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1、科技创新作品设计说明书设计题目：简单助残鼠标作者：武振宇学校学院：内蒙古科技大学建筑与杜牧工程学院学号：1063125122设计简介：当今社会电脑越来越适用，越来越成为普及化的物品，本产品适用与上肢功能完全丧失的残疾人士，帮助他们方便上网，成本低廉，自己亲手制作，操作简单，现代方便，使用可行性大。课题由来：当今社会电脑使每个人都在家就感到了大千世界的繁华，而残疾朋友们却因为自己身体的不便带来的痛苦我们不懂，这款便捷式助残鼠标诞生了。研究方案：1. 材料：无线鼠标，一只拖鞋，其他工具。2. 步骤：（1）阅读无线鼠标设计说明书（2）设计助残鼠标（3）按照设计破拆拖鞋，将拖鞋制作成能与无线鼠标完全吻
2、合的样式（4）鼠标破拆，将零件按照设计的一一安装到拖鞋上，固定（5）调试性能，以及拖鞋鼠标的抗压力，适用性能。3.研究物品的实验报告的书写。实验步骤：一.关于对无线鼠标的设计原理的阅读, 一种红外遥控技术，但是不涉及到单片机的应用。采用编码器集成电路VD5026以及与它配对的译码器集成电路VD5027或者VD5028。接收电路采用红外遥控接收集成电路CX20106。如图：原理与其它设计1遥控发射电路A3为编码集成电路PT2262，和它配对的译码器集成电路PT2272。PT2262的18脚为地址端A0A7，1013脚为数据端D0D3。17脚为编码信号输出端，其输出信号为调制振荡器提供开关信号。信
3、号经9018使LC振荡电路起振。振荡器中心的频率的调整，主要靠调整微调电容V2的值来实现，该电容容量可变范围为210VPF，振荡器频率可变范围约为260300MHZ。由于振荡器工作频率较高，所以LC并联谐振回路中的电感很小，L1的电感量仅为纳亨级，加工和使用起来容易因外界因素引起电感量的变化，而造成振荡器频率不稳定。调制振荡器是靠编码器提供开关信号的，如果编码器的输出的信号脉冲周期太短，将会严重影响高频振荡器的起振频率。所以要注意编码器的选择。编码集成电路PT2262数据端D0D3的电平决定鼠标的移动方向和左右键的工作状态,其电平受K1K4的控制，其中A0、D0控制X轴方向的正向和反向移动，B
4、0、C0控制Y轴方向的正向和反向移动， A0、D0同时控制鼠标的左键， B0、C0控制鼠标的右键。2无线接收和译码电路无线接收电路由超再生接受模块实现，它由超再生载波接收电路、三极管检波电路、信号放大与整形电路组成。超再生式是利用再生式收音机的工作原理，适量地引入正反馈，使接收电路处于微弱的间歇振荡状态，控制电路的间歇振荡的信号电压（也称熄火电压），熄火电压如果是间歇振荡器自行产生的。数字编码信号经LM358放大，送入解码集成电路PT2272进行解码，由解码电路将解码的数据从相应的数据端口D0D3输出，去控制鼠标，从而完成全部遥控过程。3鼠标按键的方案: 鼠标的移动方向和左右键的工作状态，其电
5、平受K1K4的控制，其中A、D控制X轴方向的正向和反向移动，B、C控制Y轴方向的正向和反向移动， A、D同时控制鼠标的左键， B、C控制鼠标的右键。如下表所示：按键D0D1D2D3工作状态A1000X轴正方向移动D0100X轴负方向移动C0010Y轴正方向移动B0001Y轴负方向移动AD1100鼠标器左键BC0011鼠标器右键4方波电路的设计： 经编码电路编码后，操作鼠标的动作变成了开关信号，我们采用方波电路产生的移位信号作为驱动鼠标光标移动的信号源，相应的开关闭合就实现了鼠标左右键操作和移动鼠标光标的操作。 方波电路的频率选取是否适当决定了鼠标光标能否移动，因此应当选择适当的频率。据我们了解
6、，在芯片为RSM84510的鼠标电路中，方波频率在1100HZ时，频率的大小跟鼠标的移动速度成正比。所以，方波的频率应该在1100HZ的范围内。 我们的方波电路采用的是六反向器CD4096，由它构成方波信号发生器。电路中，R1是补偿电阻，我们选取30K，用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳定。电路的振荡是通过电容C1的充放电完成的，其振荡频率为：f=1/2.2RC。方波产生原理图如下： 图示电路的最大频率为： fmax=1/2.2*(R2+MIN(VR1)*C=1/（2.2*2.2*1000*2.2*0.000001）=93.91Hz最小频率为：fmin=1/2.2*(R2+MAX(
