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1、毕业设计（论文）任务书 无线鼠标的设计与实现摘要：将机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转换成开关信号，用方波电路产生的方波信号代替原鼠标内光敏传感器的脉冲信号，用相应的开关动作可以实现鼠标光标移动和鼠标的单双击操作！而用发射和接收电路代替原来的鼠标线，可以实现鼠标的遥控。关键词：无线鼠标；发射；接收Abstract：the mechanical mouse movements will roll around, and the key operation, convert switch signals produced by square-wave circuit inside the torq
2、ue-current signal instead of photosensitive sensor mouse, with corresponding pulse signal switching action can realize the mouse cursor movement and the mouse operate single strike! And sending and receiving circuit instead of mouse lines, can realize the mouse control.Keywords: wireless ;mouse; lau
3、nch目 录1.方案论证11.1总体方案论证11.1.1方案一11.1.2方案二11.2发射模块和接收模块的电路的实现方案11.2.1方案一11.2.2方案二31.2.3方案三41.2.4方案四41.2.5方案五41.2.6方案比较61.3鼠标按键的方案72.工作原理82.1遥控发射电路82.2无线接收和译码电路82.3方波电路的设计82.4控制门电路93.安装与调试113.1所用的仪器、仪表113.2调试方法和步骤113.3调试中出现的故障和解决方法：114.所用元器件列表及电路改进124.1所用元器件124.2电路改进12结束语13参考文献141.方案论证1.1总体方案论证1.1.1方案一
4、在鼠标与电脑接口间用发射和接收电路代替了鼠标线，本方案除了要考虑发射和接收模块外，还要考虑接口协议。考虑到时间和难度的问题，没有选择此方案。 1.1.2方案二用遥控器控制鼠标，即用遥控器的按键信号控制鼠标的上下左右移动方向和左右键。只需要考虑发射和接收电路，不需要考虑接口协议，如图11。选择此方案。图11 发射与接收示意图1.2发射模块和接收模块的电路的实现方案1.2.1方案一发射模块F05和接受模块J05C的应用。F05采用声表谐振器稳频，工作频率为315MHZ，以AM方式调制，采用PT2262编码器240mm小拉杆天线发射信号；J05C由超外差电路结构IC芯片和温度补偿电路构成，具有较高的
5、接收灵敏度及稳定性。芯片内含低噪声射频放大器、混频器、本地振荡器、中频放大器、滤波器及限幅比较器， 输出为数据电平信号， 直接接至PT2272解码器进行解码，接收天线约22cm，如图1-2以及图1-3。图12 发射模块F05原理图图13 接收模块J05C原理图1.2.2方案二利用红外线技术实现红外信号的发射和接收。发射部分，利用单片机AT89C2051检测坐标位移和按键动作，经过处理按一定的编码输出到发射电路。接收部分使用红外遥控用专用接收管，如IRM8608S，对红外信号接收和解调，并输出TTL电平；TTL电平的数据流送给单片机进行处理，单片机把该数据转化为符合PS/2鼠标规范的数据报告，发
6、送给计算机，如图1-4和1-5。1.2.3方案三利用无线遥控方式实现鼠标的遥控。原理与上述方案二的原理一样，只是具体的发射和接收电路有所不同。无线接收电路采用的是超再生式调频解调电路，解调后的信号经过运算放大器放大、三极管整形后输出为TTL电平的信号，再由单片机处理。1.2.4方案四也是一种红外遥控技术，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1-6。图16 无线鼠标的设计功能图1.2.5方案五nRF24E1芯片的应用。nRF24E1是最新开发的工作在2.4GHZ上的射
7、频芯片，其内嵌有：一8051兼容单片机，一个9个通道的A/D转换控制器和一2.4GHZ的无线收发模块，适合用电池供电。用于无线鼠标的原理是：鼠标移动的信号输出接到nRF24E1的I/O口上，通过nRF24E1内部的51兼容单片机控制，采集此信号，再将此信号通过射频模块发射出去。鼠标的按键操作检测也类似，其信号接在nRF24E1的I/O口上，通过其内的单片机检测按键操作（软件进行按键去抖处理），然后通过射频发射出按键信息。天线采用1/4单极天线，布在印制板上。如图1-7。图17 nRF24E1实现3键3轴无线鼠标电路图1.2.6方案比较方案一的收发模块价格便宜、传输距离较远，可靠性高，特别适用低
8、成本的无线通信设备。但是调试较难，而且电路受外界温度环境影响较大，并且障碍物也会影响信号的接收。方案二红外遥控电路技术的理论比较成熟，但是，红外线遥控技术无法突破障碍物这一关，也就是，如果在发射和接收模块中间有障碍物的话，接收就会受阻。所以为了完善无线鼠标的设计我放弃了方案二和方案四。方案二、方案三还存在软件设计的过程，包括单片机程序的编写、红外传输协议、PS/2鼠标规范、寄存器、定时器、中断周期的设定等等，因为我对软件方面的知识不是很精通，所以放弃方案三。至于方案五，因为是新技术，我很想尝试着做一下，但是目前市场还没有此芯片的出售，所以我只好放弃。 最后，我综合上述各种方案，确定了我的发射接
9、收模块： 四路无线电遥控发射和接收电路，PT2262编码和PT2272解码电路。如图1-8发射、编码电路以及图1-9接收、译码电路。图18 发射、编码电路图图19 接收、译码电路图1.3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。如表1-1。表1-1 鼠标按键的功能分析按键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2.工
10、作原理2.1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
11、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，B0、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。2.2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
12、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。2.3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，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
13、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。如图2-1。图21 方波产生原理图 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(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
14、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。2.4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2-2所示。图22 按键连接原理图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
