專利名稱：基于Zigbee無線射頻的光電鼠標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鼠標(biāo)無線數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鼠標(biāo)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的外設(shè)之一，早期的鼠標(biāo)都是有線鼠標(biāo)，通過 一根電纜將鼠標(biāo)和計(jì)算機(jī)連接起來進(jìn)行鼠標(biāo)數(shù)據(jù)的傳輸，隨著無線技術(shù)的不斷發(fā)展，將無 線技術(shù)運(yùn)用于鼠標(biāo)器上，通過無線通信技術(shù)的傳輸，把鼠標(biāo)器產(chǎn)生的位移信息和按鈕點(diǎn)擊 信息傳送的到計(jì)算機(jī)，這種通信方式使鼠標(biāo)的可移動(dòng)范圍增大，并且使鼠標(biāo)與主機(jī)連接更 加簡(jiǎn)單，攜帶更加方便。但是鼠標(biāo)器上使用無線技術(shù)也存在自身的缺陷，其中尤為突出的是 鼠標(biāo)器的能耗問題，有線鼠標(biāo)的能量供給，可以通過電纜從計(jì)算機(jī)主機(jī)上獲取，然而，無線 式的鼠標(biāo)的能量供給只能通過外增電池供電電路來實(shí)現(xiàn)能量的補(bǔ)給。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是降低鼠標(biāo)的能耗。本發(fā)明是一種基于Zigbee無線射頻的光電鼠標(biāo)，有一高亮LED燈，光電鼠標(biāo)由鼠 標(biāo)光電傳感器1、Zigbee發(fā)送控制器2、24GHz射頻收發(fā)天線3、電源4、Zigbee接收控制器 5、串口通信器6組成；其中Zigbee發(fā)送控制器2由數(shù)據(jù)接口電路2-l、Zigbee處理器2-2、 無線射頻收發(fā)射電路2-3組成，其中數(shù)據(jù)接口電路2-1的輸入輸出端分別連接鼠標(biāo)光電傳 感器1的輸出端和Zigbee處理器2-2的輸入端，Zigbee處理器2-2的輸入輸出端分別連 接數(shù)據(jù)接口電路2-1的輸出端、電源4的輸出端和無線射頻收發(fā)電路2-3的輸入端；無線射 頻收發(fā)電路2-3的輸入輸出端分別連接Zigbee處理器2_2的輸出端和24GHz射頻收發(fā)天 線3的輸入端；Zigbee接收控制器5由無線射頻收發(fā)射電路5-1、Zigbee處理器5-2、串口 接口電路5-3、串口竊電電路5-4組成，其中無線射頻收發(fā)電路5-1的輸入輸出端分別連接 24G Hz射頻收發(fā)天線3的輸出端和Zigbee處理器5-2的輸入端；Zigbee處理器5-2的輸 入輸出端口分別連接無線射頻收發(fā)電路5-1的輸出端、串口竊電電路5-4的輸出端和串口 接口電路5-3的輸入端；串口接口電路5-3的輸入輸出端分別連接Zigbee處理器5_2的輸 出端和串口通信器5的輸入端；串口竊電電路5-4的輸出端連接Zigbee處理器5_2的輸入 端。本發(fā)明的有益之處在于在硬件選型方面，各個(gè)部件都盡量選擇功耗低，具有能以 不同能耗模式工作的芯片。當(dāng)鼠標(biāo)處于空閑時(shí)刻選用低能耗的工作模式，處于通信時(shí)刻采 用正常能耗工作模式，以此達(dá)到節(jié)能的效果。本發(fā)明采用低功耗的處理器芯片cc2430來 實(shí)現(xiàn)對(duì)鼠標(biāo)的控制，此芯片集成了容量較大的閃存和ram。此外，該芯片還集成了許多必 備外圍控制器件，是一種增強(qiáng)型8051單片機(jī)，減少常見外圍電路，從而降低了能量消耗。 同時(shí)，該芯片擁有多種工作模式，方便節(jié)能控制。本發(fā)明還采用低功耗的光電傳感器芯片 adns2030采集鼠標(biāo)的動(dòng)作信息，此傳感器芯片同樣具有多種能耗的工作模式，外圍電路簡(jiǎn) 單，在節(jié)能無線鼠標(biāo)中使用合適。在軟件方面，本發(fā)明在cc2430處理器中裝載Zigbee無線通信協(xié)議棧，簡(jiǎn)化了軟件編程的難度，同時(shí)，Zigbee無線通信協(xié)議?？