單片機(jī)無(wú)線鼠標(biāo)-資料下載頁(yè)

【導(dǎo)讀】鼠標(biāo)是人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X外設(shè),其技術(shù)的發(fā)展備受矚目。傳統(tǒng)的鼠標(biāo)有機(jī)械鼠。標(biāo)和光電鼠標(biāo)兩種,它們都依賴于在平面上工作來(lái)感知位移的變化。和客戶需求的不斷變化,人們?cè)絹?lái)越需要一種具備無(wú)線功能和懸空遙控功能的鼠標(biāo),它不依賴于平面,沒(méi)有連線的距離限制。降低鼠標(biāo)的功耗也越來(lái)越被人們所關(guān)注。。無(wú)線鼠標(biāo)則是電腦周邊器件與無(wú)線通信。技術(shù)的完美結(jié)合物。本文在分析了無(wú)線鼠標(biāo)的工作原理之后，將無(wú)線鼠標(biāo)接收器的設(shè)計(jì)主要分為。一部分是無(wú)線通信，使用無(wú)線收發(fā)芯片nRF2401進(jìn)行無(wú)線發(fā)送和接收，并。使用80C196單片機(jī)對(duì)該芯片進(jìn)行控制完成信息的無(wú)線傳遞功能。給PC機(jī)并讓PC識(shí)別出相應(yīng)的操作。通過(guò)調(diào)試驗(yàn)證其系統(tǒng)穩(wěn)定，通信可靠。

　　

【正文】 為向右移動(dòng)，小于 0為向左移動(dòng)。 P3_D7D6 固定值 00；其余六位表示一個(gè)有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)，反映上下移動(dòng)量，大于 0 為向下移動(dòng)，小于 0為向上移動(dòng)。 例如： [6CH 02H 3AH]（ P1=6CH,P2=02H,P3=3AH）反饋出鼠標(biāo)向右移動(dòng)了 2個(gè)單位，向上移動(dòng)了 6 個(gè)單位，目前左鍵按下。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 25頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 80C196 系列單片機(jī)內(nèi)設(shè) RS232收發(fā)器，但需要配置接口芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。考慮到鼠標(biāo)從串口竊取功率，接口芯片必須具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，而不能要用簡(jiǎn)單的準(zhǔn) RS232 電平轉(zhuǎn)換器。這里采用 MAX232E 作為接口芯片。 圖 1 中左側(cè)為 80C196 單片機(jī)， （ TXD）、 （ RXD）通過(guò) MAX232E 形成滿足鼠標(biāo)要求的串行接口，包括生成標(biāo)準(zhǔn) RS232C 電平和提供電源供應(yīng)。圖 1中最右邊為 9針或 24 針標(biāo)準(zhǔn)串行接插件。由于鼠標(biāo)的電源供應(yīng)采用功率竊取方案，由DTR/RTS 提供，這里為 DTR加限流電阻防止對(duì)鼠標(biāo)造成傷害。 RTS 由 MAX232E 垢信號(hào)發(fā)送端提供，通過(guò) 80C196 的 控制 MAX232E 的 10腳（對(duì)應(yīng)的輸出腳為 7腳）電平高低以改變 7腳電位，使鼠標(biāo)可以接收來(lái)自 RTS 的控制命令，以實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)安裝與否的檢測(cè)。 MAX232E 的 11腳（對(duì)應(yīng)的輸入腳為 14腳）設(shè)備高電平以保證 14 腳電 位為負(fù) RS232 電位，滿足鼠標(biāo)發(fā)送信號(hào)時(shí)的電平要求。 從鏈路層看， 80C196 串行接口的四種工作方式均不滿足鼠標(biāo)的幀格式要求；但其工作方式 1（ 1位起始位、 8位數(shù)據(jù)位、 1位停止位）的總傳送位數(shù)與鼠標(biāo)（ 1 位起始位、 7 個(gè)數(shù)據(jù)位、 2個(gè)停止位）相同，均為 10 位。接收過(guò)程中 80C196 收到 7 個(gè)數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 26頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 據(jù)位后，將 2 個(gè)停止位中的第一 個(gè)作為數(shù)據(jù)位裝入接收緩沖器的最高位，由于停止位在物理層是高電平，作為數(shù)據(jù)被接收后相當(dāng)于邏輯 “0” ；剩下的第二個(gè)停止位給好為 80C196 提供了有效的停止位。利用 80C196 的工作方式 1完全可以保證正確接收鼠標(biāo)信息。 單片機(jī)起動(dòng)后，通過(guò)鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)鼠標(biāo)進(jìn)行初始化，即通過(guò) 使 RTS 電平翻轉(zhuǎn)一次而令鼠標(biāo)發(fā)送初始化報(bào)告，以確認(rèn)鼠標(biāo)是否安裝。