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串行接口進(jìn)行通信，信息傳送是單方向、無條件、無應(yīng)答連續(xù)進(jìn)行的。此外 80C196 的 UART 不直接支持鼠標(biāo)的接口協(xié)議，在程序設(shè)計中必須予以注意。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)計實現(xiàn) 鼠標(biāo)是一種快速定位器，通過移動鼠標(biāo)能快速定位屏幕上的對象，是計算機(jī)圖像界面交互的必用外部設(shè)備。通常，鼠標(biāo)通過微機(jī)中的串口或 PS/2 鼠標(biāo)插口和主機(jī)連接。當(dāng)在平面上移動鼠標(biāo)時，通過機(jī)械或光學(xué)的方法把鼠標(biāo)滾輪移動的距離和方向轉(zhuǎn)換成脈沖信號傳送給計算機(jī)，計算機(jī)鼠標(biāo)驅(qū) 動程式將脈沖個數(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)的移動而移動。根據(jù)此原理，我們可利用鼠標(biāo)的上位機(jī)驅(qū)動程式來設(shè)計測控系統(tǒng)中的編碼器讀取軟件。 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、位置移動檢測、 RS232 信號產(chǎn)生、 5V 電源產(chǎn)生器。串行鼠標(biāo)的功能框圖如圖 1 所示。微軟公司和 Mouse System公司的鼠標(biāo)都采用串行輸入技術(shù)。微軟公司的協(xié)議格式為 3 個字節(jié)：第 1字節(jié)的 7位固定為 1， 4， 5位分別為左右鍵狀態(tài)， 3位為上下移動數(shù)據(jù)的 高 7位， 0、1位為左右移動數(shù)據(jù)的高 7位；第 第 3 字節(jié)發(fā)送的都是左右上下的其余 6位數(shù)據(jù)，其中 Y 表示上下、 X表示左右移動的數(shù)據(jù)位。 Mouse System 公司的協(xié)議格式為 5 個字節(jié)： 1個字節(jié)用于描述 3個按鍵的狀態(tài)， 2 個字節(jié)為 Y方向的相對坐標(biāo)，另畢業(yè)設(shè)計正文 第 23頁 黑龍江大學(xué) 印制 外 2 個字節(jié)為 X方向的相對坐標(biāo)，具體協(xié)議如表 1 所列。 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)信號發(fā)送協(xié)議與過程 鼠標(biāo)是一個功能高度集中的小型機(jī) 電一體化系統(tǒng)。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。鼠標(biāo)工作所需功率從 RS232 串行接口的控制線上竊?。?PS/ USB 接口鼠標(biāo)除外）。當(dāng)鼠標(biāo)被拖動超過一個最小距離或某一按鈕被按下時，它按照規(guī)定的協(xié)議將移動距離和按鈕狀態(tài)通過一次或幾次信息發(fā)送到機(jī)；主機(jī)上的鼠標(biāo)驅(qū)動程序?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。每發(fā)生一次移動或按鈕狀態(tài)變化，鼠標(biāo)向上發(fā)送一次信息。通常一般鼠標(biāo)的分辨率為 400DPI。理論上即沿著某一方向每拖動一英寸（一般速度）， 會產(chǎn)生 400 次信息發(fā)送過程。，如果拖動較快，則信息發(fā)送次數(shù)送減少，但所反映的總的移動距離仍然是 400 步。 畢業(yè)設(shè)計正文 第 24頁 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。幀格式為 7個數(shù)據(jù)位、 2個停止位，無奇偶校驗位。上層協(xié)議則在此基礎(chǔ)上以十六進(jìn)制數(shù)形式直接發(fā)更新鼠標(biāo)信息，包括：初始化報告：移動方向、距離、按鈕狀態(tài)。其一般形式如表 1 所示。 表 1 鼠標(biāo)信息發(fā)送格式 序 號 名 稱 字串形式 長 度 意 義 說 明 1 初始化報告 4DH（ 39。M39。） 1字節(jié) 聲明初始化結(jié)束 加電 時發(fā)送一次 2 移動、按鈕 PP P3 3字節(jié) 反映按鈕狀態(tài)、移動方向和距離 移動或按鈕操作時發(fā)送 上述 P P P3三個參數(shù)說明： P1_D7D6 固定值 01； D1D0=11 本次鼠標(biāo)移動包含左右移動分量； D3D2=11 本次鼠標(biāo)移動包含上下移動分量； D4=1 目前鼠標(biāo)右鍵呈按下狀態(tài)； D5=1 目前鼠標(biāo)左鍵呈按下狀態(tài)（ D4D5=00 則鍵呈釋放狀態(tài)）。 P2_D7D6 固定值 00；其余六位表示一個有符號二進(jìn)制數(shù)，反映左右移動量，大于 0