梢酝ㄟ^軟件編程的方 式，實(shí)現(xiàn)對(duì)無線通信功率的控制，調(diào)節(jié)滿足應(yīng)用的最小功率，以達(dá)到節(jié)能的目的。此外，還可 通過軟件編程的形式改變處理器不同能耗的工作模式。在軟件優(yōu)化方面，鼠標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 實(shí)時(shí)采集，數(shù)據(jù)采集格式和長度固定，數(shù)據(jù)發(fā)送量少，發(fā)送方式采用間歇式發(fā)送即積累了一 定量的位移信息后再發(fā)送數(shù)據(jù)，以達(dá)到減少數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)的目的，從而降低在無線發(fā)送部 分的能耗。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)采集鼠標(biāo)移動(dòng)和鼠標(biāo)按鈕狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并處理和傳輸采集到的數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦桌面鼠標(biāo)的實(shí)時(shí)控制。


圖1是本發(fā)明中鼠標(biāo)發(fā)送端的結(jié)構(gòu)框圖，圖2是圖1對(duì)應(yīng)的電路原理圖。圖3是本發(fā)明中鼠標(biāo)接收端的結(jié)構(gòu)框圖，圖4是圖1中的鼠標(biāo)發(fā)送端Zigbee發(fā)送控制器2的結(jié)構(gòu) 框圖。圖5是圖3中的鼠標(biāo)接收端Zigbee接收控制器5的結(jié)構(gòu)框圖，圖6是鼠標(biāo)數(shù)據(jù)控制 流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖3所示，本發(fā)明由基于Zigbee無線射頻鼠標(biāo)的鼠標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送端和鼠標(biāo) 數(shù)據(jù)接收端組成。圖1顯示的是鼠標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送端，圖3顯示的是鼠標(biāo)數(shù)據(jù)接收端。在鼠標(biāo)數(shù) 據(jù)發(fā)送端中，光電部分的主要構(gòu)件是高亮LED燈。本發(fā)明的光電鼠標(biāo)由鼠標(biāo)光電傳感器1、 Zigbee發(fā)送控制器2、24GHz射頻收發(fā)天線3，電源4組成。其中鼠標(biāo)數(shù)據(jù)接收端是由24GHz 射頻收發(fā)天線3、Zigbee接收控制器5、串口通信器6組成。其中Zigbee發(fā)送控制器2由 數(shù)據(jù)接口電路2-1、Zigbee處理器2-2、無線射頻收發(fā)射電路2-3組成；Zigbee接收控制器 5由無線射頻收發(fā)射電路5-l、Zigbee處理器5_2、串口接口電路5_3、串口竊電電路5_4組 成。本發(fā)明中，鼠標(biāo)發(fā)生動(dòng)作時(shí)，鼠標(biāo)通過鼠標(biāo)光電傳感器1采集數(shù)據(jù)，所獲得的數(shù)據(jù) 通過數(shù)據(jù)接口電路2-1實(shí)時(shí)傳送給Zigbee處理器2-2。Zigbee處理器2-2對(duì)采集到的數(shù) 據(jù)進(jìn)行分析處理，處理后的數(shù)據(jù)通過無線射頻收發(fā)電路2-3傳給24GHz射頻收發(fā)天線3，并 由24GHz射頻收發(fā)天線3發(fā)送出去。電源4為鼠標(biāo)光電傳感器1和Zigbee發(fā)送控制器2 提供電源，如圖1所示。在鼠標(biāo)數(shù)據(jù)接收端，無線射頻收發(fā)電路5-1通過24GHz射頻收發(fā)天 線3接收?qǐng)D1中鼠標(biāo)發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后傳到Zigbee處理器5-2中。Zigbee處理器5-2直接 把數(shù)據(jù)通過串口接口電路5-3送入串口通信器6.