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基于2.4GHz射頻通信的多功能鼠標設計
作者：
時(shí)間：2010-06-30
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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無(wú)線(xiàn)發(fā)射部分的電路原理如圖2所示。
1.2 電源管理
手持系統對低功耗有較嚴格的要求。MSP430系列單片機有5種低功耗模式。在一定時(shí)問(wèn)內無(wú)操作的情況下，可以使其進(jìn)入某一種低功耗模式，這時(shí)的工作電流可以控制在十幾μA以下。
對于外圍器件，如光傳感器和無(wú)線(xiàn)發(fā)射部分，設置了一個(gè)開(kāi)關(guān)，在主控芯片進(jìn)入低功耗模式之前先切斷它們的電源，使系統的功耗進(jìn)一步降低。而在有操作到來(lái)的時(shí)候，主控芯片從低功耗模式返回到活躍模式，首先將外圍器件的電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)，這樣可以保證系統正常工作。低功耗電源控制電路如圖3所示。開(kāi)關(guān)由一個(gè)PNP型的晶體管構成，基極作為控制信號的輸入，發(fā)射極為電壓輸入，集電極為電壓輸出?？刂菩盘柕碾娖阶兓梢钥刂凭€(xiàn)路上電源的通斷。
1.3 光傳感器部分
光傳感器ADNS-5030用于鼠標的定位。ADNS-5030的正常工作電壓為3.3 V，在光傳感器的設計中需要將電池供電輸出的3.0 V電壓轉換成其所需要的3.3 V電壓。電路采用HT7733 芯片來(lái)完成電壓的轉換。ADNS-5030通過(guò)SPI總線(xiàn)與主控芯片進(jìn)行數據通信，其連接方式如圖4所示。
1.4 按鍵與鍵盤(pán)
多功能無(wú)線(xiàn)鼠標的按鍵與普通鼠標的按鍵功能基本相同，只是將普通鼠標的滾輪(wheel)改成了上下鍵的設計。這兩種設計的功能是相同的。
鍵盤(pán)用于阿拉伯數字、字母以及各種功能鍵的輸入。采用矩陣式的手機鍵盤(pán)，節省了主控芯片的I／O口資源。
2 軟件部分設計
2.1 通用I／O模擬SPI接口
無(wú)線(xiàn)發(fā)射芯片nRF24L01和光傳感器ADNS-5030均是采用SPI總線(xiàn)與主控芯片進(jìn)行數據交換的。出于成本考慮，本設計所選用的主控芯片MSP430F413內部沒(méi)有SPI總線(xiàn)接口，因此，需要用通用I／O口來(lái)模擬SPI接口。
用通用I／O口來(lái)模擬SPI串行接口，必須嚴格遵守器件SPI的總線(xiàn)時(shí)序。ADNS-5030的SPI總線(xiàn)時(shí)序有幾個(gè)需要注意的地方：一是SPI總線(xiàn)的串行時(shí)鐘頻率應小于1 MHz，若SPI總線(xiàn)的時(shí)鐘頻率過(guò)高，器件無(wú)法在短時(shí)間內作出響應，相應的操作也就無(wú)法完成；二是ADNS-5030對SPI總線(xiàn)上的時(shí)鐘信號要求50％的占空比，這種要求并不是針對所有器件的，但對具體提出這種要求的個(gè)例，就必須遵循了(實(shí)驗證明這個(gè)結論是正確的，筆者通過(guò)在程序中加空指令的方式來(lái)填補空缺，使其占空比達到器件的要求)；三是SPI總線(xiàn)操作中有許多必要的延時(shí)，如讀操作中寫(xiě)地址和讀數據之間需要4μs的延時(shí)，程序中若無(wú)該延時(shí)，就不能執行正常的讀寫(xiě)操作。
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