《郝洋毕设论文03》由会员分享，可在线阅读，更多相关《郝洋毕设论文03（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要摘 要鼠标是人们日常使用的电脑外设，其技术的发展备受瞩目。而随着工作环境和需求的不断变化，人们越来越需要一种具备无线功能和悬空遥控功能的鼠标，它不依赖于平面，没有连线的距离限制。同时，在鼠标的发展中，如何缩小鼠标的体积，降低鼠标的功耗也越来越被人们所关注。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。通常，鼠标通过PS2插口或者USB接口以有线的方式将移动的距离和方向转换成脉冲信号传送给PC。根据鼠标的工作原理和协议，利用S2鼠标和315M无线发射接收模块，配合PC串口，制作无线串口鼠标。本文在分析了无线鼠标的工作原理之后，将无线鼠标的设计主要分为两部分。一部分是无线通信，使用无线
2、收发进行无线发送和接收，对该芯片进行控制完成信息的无线传递功能。另一部分为接收器与计算机间的通信，将接收器接收到的信号在单片机的控制下通过PL2303HX这类USB转UART芯片传递给PC机并让PC识别出相应的操作。后面的论文总结了在无线鼠标接收器研究设计中的工作，提出了下一步需要完善和解决的问题。关键词:无线鼠标 发射模块 接收模块 串口通信协议ABSTRACTThe mouse is daily use of computer peripherals， and its technology focus of attention. And with the work environment
3、and the needs of constantly changing，people are more and more need a wireless function and impending function of remotde control of the mouse. It doesnt depend on the plane， no attachment distance limit.In the meantime，the development of the mouse how to reduce the volume of narrowing the mouse， the
4、 power consumption is also more and more be mouse concern for people. Wireless mouse is computer peripheral devices and the perfect combination of wireless communication technology things.General，The mouse through the PS/2 or USB cable way will move in the distance and direction convert pulse signal
5、s to the PC. According to the work principle and agreement mouse， using the S2 mouse and 315M wireless transmitting receiving module， cooperate， making wireless PC serial serial mouse.Based on the analysis of the wireless mouse works ，wireless mouse is mainly divided into two parts.Part of is wirele
6、ss communication ，Using wireless transceiver for wireless send and receive，The chips for control of the wireless transfer function complete information.Another part of is Receiver and computer communications ，then receiver received signals Under the control of the processor get through PL2303HX this
7、 kind of USB/UART chip to pass to the PC And let PC identify the corresponding operation .Behind the paper summarizes the research in wireless mouse receiver design work， are put forward need to improve and solve problems.Keyword: wireless mouse; Launch and Receiver Module；Serial communication proto
8、col. 附录43目 录第一章 绪 论11.1研究背景及意义11.2 主要研究方法及内容2第二章 鼠标的相关知识和工作原理32.1 鼠标的工作原理32.1.1光学鼠标的主要参数32.1.2光电鼠标的内部构造42.1.3光电鼠标的工作原理82.1.4 产生数字信号92.2 PS/2鼠标工作模式92.3 PS/2鼠标码设置102.4 PS/2协议121、电气特性122. 物理连接器143、PS/2设备和PC机的通讯152.8 PS/2设备到PC机的通讯时序162.5 USB协议18第三章 无线鼠标的详细设计223.1总体设计方案223.2硬件设计233.2.1 315M无线发送和接收模块233.3