之后，鼠標(biāo)即可隨著拖動(dòng)或按鈕操作向單片機(jī)發(fā)送動(dòng)作信息，經(jīng)接口模塊釋放即可反應(yīng)鼠標(biāo)位置和按鈕狀態(tài)。 鼠標(biāo)接口模塊主要包括按鈕狀態(tài)識(shí)別和位置識(shí)別兩個(gè)部分。 80C196 將根據(jù)接收到的鼠標(biāo)信息不斷刷新鼠標(biāo)信息緩沖區(qū)。由于鼠標(biāo)事件間隔不確定，采用掃描方式但會(huì)浪費(fèi) CPU 時(shí)間，還可能因來(lái)不及處理而丟失信息。有效的處理方法是采用中斷方式接收，應(yīng)用模塊通過(guò)軟件接口獲得鼠標(biāo)信息。完整的鼠標(biāo)接口程序流程圖如圖 2所示。在初始化階段，首先檢查鼠標(biāo)是否存在，根據(jù)結(jié)果設(shè)置標(biāo)志位，以備以后取鼠標(biāo)信息時(shí)判斷用；根據(jù)需要設(shè)定鼠標(biāo)初始化位置、按鈕原始狀態(tài)；最后設(shè)置串行接口參數(shù)（幀格式等）并開(kāi)放鼠標(biāo)中斷。鼠標(biāo)發(fā)送信息時(shí)，第三個(gè)字節(jié)為一個(gè)完整的信息報(bào)告。但 80C196 每接收到一個(gè)字節(jié)，就產(chǎn)生一次中斷，然后根據(jù)當(dāng)前字節(jié) 是否大于 40H 確定其性質(zhì)。若是信息報(bào)告的首字節(jié)，則還要進(jìn)一步通過(guò)有效性檢驗(yàn)后保存；若不是首字節(jié)，則必須經(jīng)過(guò)一系列檢驗(yàn)后保存起來(lái)。收到三個(gè)字節(jié)后立即進(jìn)行命令分析和執(zhí)行。具體處理過(guò)程可參看源程序。用戶模塊通過(guò)特定接口模塊（圖 2（ b））獲得鼠標(biāo)當(dāng)前位置和按鈕狀，并可通過(guò)進(jìn)位標(biāo)志 C=0/1 判斷鼠標(biāo)是否安裝。 下面是圖 2程序流程圖如圖對(duì)應(yīng)的程序清單。該程序要求 80C196 單片機(jī)的工作頻率為 12MHz；如果采有其它工作頻率，通過(guò)修改串行口的波特率設(shè)置參數(shù)以及延時(shí)程序的時(shí)間常數(shù)即可。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 27頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 80C196 特殊功能寄存器預(yù)定義 R0 EQU 00H： Word SBUD EQU 07H： Byte INT_MASK EQU 08H： Byte INT_PEND EQU 09H:Byte BAUD_RT EQU 0EH:Byte IOP2 EQU 10H:Byte SP_CON EQU 11H:Byte SP_STAT EQU 11H:Byte IOC1 EQU 16H： Byte SP EQU 18H： Word ；通用寄存器預(yù)定義 RSEG AT ICH AX： DSW 1 DX： DSW 1 AL EQU AX： BYTE AH EQU （ AX+1）： BYTE DL EQU DX： BYTE 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 28頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 DH EQU （ DX+1）： BYTE SCRNW EQU 640 ；顯示屏寬度 SCRNH EQU 480 ；顯示屏高度 變量區(qū) RSEG AT 20H M_X ： DSW 1 ；光標(biāo) X 值 M_Y ： DSW 1 ：光標(biāo) Y 值 M_BUF ： DSB 4 ；接收緩沖區(qū) M_P ： DSW 1 ；接收指針 BX ： DSW 1 LRB_OK： DSB 1 ；鼠標(biāo)狀態(tài) ； Bit7：存在， Bit5，左鍵， Bit4：右鍵 ； CSEG AT 2021H DCW INIT CSEG AT 200CH DCW SIOINT DCW INIT 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 29頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 DCW 0 DCB 0， 0， 0， 0， 0， 0 DCB 08DH DCB 000H DCB 027H， 0FEH CSEG AT 2080H INIT： LD SP， 0100H ；設(shè)堆棧指針 LD M_X， SCRNW/2；初始化指針 LD M_Y， SCRNH/2 ANDB LRB_OK， 7CH LD M_P， M_BUF CLRB INT_PEND ；清除中斷 LDB INT_MASK， 40H ；開(kāi)串行中斷 LDB AL， SP_STAT ；清除 RI/TI LDB SP_CON， 09H ；設(shè)串口模式 LDB BAUD_RT， 9BH ； 1200， 12MHz LDB BAUD_RT， 80H EIT 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 30頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 ANDB IOP2， 0FEH ； =0 LD AX， 8000H ；延遲 200ms DLY0： DEC AX JNE DLY0 LDB AL， LRB_OK LBS AL， 