串口竊電電路5-4為Zigbee處理器5_2 提供電源，如圖5所示。如圖4所示，本發(fā)明鼠標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送端中的Zigbee發(fā)送控制器是由數(shù)據(jù)接口電路 2-l、Zigbee處理器2-2、無線射頻收發(fā)電路2-3組成。其中，數(shù)據(jù)接口電路2_1的輸入輸出 端分別連接鼠標(biāo)光電傳感器1的輸出端和Zigbee處理器2-2的輸入端；Zigbee處理器2-2 的輸入輸出端分別連接數(shù)據(jù)接口電路2-1的輸出端、電源4的輸出端和無線射頻收發(fā)電路 2-3的輸入端；無線射頻收發(fā)電路2-3的輸入輸出端分別連接Zigbee處理器2_2的輸出端 和24GHz射頻收發(fā)天線3的輸入端。如圖5所示，本發(fā)明鼠標(biāo)數(shù)據(jù)接收端中的Zigbee接收控制器是由無線射頻收發(fā)電路5-1、Zigbee處理器5_2、串口接口電路5_3、串口竊電電路5_4組成。其中，無線射頻收 發(fā)電路5-1的輸入輸出端分別連接24G Hz射頻收發(fā)天線3的輸出端和Zigbee處理器5_2 的輸入端；Zigbee處理器5-2的輸入輸出端口分別連接無線射頻收發(fā)電路5_1的輸出端、 串口竊電電路5-4的輸出端和串口接口電路5-3的輸入端；串口接口電路5-3的輸入輸出 端分別連接Zigbee處理器5-2的輸出端和串口通信器5的輸入端；串口竊電電路5_4的輸 出端連接Zigbee處理器5-2的輸入端。 本發(fā)明的鼠標(biāo)數(shù)據(jù)控制流程如圖6所示，鼠標(biāo)啟動(dòng)，對(duì)鼠標(biāo)累積器清零，鼠標(biāo)光電 傳感器1采集鼠標(biāo)移動(dòng)數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)不采集立即發(fā)送，待到延時(shí)并對(duì)采集的數(shù)據(jù)累積 后再發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送的次數(shù)減少，能耗隨之減少。在本發(fā)明的鼠標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送端，鼠標(biāo)光電傳感器1采集到的鼠標(biāo)移動(dòng)和按鈕點(diǎn)擊數(shù) 據(jù)以數(shù)字量輸入到Zigbee發(fā)送控制器2。經(jīng)分析處理后，Zigbee發(fā)送控制器2產(chǎn)生鼠標(biāo)命 令，并由Zigbee處理器2-2內(nèi)置的無線射頻發(fā)送器通過24GHz射頻收發(fā)天線3發(fā)送出去。 鼠標(biāo)數(shù)據(jù)接收端的Zigbee接收控制器由Zigbee處理器5-2內(nèi)置的無線射頻接收器5-1通 過24GHz射頻收發(fā)天線3接收鼠標(biāo)命令，并直接將數(shù)據(jù)通過串口通信器6送入計(jì)算機(jī)中，實(shí) 現(xiàn)控制鼠標(biāo)的動(dòng)作。本發(fā)明的無線通信協(xié)議采用的是Zigbee無線通信協(xié)議，在能耗，抗干 擾性和傳輸距離上優(yōu)于其他無線設(shè)備在鼠標(biāo)上的應(yīng)用。
權(quán)利要求
基于Zigbee無線射頻的光電鼠標(biāo)，有一高亮LED燈，其特征在于光電鼠標(biāo)由鼠標(biāo)光電傳感器(1)、Zigbee發(fā)送控制器(2)、24GHz射頻收發(fā)天線(3)、電源(4)、Zigbee接收控制器(5)、串口通信器(6)組成；其中Zigbee發(fā)送控制器(2)由數(shù)據(jù)接口電路(2-1)、Zigbee處理器(2-2)、無線射頻收發(fā)射電路(2-3)組成，其中數(shù)據(jù)接口電路(2-1)的輸入輸出端分別連接鼠標(biāo)光電傳感器(1)的輸出端和Zigbee處理器(2-2)的輸入端，Zigbee處理器(2-2)的輸入輸出端分別連接數(shù)據(jù)接口電路(2-1)的輸出端、電源(4)的輸出端和無線射頻收發(fā)電路(2-3)的輸入端；無線射頻收發(fā)電路(2-3)的輸入輸出端分別連接Zigbee處理器(2-2)的輸出端和24GHz射頻收發(fā)天線(3)的輸入端；Zigbee接收控制器(5)由無線射頻收發(fā)射電路(5-1)、Zigbee處理器(5-2)、串口接口電路(5-3)、串口竊電電路(5-4)組成，其中無線射頻收發(fā)電路(5-1)的輸入輸出端分別連接24G