多功能无线鼠标的研究与设计

论文摘要

随着人们物质生活水平的提高,计算机已成为工业生产,科技研发,生活娱乐等各个方面的必需品。鼠标键盘是人们操作计算机的最重要的外设,随着无线通信技术的发展,无线鼠标键盘也将逐渐代替有线鼠标键盘,成为主流的产品。USB接口作为近年来发展较快的一种通信技术,逐渐代替了RS232串行接口以及PS2串行接口通信。在现在生产的计算机上,已经很少配备RS232串行接口以及PS2串行接口了,因此当前的鼠标键盘大都采用了USB通信方式。结合无线鼠标键盘的发展现状,本文采用2.4GHz射频芯片nRF24L01实现无线通信,采用PDIUSBD12实现USB通信,并使用低功耗的MSP430芯片作为主控芯片,实现了具有键盘功能的多功能无线鼠标。该系统由鼠标键盘部分和接收部分两部分组成。（1）鼠标键盘部分由主控制器,信号采集和无线通讯等部分组成。主控制器采用MSP430F413低功耗微控制器,主控制器的软硬件设计考虑到了各种低功耗模式的应用,以使设备在电池供电的条件下能使用更长的时间。光信号传感器采用了ADNS-5030,用于采集鼠标的位移。在设计信号采集部分时,分析并合理选择时间间隔,有效地采集数据,数据既不会溢出,也不会因过于频繁的采集而导致传输过程中数据的丢失。无线通讯部分采用2.4GHz频率的nRF24L01,着重解决了天线匹配网络的组合,同时,构建了合理的通信协议,可以有效地利用通讯资源,保证传输质量。（2）接收器部分由主控制器、无线通讯和USB通讯等部分组成。主控制器采用了较常用的89C51,无线通讯部分采用2.4GHz频率的nRF24L01,与鼠标键盘部分相匹配。USB通信部分采用PDIUSBD12,通过并行接口与主控制器连接,在研究了USB 1.1通信协议的基础上,枚举实现了鼠标和键盘的USB组合设备。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究的主要内容
• 2 鼠标键盘部分设计
• 2.1 硬件部分设计
• 2.2 鼠标键盘部分软件设计
• 2.3 本章小结
• 3 2.4G无线通信
• 3.1 nRF24L01概述
• 3.2 无线通信部分电路设计
• 3.3 无线通信部分程序设计
• 3.4 跳频通信
• 3.5 本章小结
• 4 USB通信
• 4.1 USB通信部分
• 4.2 USB组合设备的枚举过程
• 4.3 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 设计研究工作的总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要成果
• 参考文献
• 附录