基于单片机的无线鼠标的设计

1、淮北煤炭师范学院学士毕业论文 论文题目2 基于单片机的无线鼠标的设计基于单片机的无线鼠标的设计摘要 随着计算机的不断普及，计算机周边器件之中的鼠标也得到了迅速的发展。无线鼠标则是电脑周边器件与无线通信技术的完美结合物。MSP430单片机是一种通常用于家庭的高性能低功耗的人机接口设备（HID）应用，如：无线鼠标或键盘。本应用报告描述了一个全功能的无线鼠标的参考设计，由MSP430单片机组成的超低功耗微控制器。该方案解决了无线鼠标三个部分，包括Avago Technologies的超低功耗的ADNS - 3040光学鼠标传感器，以及TRF7950 27兆赫发射模块，相应的USB接收适配器都进行了讨论。完整的硬件示意图，无线鼠标发射原理图，USB无线接收示意图，与源代码都提供了一个完整的参考设计方案。可以实现基于MSP430单片机无线鼠标的设计。 关键词 单片机；光学鼠标传感器；发射模块；USB接收适配器Wireless mouse with MCU DesignSchool of Physics and Electronic Information, Huaibei Coal Indust

2、uy Terachers College, 235000Abstract Wireless Mouse is a computer peripheral device and wireless communication technology the perfect combination of things. MSP430 MCU is a commonly used family of many high-performance low-power human interface device (HID) applications, such as: wireless mouse or keyboard. This application report describes a fully functional wireless mouse reference design, from the composition of ultra-low power MSP430 MCU microcontrollers. The program solves the wireless mous

3、e three parts, including Avago Technologies of the ultra-low-power ADNS - 3040 optical mouse sensor， as well as the TRF7950 27 MHz transmitter module, the corresponding USB receiver adapters are discussed. A complete hardware schematic diagram launches wireless mouse, USB wireless receiver schematic, with the source code provides a complete reference design. Based on MSP430 MCU enables wireless mouse design.Keywords Microcontroller; optical mouse sensor; Transmitter Module; USB Receiver Adapter目

4、次1导言52 鼠标发射机的硬件体系结构62.1 MSP430 单片机62.1.1 MSP430 单片机的特点72.1.2 振荡器和定时器92.1.3 MSP430单片机I/O端口控制特点102.1.4 MSP430与IIC总线器件接口112.1.5 调试接口122.1.6 中断122.2 ADNS-3040光学鼠标传感器132.3 27 - MHz的TRF7950发射模块142.4 机械组件（滚轮和按钮）153 USB接收适配器163.1 TRF 7900 27-MHz的RF接收器163.2 CY7C63743USB微控制器173.3 MSP430低功耗模式184 鼠标发射机：软件体系结构184.1 滚动轮解码原理图：184.2 ADNS-3040光学鼠标传感器设备的驱动程序184.3 米勒编码体系流程图和循环校验码204.3.1 米勒编码204.3.2 循环校验编码204.4 TRF7950发射机设备驱动程序215 结论226 参考文献22附录一：无线鼠标发射原理图23附录二：USB接收适配器原理图24附录3 源代码：261导言在电子技术日益发展的今天, 由于配件价格的不断下调,人们

5、逐渐从2D中脱离出来，逐渐迈向了3D,有些有远见的厂家从价格战中脱离出来，于是科技含量较高的无线技术应运而生。随着科学技术的发展，计算机已经走进千家万户，但人们常用的都是手柄式光电鼠标。无线鼠标作为一个研究的新课题，最早提出的无线鼠标的概念主要是为了解决在多媒体教室中，普通鼠标确实很不方便，于是无线鼠标应运而生。采用先进的RF技术，可以让您在任何位置、任何方向工作，只需将遥控器对准计算机或接收器，就能给您带来真正的无“线”自由。并且外观时尚靓丽。四个方向健让鼠标移动更加轻松、定位更加准确、点击快捷方便，比轨迹球好多了。自动采用原有鼠标的驱动程序，即插即用，安装简便，完全不影响计算机原有程序的运行。而无线鼠标就是这其中比较另类的一支。这些产品大多采用红外技术进行遥控，使用时距离可以控制在1020米以类，一方面这种技术可以让用户远离显示器的辐射，间接保护了用户的视力。另一方面也避免了采用同一种姿势给用户带来的疲劳感。当然应用无线技术的鼠标使用起来十分方便，省去了鼠标线带来的累赘。对那些爱护个体健康，追求时尚的个性用户，从经济到心理上多可以完全被接受。从这个角度上讲，无线遥控鼠标具有广阔的发

6、展空间。所以我们今天进一步研究无线鼠标是很有必要的。无线鼠标的设计必须以维持高性能，低功耗，延长电池寿命。选MSP430F1222单片机是由于相对较少的针脚数（28针）。MSP430工作在两种模式下：工作模式和睡眠模式。当鼠标检测数据时：MSP430停留在主动模式下为80毫秒，80毫秒之后MSP430自动进入睡眠模式，直到鼠标移动检测光学传感器或按钮被按下。当鼠标在深度睡眠模式时，消耗小于4毫安的电流。所以用MSP430设计无线鼠标是超低功耗的。2 鼠标发射机的硬件体系结构2.1 MSP430 单片机MSP430 系列是 16 位、精简指令集、超低功耗的混合型单片机，1996年问世，以及极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段，已成为众多单片机系列中的一颗新星。MSP430 单片机的发展过程有三个阶段:开始阶段：从1996 年推出 MSP430 系列开始到 2000 年。蓬勃发展阶段： TI公司在2002年底和2003年期间又陆续推出了 F15X 和 F16X 系列的产品。 在这一新的系列中，有了两个方面的发展：一是从存储器方面来说，将 RAM 容量大大增加，如 F1611 的

7、RAM 容量增加到了 10KB 。这样一来，希望将实时操作系统（ RTOS ）引入 MSP430 的，就不会因 RAM 不够而发愁了。二是从外围模块来说，增加了 IIC、 DMA、 DAC12和SVS等模块。 在 2003 年中， TI 公司还推出了专门用于电量计量的 MSP430FE42X 和用于水表、气表、热表上的具有无磁传感模块的 MSP430FW42X 单片机。我们相信由于 MSP430 的开放性的基本架构和新技术的应用，新的 MSP430 的产品品种必将会不断出现。 左按键 HLMP-ED80传感器 发光二极管 中间的按键 右按键 MSP430单片机 前按键 ADNS-3040光学 鼠标传感器 后按键 连接按键 发光二极管 滚动轮 TRF发射模块 电池 图 1 鼠标发射系统框图2.1.1 MSP430 单片机的特点 1强大的处理能力。 MSP430 系列单片机是一个 16 位的单片机，采用了精简指令集（ RISC ）结构，具有丰富的寻址方式（ 7 种源操作数寻址、 4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 在运算速度方面， MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶体的驱动下，实现 125ns 的指令周期。 16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。 MSP430 系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用 6us 。 2超低功耗 MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先， MSP430 系列单片机的电源电压采用的是 1.83.6V 电压。因而可使其在 1

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