7， M_OK ANDB INT_MASK， 0BFH M_OK： NOP ； ? ? ? ；清單二：取鼠標(biāo)消息， AL=鼠標(biāo)及按鈕狀態(tài)， BX=X， DX=Y GET_M:ANDB INT_MASK,0BFH LDB AL， LRB_OK ；取鼠標(biāo)信息 LD BX， M_X LD DX， M_Y ORB INT_MASK， 40H RET ； ；清單三：串口中斷服務(wù)程序 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 31頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 SIOINT： PUSHF ；中斷服務(wù) PUSH AX LDB AL， SBUF LDB AH， SP_STAT JBS AL， 6， ISB0 ；第一個(gè)字節(jié) CMP M_P， M_BUF JNE SIO_1 SJMP C99 ；緩沖區(qū)空，出錯(cuò)； SIO_1： CMP M_P， M_BUF+2 JH C98 ；緩沖區(qū)滿，出錯(cuò) STB AL， [M_P]+ ；存儲(chǔ)收到字節(jié) CMP M_P， M_BUF+3 JNE C99 LD M_P， M_BUF ；已收到完整命令 GOLR： LDB AL， 1[M_P] ；處理 X 方向位移 SHLB AL， 2 EXTB AL SHRA AX， 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 32頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 ADD M_X,AX CKL:CMP M_X,0 JGE CKR CLR M_X CKR:CMP M_X ,SCRNW JLT GOUD LD M_X,SCRNW GOUD:LDB AL,2[M_P] 。處理 Y方向位數(shù) SHLB AL， 2 EXTB AL SHRA AX， 2 ADD M_Y， AX CKU： CMP M_Y， 0 JGE CKD CLR M_Y CKD： CMP M_Y， SCRNH JLT ELRUD LD M_Y， SCRNH 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 33頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 ELRUD： SJMP C98 ISB0： STB AL， M_BUF ANDB AL， 0FH CMPB AL， 03H JE C97 。=X3H, CMPB AL,0CH JE C97 。=XCH CMPB AL， 0DH JNE C98 ； XDH ORB LRB_OK， 80H ； 確認(rèn)鼠標(biāo)正常 C97： ANDB AL， M_BUF， 30H ANDB LRB_OK， 80H ORB LRB_OK， AL ； 更新左右鍵狀態(tài) LD M_P， M_BUF+1 SJMP C99 C98： LD M_P， 0000H C99： POP AX POPF 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 34頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 RET； END 2 鼠標(biāo)接口程序設(shè)計(jì) 接口原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 35頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 五、 結(jié) 束語(yǔ) 無(wú)線鼠標(biāo)作為鼠標(biāo)發(fā)展的新形式 , 減少了設(shè)備之間連線的繁瑣 , 擴(kuò)大了鼠標(biāo)使用的空間 , 在許多特殊場(chǎng)合得到了廣泛的利用。基于 MEMS 的無(wú)線鼠標(biāo) , 在繼承這些優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上 , 運(yùn)用 MEMS 表面微加工和體硅加工的特殊工藝 , 集成微加速度計(jì)、單片機(jī)和射頻收發(fā)器 , 使系統(tǒng)在尺寸、性能等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的鼠標(biāo)。隨著信息技術(shù)和 MEMS 技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展 , 基于 MEMS 技術(shù)的無(wú)線鼠標(biāo)會(huì)更加可靠、方便。 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 第 36頁(yè) 黑龍江大學(xué) 印制 六、 參考文獻(xiàn) : [1] 張建斌 . 基于 AT89C2051 單片機(jī)的無(wú)線鼠標(biāo)的設(shè)計(jì) [A].2021 嵌入式系統(tǒng)及單片機(jī)國(guó)際學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集第四篇網(wǎng)絡(luò)、通信與數(shù)據(jù)傳送 [C]: 396 399. 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