7、VR1)*C=1/（2.2*4.3*1000*2.2*0.000001）=9.31HZ由于元件的误差，实际值会稍有差异。但远远可以满足鼠标电路的频率范围(1100HZ)的要求。为了避免影响其它的电路，其它多余的反向器的输入端接地。5控制门电路： IC3为六“非”门集成电路，其中IC3A和IC3B与R5和C4等组成方波发生器，其脉冲频率主要由R5、C4的值决定。R6、C5、IC3D等组成移相电路，移相量由R6、C5的值决定。当脉冲频率调整时，R6、C5的值也应作相应的调整。若以IC3的脚输出脉冲为基准，则脚输出脉冲相位超前，脚输出脉冲相位滞后。 IC4、IC5为四“非门”集成电路，两者组成控制门
8、电路，其中IC4C、IC4D、IC5D组成光标沿X轴方向移动的控制电路，IC4A、IC4B、IC5C组成光标沿Y轴方向移动的控制电路，IC5A为左键控制电路，IC5B为右键控制电路。P1的、脚接鼠标器的Y轴方向原光敏传感器两个光敏晶体管的输出端，、脚接鼠标器的X轴方向原光敏传感器两个光敏晶体管的输出端，、脚接鼠标器的左、右键的接点，连接电路如图所示： 下面分别以控制光标沿X轴正方向移动和控制鼠标器左键为例说明这一部分电路的工作原理。当发射器按下A后，接收器IC2的D0端输出高电平，使“与非”门IC4D的13脚为高电平，而IC2的D1端为低电平，使IC5D11脚为高电平，这样就使从IC4D的脚输
9、入的脉冲信号得以从IC5D的脚输出，这时P1的、脚输出给鼠标器的脉冲信号为脚相位超前，光标向X轴正方向移动；同理，如果按下发射器D键，则接收器P1的、脚输出给鼠标器的脉冲信号为脚相位滞后，光标向X轴负方向移动。当A、D均不按下时，IC2的D0、D1端均为低电平，IC5D的脚为低电平，P1的脚没有脉冲信号输出，虽然这时P1的脚有脉冲信号输出，但由于没有两个脉冲信号进行相位比较，光标在X轴方向不会产生移动。如果同时按下发射器的A、D，则接收器IC2的D0、D1同时输出高电平，IC5A的脚输出低电平，相当于按下鼠标器的左键。需要说明的是：由于D0、D1均为高电平，IC4C的脚、IC4D的脚输出相位相
10、反的脉冲信号，在任一时刻IC5D的、脚均有一端为低电平，从而使IC5D的脚输出高电平，因此按A、D不会使光标产生X方向的移动。二，设计说明：将拖鞋的鞋底分成2半，中间的区域放入鼠标的部件，在脚趾的区域将鼠标的俩个健分别放到脚趾的地方，将鼠标的部件拿出研究，将接受器发射器粘接到拖鞋的鞋面上（防止在使用的时候用力过猛使部件坏掉）将红外感头放到拖鞋的中间部位，那里手里比较小，鼠标的按键问题，应该闹的大一点，扁一点，因为脚趾再说也没手指灵活。三，安装与调试1调试方法和步骤： 安装和调试的一个很重要的工作是用于改装的鼠标器的选择，我们用作试验的鼠标器是北斗星简易机械鼠标器。根据原理图所示电路的要求，鼠标
11、器的集成电路必须为正电压供电（相对于地），左、右键控制信号必须为高电平有效，即不按键时控制端对地为负电压。满足以上两个条件的机械鼠标器均可使用。我们的接线方法是这样的：先拆掉X轴、Y轴方向的光敏传感器（鼠标器中光敏传感器为三个引脚，红外发光二极管为两个引脚）及左、右键按钮开关，将图5中P1、脚的连线和鼠标器电路板的地相连，X轴方向的光敏传感器有三个安装孔，其中一个为公共端，置空；另两个为信号输出端，这两个输出端分别接P1的脚和脚，Y轴方向的连线与此类似。调试时，按下遥控器的A，如光标向相反的方向即X轴负方向移动，只要调换一下和鼠标器电路板相连接的P1的、脚的线即可；按下D，如光标向相反的方向Y
12、轴负方向移动，只要调换与鼠标器电路板相连的P1的、脚即可。X轴、Y轴正方向正确了，负方向也就自然正确了。2调试中出现的故障和解决方法：（1）方波发生电路的输出的方波波形一直是与理论值一致的，但是经过移相电路后，两者波形的相位差不是足够的大；虽然那个相位差也能够驱动鼠标的移动，但是鼠标移动速度比较慢。于是我们检查方波发生电路，调节可变电阻的值，发现当可变电阻值为零时，鼠标移动速度是最快的。这个最快的移动速度是我们可以接受的，于是我们就将可变电阻短路，使鼠标的移动保持那个最快的速度。（2）遥控器的上下左右键单击时，鼠标会跳动，跳动的距离是一定的，所以要选择某一图标时，会很难正对准那个图标，从而选中。我们分析，这可能与遥控器的按键有一定的延时和方波脉冲的间隔有关，我们目前还没有找到有效的解决方法。（3）用遥控器控制鼠标的运动，所以用起来没有普通鼠标顺手，而且只能单纯的上下左右的移动。如果加上左上、左下、右上、右下控制键，或许会简单一些，但是那样的话编码方案会比较麻烦。因为时间问题，我们没有做出来！3使用材料：无线鼠标一个，一只拖鞋，其他工具若干。参考文协：无线鼠标的设计原理（哪都有很多）。