Hz射頻收發(fā)天線(3)的輸出端和Zigbee處理器(5-2)的輸入端；Zigbee處理器(5-2)的輸入輸出端口分別連接無線射頻收發(fā)電路(5-1)的輸出端、串口竊電電路(5-4)的輸出端和串口接口電路(5-3)的輸入端；串口接口電路(5-3)的輸入輸出端分別連接Zigbee處理器(5-2)的輸出端和串口通信器(5)的輸入端；串口竊電電路(5-4)的輸出端連接Zigbee處理器(5-2)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee無線射頻的光電鼠標(biāo)，其特征在于鼠標(biāo)通過鼠標(biāo) 光電傳感器(1)采集數(shù)據(jù)，所獲得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口電路(2-1)實(shí)時(shí)傳送給Zigbee處理 器(2-2) ,Zigbee處理器(2_2)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，處理后的數(shù)據(jù)通過無線射頻 收發(fā)電路(2-3)傳給24GHz射頻收發(fā)天線(3)，由24GHz射頻收發(fā)天線(3)發(fā)送出去，電源 (4)為鼠標(biāo)光電傳感器(1)和Zigbee發(fā)送控制器(2)提供電源，無線射頻收發(fā)電路(5_1) 通過24GHz射頻收發(fā)天線(3)接收鼠標(biāo)發(fā)送的數(shù)據(jù)，無線射頻收發(fā)電路(5-1)將接收的數(shù) 據(jù)傳到Zigbee處理器(5-2)中，Zigbee處理器(5-2)將數(shù)據(jù)通過串口接口電路(5-3)送 入串口通信器(6)，串口竊電電路(5-4)為Zigbee處理器(5-2)提供電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee無線射頻的光電鼠標(biāo)，其特征在于鼠標(biāo)光電傳 感器(1)采集到的鼠標(biāo)移動(dòng)和按鈕點(diǎn)擊數(shù)據(jù)以數(shù)字量輸入到Zigbee發(fā)送控制器(2)，經(jīng)分 析處理后，Zigbee發(fā)送控制器(2)產(chǎn)生鼠標(biāo)命令，并由Zigbee處理器(2-2)內(nèi)置的無線射 頻發(fā)送器通過24GHz射頻收發(fā)天線(3)發(fā)送出去。鼠標(biāo)數(shù)據(jù)接收端的Zigbee接收控制器 由Zigbee處理器(5-2)內(nèi)置的無線射頻接收器(5_1)通過24GHz射頻收發(fā)天線(3)接收 鼠標(biāo)命令，并直接將數(shù)據(jù)通過串口通信器(6)送入計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)控制鼠標(biāo)的動(dòng)作。
全文摘要
基于Zigbee無線射頻的光電鼠標(biāo)，其目的是降低鼠標(biāo)的能耗，光電鼠標(biāo)由鼠標(biāo)光電傳感器1、Zigbee發(fā)送控制器2、24GHz射頻收發(fā)天線3、電源4、Zigbee接收控制器5、串口通信器6組成；其中Zigbee發(fā)送控制器(2)由數(shù)據(jù)接口電路(2-1)、Zigbee處理器(2-2)、無線射頻收發(fā)射電路(2-3)組成，Zigbee接收控制器5由無線射頻收發(fā)射電路5-1、Zigbee處理器5-2、串口接口電路5-3、串口竊電電路5-4組成。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101819474SQ20091011760
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者余培強(qiáng), 陳旭輝 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)