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基于USB的无线触摸鼠标板的设计

导读: 针对一种基于USB的无线触摸鼠标板的设计与实现方法,给出了较为详细的设计和实现过程。该设计结合了USB和无线设备的优点,将手持端的鼠标触摸板控制信息通过无线发送到接收端并通过USB接口与主机PC实现交互通信。

  随着IT技术的发展,多媒体教学已经在学校得到广泛的应用。但传统的多媒体教学存在互动性不强等缺点,不利于师生的交流和沟通,基于这种情况,我们设计和实现了一种基于USB的无线触摸鼠标板,使得教师在学生座位旁依然可以像站在讲台那样自由控制电脑。

  1系统组成

  本系统可以大致分为两个部分,其中一端是手持设备终端,提供PS/2接口供鼠标触摸板接入使用;另一端是PC接入端,通过USB接口与主机相连,二者之间通过无线传输协议联系在一起。整体构架图如图1所示。

 

图1整体构架图

  因为设计所选用的CC2420集成了发送和接收功能在同一芯片中,故在手持终端和接入设备部分的无线收发器可复用同一模块,无需重新设计。而在PC端,为了实现设计的普遍适用性以及即插即用的特性,对接人设备采用了HID类设计从而使PC端无需增加任何软件,即可使用操作系统提供的设备驱动程序。

  本设计的实验开发板由笔者自行设计实现,不仅包括了本设计所需要的功能,还有调试功能以及扩展功能,供日后有需要时使用。

  2 硬件设计与实现

  2.1手持端硬件设计与实现

  在手持端,主要包括的模块有MCU控制模块,无线发送模块,PS/2接口模块和调试模块等。各模块的功能示意图如图2所示:

 

图2手持端模块图

  2.1.1 MCU PIC整体控制模块

  MCU控制着整个系统的运行,包括软件的触发、运行,以及各个部分的协调工作。整个系统的软件都是存储并运行在MCU当中,在触摸板事件响应方面采用的是中断触发。而PS/2接口实际上只需两条IO线,也就是说其只占用了MCU两个管脚资源,其中一个为普通IO口,另一个则是中断口,考虑到中断12的可能冲突,可以通过跳线方式自行选择。在CC2420方面,亦采用电平跳变中断检测其SFD及FIFOP的中断请求,而其数据通信则是使用芯片集成的SPI接口中的RCA(SO)、RC5(si)、rico(CS-N)、RC3(SCK)等4条线来实现。

  2.1.2串口模块

  由于USB的数据信息在其未被主机正确识别之前无法得到,并且在无线传输方面也需将数据及控制信息等传回主机以供调试,所以在开发板上另外设计一个串口调试模块,方便设计过程中的调试需要。

  RS232规范使用12V供电,而开发板上使用的电压为3.3V,这样如果直接将数据线直接连到RS232接口上会将实验板上的元件烧毁。为了实现不同电压之间的连接,采用了RS232电平转换芯片MAX3232.利用这个芯片我们可将12V电压的数据传输转换为3V,这样就可以达到将数据与主机进行交互的目的。在数据传输线路上,由于PICl6F877A内置了串口接口,所以只需使用RC6、RC7这两根线就可以实现数据的传输,经过MAX3232的电平变换到达主机。

 

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