9、 电路设计251）发射电路图设计253.4 芯片介绍261）发送模块模块中的 ATMEL Mega8262）PL2303HX28第四章 无线鼠标的制作314.1无线鼠标软件流程314.2 无线鼠标的制作324.3 问题总结34结 论35致 谢36参 考 文 献37附录38第一章 绪 论1.1研究背景及意义1968年12月9日，在IEEE会议上，斯坦福研究院的Douglas Englebart博士展示了世界上第一个鼠标，同时发表了“图形用户界面”即GUI的构想。Englebart博士也没有想到他的小小发明竟然如此大的改变了计算机界面后来的发展历史。从简单的机械式鼠标到机械滚珠鼠标，再到光电鼠标，
10、以及如今最为流行的无线鼠标，无疑鼠标改变了人们的一些生活习惯。IEEE协会把鼠标的发明列为计算机诞生50年来最重大的事件之一，可见其对IT历程的重大影响作用。虽然此后的十几年，因为虽然“图形用户界面”的构想引起的很轰动的影响，但是它的要求大大超过了当时电脑的发展水平和需求，所以鼠标也就一直没有他的用武之地。鼠标在我们电脑日常使用中的使用频率是最高的。“鼠标”的标准称呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”，我们称它为“鼠标”是因为其外型象一只老鼠。鼠标器作为继键盘后，新的计算机输入设备，使得人与计算机交互更加方便，因而鼠标的发明被国际电器工程师协会评为计算机诞生50年来世界计算机业界最重大的事
11、件之一。到今天鼠标已经是40多年的历史了，可是人们一直都在致力于鼠标的发展和未来的趋势。机械式鼠标、光电鼠标、光学式鼠标、无线鼠标再到陀螺仪空中鼠标、可以体会到不同以往的三维空间的力反馈的触觉鼠标以及3D鼠标、不需要将物理表面信息转换成电脑屏幕上的移动这种物理信息的感应鼠标以及未来意念控制的鼠标。在众多鼠标当中，无线鼠标无意识最新崛起的一股力量，它的性能不断地在完善，操作的优越性使得其在近两年的发展速度奇快，从早期的红外传输到今天的无线电传输，可以说无线鼠标的发展已经成规模。尤其是近几年，笔记本市场的扩大，更使得无线鼠标倍受欢迎。在无线技术中，2.4Ghz无线技术无疑是最受玩家青睐的，因为它的
12、最大的优点是传输距离可以达到10米，这就比27Mhz无线技术占有很大的优势。如今，2.4Ghz无线技术嫣然成为最主流的，最受人欢迎的无线技术，当然2.4Ghz无线鼠标成为越来越多的笔记本用户首选对象。所以我们选择此课题主要是深入了解鼠标的工作原理以及与PC机之间的通信。在此基础上对无线通信加以应用和深入的探讨。为无线鼠标以后的发展趋势以及动态做了一个较好的理解和关注。1.2 主要研究方法及内容本论文在理解和熟悉光电鼠标的工作原理的基础上，通过在鼠标的数据线上连接上无线发射，接收模块，对鼠标加以“改造”，使得一个有线鼠标变为一个无线鼠标。此鼠标不仅可以完成鼠标的基本功能，还可以在规定的范围内（5
13、10米）可以任意移动。主要的研究内容有如下几点：一：熟悉光电鼠标的工作原理，以及熟悉掌握PS/2通信协议。二：了解315M无线发射和接收模块，在此基础上设计出电路图。三：熟悉无线发射和接收模块之间的技术指标，设计出分别与鼠标和PC机之间的电路，并实物焊接。初始化芯片和串口芯片，利用PS/2协议和USB协议之间的转化。调试无线模块之间的通信，连接PC机用鼠标做出鼠标的实际应用。第二章 鼠标的相关知识和工作原理2.1 鼠标的工作原理2.1.1光学鼠标的主要参数（1）、分辨率光电鼠标的分辨率通常用CPI(CountPerInch:每英寸的测量次数)来表示，CPI越高，越利于反映玩家的微小操作。而且在
14、鼠标光标移动相同逻辑距离时，分辨率高的需要移动的物理距离则要短。拿一款800CPI的光电鼠标来说，当使用者将鼠标移动1英寸时，其光学传感器就会接收到反馈回来的800个不同的坐标点，鼠标箭头同时会在屏幕上移动800个像素点。反过来，鼠标箭头在屏幕上移动一个像素点，就需要鼠标物理移动1/800英寸的距离。所以，CPI高的鼠标更适合在高分辨率的屏幕下使用。光学机械鼠标的分辨率多为200400CPI，而光电鼠标的分辨率通常在400800CPI之间。除CPI以外，DPI(DotsPerInch:每英寸像素数)也常被人用来形容光电鼠标的分辨率。由于光电鼠标的分辨率反映了一个动态过程，所以用CPI来形容更恰
15、当些。但无论是CPI还是DPI，描述的都是光电鼠标的分辨率，不存在性能差别。（2）、刷新频率光电鼠标的刷新频率也被称为扫描频率或者帧速率，它反映了光学传感器内部的DSP对CMOS每秒钟可拍摄图像的处理能力。在鼠标移动时，光学传感器中的数字处理器通过对比所“拍摄”相邻照片间的差异，从而确定鼠标的具体位移。但当光电鼠标在高速运动时，可能会出现相邻两次拍摄的图像中没有明显参照物的情况。那么，光电鼠标势必无法完成正确定位，也就会出现我们常说的“跳帧”现象了。而提高光电鼠标的刷新频率就加大了光学传感器的拍摄速度，也就减少了没有相同参考物的几率，达到了减少跳帧的目的。（3）、像素处理能力虽然分辨率和刷新率都是光电鼠标重要的技术指标，但它们并不能客观反映光电鼠标的性能，所以罗技提出了像素处理能力这个指标，并规定：像素处理能力CMOS晶阵像素数刷新频率。根据光电鼠标的定位原理我们知道，光学传感器会将CMOS拍摄的图像进行光学放大后再投射到CMOS晶阵上形成帧，所以在光学放大率一定的情况下，增加了CMOS晶阵像素数，也就可增大实际拍摄图像的面积。而拍摄面积越大，每帧图像上的细节也就越清晰，参考物也就越明显，和提高刷新率一样，也可减少跳帧的几率。2.1.2光电鼠标的内部构造光电鼠标通常由以下部
