基于单片机的无线鼠标设计

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?摘要：
? ?将机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转换为开关信号，用方波电路产生的方波信号取代原鼠标中光敏传感器的脉冲信号，用相应的开关动作实现鼠标光标移动和鼠标单双击操作！用发射和接收电路取代原鼠标线可以实现鼠标的遥控。

? ?设计任务和要求：实现鼠标的长距离（1-50米）遥控。电路设计包括发射模块（包括编码电路）、接收模块（包括解码电路）、方波发生电路和开关电路的设计及其连接和匹配。

1.设计和实现无线鼠标电路
1.总体方案论证:
? ?方案1：鼠标线被鼠标和计算机接口之间的发射和接收电路所取代。除了发射和接收模块外，该方案还应考虑接口协议，如下图所示。考虑到时间和难度，没有选择此方案。

? ?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。只需考虑发射和接收电路，如下图所示。选择此方案。

2．发射模块和接收模块的电路的实现方案:
? ?方案1：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方法调制，采用PT2262编码器240mm小拉杆天线发射信号；J05C超外差电路结构IC由芯片和温度补偿电路组成， 具有较高的接收灵敏度和稳定性。该芯片括低噪声射频放大器、混频器、本地振荡器、中频放大器、滤波器和限幅比较器， 输出为数据电平信号， 直接接至PT2272解码器解码，接收天线约22cm。


? ?方案二:利用红外技术发射和接收红外信号。单片机用于发射部分AT89C2051年检测坐标位移和按键动作，按一定编码输出到发射电路。接收部分采用红外遥控专用接收管，如IRM8608S，接收和解调红外信号并输出TTL电平；TTL电平数据流送给单片机处理，单片机将数据转换为符合要求PS/2鼠标标准数据报告，发送给计算机。如图：

? ?方案3：鼠标遥控采用无线遥控。原理与上述方案2相同，但具体的发射和接收电路不同。无线接收电路采用超再生调频解调电路，操作放大器放大后解调信号，三极管整形后输出为TTL单片机处理电平信号。
? ?方案4：也是一种红外遥控技术，但不涉及单片机的应用。编码器集成电路VD5026及与之匹配的译码器集成电路VD5027或者VD5028年接收电路采用红外遥控接收集成电路CX20106。如图：

? ?方案五：nRF24E芯片的应用。nRF24E21是最新开发的工作.4GHZ内嵌射频芯片：18051与单片机兼容，9通道A/D转换控制器和12.4GHZ适用于电池供电的无线收发模块。无线鼠标的原理是：鼠标移动信号输出接收nRF24E1的I/O口上，通过nRF24E内部51与单片机控制兼容，采集信号，然后通过射频模块发射。鼠标的按键操作检测也类似，其信号连接nRF24E1的I/O在口腔上，通过单片机检测按操作(软件抖动按钮)，然后通过射频发送按钮信息。印刷板上布有1/4单极天线。如下图：

? ?最后，我们根据上述方案确定了我们的发射接收模块： 四路无线电遥控发射和接收电路，PT2262编码和PT2272解码电路如下图所示。
电路：

工作原理：
? &emsp（1） 遥控发射电路。A三是编码集成电路PT2262，与之匹配的译码器集成电路PT2272。
? &emspPT2262的1_{8脚为地址端A0}A7，10_{13脚为数据端D0}D3.17脚是编码信号输出端，其输出信号为调制振荡器提供开关信号。信号由9018使用LC振荡电路振动。振荡器中心频率的调整主要取决于微调电容的调整V实现2的值，电容量的可变范围为2_{10VPF，振荡器频率的可变范围约为260}300MHZ。由于振荡器工作频率高，LC并联谐振电路中的电感很小，L1的电感仅为纳亨级，容易因外部因素而改变电感，导致振荡器频率不稳定。调制振荡器依靠编码器提供开关信号。如果编码器输出的信号脉冲周期过短，将严重影响高频振荡器的振动频率。所以要注意编码器的选择。
集成电路编码PT2262数据端D0_{D3的电平决定了鼠标的移动方向和左右键的工作状态，其电平受到影响K1}K控制，其中A0、D0控制X轴方向的正反向运动，B0、C0控制Y轴的正向和反向运动， A0、D同时控制鼠标左键， B0、C控制鼠标右键。
? &emsp(2)无线接收和翻译电路
? &emsp超再生接收模块实现无线接收电路，由超再生载波接收电路、三极管检波电路、信号放大和整形电路组成。超再生是利用再生收音机的工作原理，适当引入正反馈，使接收电路处于弱间歇振荡状态，控制电路间歇振荡信号电压（也称熄火电压），如果间歇振荡器产生熄火电压。数字编码信号经LM358放大，送入解码集成电路PT解码电路将解码的数据从相应的数据端口解码2272D0—D输出，控制鼠标，完成所有遥控过程。

3.鼠标按钮方案：
? &emsp鼠标的移动方向和左右键的工作状态工作状态的影响K1~K控制，其中A、D控制X轴方向的正反向运动，B、C控制Y轴方向的正反向运动， A、D控制鼠标左键， B、C右键控制鼠标。如下表所示：

三．Protel绘图：

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