iMouse多功能空中鼠標(biāo)
系統(tǒng)方案
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/117099.htm此系統(tǒng)的電路原理如圖1所示。電路可分為空中鼠標(biāo)主體電路與接收電路兩個部分,主體電路由兩節(jié)7號電池進(jìn)行供電,而接收電路由USB總線進(jìn)行供電。主體電路為時代民芯公司的MXT8051控制器為核心,實(shí)時獲取MEMS加速度傳感器與各個按鍵以及滾輪的狀態(tài)信息,通過信號處理技術(shù)進(jìn)行處理后,整合成符合HID報告規(guī)范的數(shù)據(jù)包格式,傳送給無線射頻系統(tǒng)模塊。無線射頻模塊再通過一定的通訊協(xié)議發(fā)送給空中鼠標(biāo)接收電路。接收電路接收到有效的數(shù)據(jù)包后,通過USB接口將HID報告送到計(jì)算機(jī),完成鼠標(biāo)的一次輸入過程。
同時,MXT8051也控制一些LED,指示鼠標(biāo)的狀態(tài),也使鼠標(biāo)更加美觀。
硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
從上面的介紹中,可以把整個硬件系統(tǒng)細(xì)分為以下幾個主要模塊:鼠標(biāo)主體電路控制模塊、MEMS運(yùn)動傳感器模塊、無線收發(fā)模塊和USB電路模塊。各個模塊之間相互配合工作。下面,將對各個模塊逐一進(jìn)行介紹。
主體電路控制模塊
主體電路的控制模塊以MXT8051微控制器為核心。MXT8051是北京時代民芯科技有限公司近期推出的一款高性能8位MCU,以高速單指令周期 8051 為核心。電路擁有豐富的外設(shè),包括 PWM、UART、WDT,Timer 等,大容量存儲器,內(nèi)嵌 32Kx8 可在線編程 flash,10 位 AD,8 位 DA,若干OP,36x4 LCD driver、POR、LDO 以及可編程增益放大器(PGA)等模擬電路。電路集成片上調(diào)試系統(tǒng),通過標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口,快速診斷復(fù)雜 SoC,該調(diào)試系統(tǒng)具有不占用任何硬件資源可進(jìn)行全速和單步運(yùn)行、支持硬件斷點(diǎn)、軟件斷點(diǎn)、以及觀察內(nèi)部特殊功能寄存器、程序指針和內(nèi)部 RAM 等功能。
本系統(tǒng)中,使用GPIO口來捕捉按鍵狀態(tài)。用外部中斷計(jì)數(shù)滾輪轉(zhuǎn)動,并同時用GPIO口判斷轉(zhuǎn)動的方向。MXT8051控制器中并沒有SPI接口,這里,使用軟件模擬的方法來獲得SPI接口,驅(qū)動MEMS芯片和CC2400。MXT8051控制器提供了3路PWM輸出,這里采用這3路PWM輸出驅(qū)動3個LED,用以指示鼠標(biāo)的狀態(tài)。此部分電路如圖2所示。
MEMS運(yùn)動傳感器模塊
MEMS主要包括微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器和相應(yīng)的處理電路等幾部分,它是在融合多種微細(xì)加工技術(shù),并應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的最新成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高科技前沿學(xué)科。MEMS技術(shù)的發(fā)展開辟了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè),在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們所接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。MEMS技術(shù)正發(fā)展成為一個巨大的產(chǎn)業(yè)。
LIS3LV02DL是ST的一款三軸線性加速度傳感器。2g/6g量程可選。提供I2C或SPI雙重數(shù)據(jù)接口??删幊?2位或16位數(shù)據(jù)輸出。多種觸發(fā)事件可選。
這里用此MEMS器件來獲取鼠標(biāo)的運(yùn)動,并將獲取的數(shù)據(jù)處理成鼠標(biāo)動作數(shù)據(jù),發(fā)送給USB模塊電路。電路原理如圖3所示。
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