CN101819474A - 基于Zigbee无线射频的光电鼠标 - Google Patents

Abstract

基于Zigbee无线射频的光电鼠标，其目的是降低鼠标的能耗，光电鼠标由鼠标光电传感器1、Zigbee发送控制器2、24GHz射频收发天线3、电源4、Zigbee接收控制器5、串口通信器6组成；其中Zigbee发送控制器(2)由数据接口电路(2-1)、Zigbee处理器(2-2)、无线射频收发射电路(2-3)组成，Zigbee接收控制器5由无线射频收发射电路5-1、Zigbee处理器5-2、串口接口电路5-3、串口窃电电路5-4组成。

Description

基于Zigbee无线射频的光电鼠标

技术领域

本发明涉及鼠标无线数据传输处理系统。

背景技术

鼠标是现代计算机系统中必不可少的外设之一，早期的鼠标都是有线鼠标，通过一根电缆将鼠标和计算机连接起来进行鼠标数据的传输，随着无线技术的不断发展，将无线技术运用于鼠标器上，通过无线通信技术的传输，把鼠标器产生的位移信息和按钮点击信息传送的到计算机，这种通信方式使鼠标的可移动范围增大，并且使鼠标与主机连接更加简单，携带更加方便。但是鼠标器上使用无线技术也存在自身的缺陷，其中尤为突出的是鼠标器的能耗问题，有线鼠标的能量供给，可以通过电缆从计算机主机上获取，然而，无线式的鼠标的能量供给只能通过外增电池供电电路来实现能量的补给。

发明内容

本发明的目的是降低鼠标的能耗。

本发明是一种基于Zigbee无线射频的光电鼠标，有一高亮LED灯，光电鼠标由鼠标光电传感器1、Zigbee发送控制器2、24GHz射频收发天线3、电源4、Zigbee接收控制器5、串口通信器6组成；其中Zigbee发送控制器2由数据接口电路2-1、Zigbee处理器2-2、无线射频收发射电路2-3组成，其中数据接口电路2-1的输入输出端分别连接鼠标光电传感器1的输出端和Zigbee处理器2-2的输入端，Zigbee处理器2-2的输入输出端分别连接数据接口电路2-1的输出端、电源4的输出端和无线射频收发电路2-3的输入端；无线射频收发电路2-3的输入输出端分别连接Zigbee处理器2-2的输出端和24GHz射频收发天线3的输入端；Zigbee接收控制器5由无线射频收发射电路5-1、Zigbee处理器5-2、串口接口电路5-3、串口窃电电路5-4组成，其中无线射频收发电路5-1的输入输出端分别连接24G Hz射频收发天线3的输出端和Zigbee处理器5-2的输入端；Zigbee处理器5-2的输入输出端口分别连接无线射频收发电路5-1的输出端、串口窃电电路5-4的输出端和串口接口电路5-3的输入端；串口接口电路5-3的输入输出端分别连接Zigbee处理器5-2的输出端和串口通信器5的输入端；串口窃电电路5-4的输出端连接Zigbee处理器5-2的输入端。

本发明的有益之处在于：在硬件选型方面，各个部件都尽量选择功耗低，具有能以不同能耗模式工作的芯片。当鼠标处于空闲时刻选用低能耗的工作模式，处于通信时刻采用正常能耗工作模式，以此达到节能的效果。本发明采用低功耗的处理器芯片cc2430来实现对鼠标的控制，此芯片集成了容量较大的闪存和ram。此外，该芯片还集成了许多必备外围控制器件，是一种增强型8051单片机，减少常见外围电路，从而降低了能量消耗。同时，该芯片拥有多种工作模式，方便节能控制。本发明还采用低功耗的光电传感器芯片adns2030采集鼠标的动作信息，此传感器芯片同样具有多种能耗的工作模式，外围电路简单，在节能无线鼠标中使用合适。在软件方面，本发明在cc2430处理器中装载Zigbee无线通信协议栈，简化了软件编程的难度，同时，Zigbee无线通信协议栈可以通过软件编程的方式，实现对无线通信功率的控制，调节满足应用的最小功率，以达到节能的目的。此外，还可通过软件编程的形式改变处理器不同能耗的工作模式。在软件优化方面，鼠标对数据进行实时采集，数据采集格式和长度固定，数据发送量少，发送方式采用间歇式发送即积累了一定量的位移信息后再发送数据，以达到减少数据发送次数的目的，从而降低在无线发送部分的能耗。

本发明可以实时采集鼠标移动和鼠标按钮状态的数据，并处理和传输采集到的数据，实现对电脑桌面鼠标的实时控制。

附图说明

图1是本发明中鼠标发送端的结构框图，图2是图1对应的电路原理图。图3是本发明中鼠标接收端的结构框图，图4是图1中的鼠标发送端Zigbee发送控制器2的结构框图。图5是图3中的鼠标接收端Zigbee接收控制器5的结构框图，图6是鼠标数据控制流程图。

具体实施方式

如图1和图3所示，本发明由基于Zigbee无线射频鼠标的鼠标数据发送端和鼠标数据接收端组成。图1显示的是鼠标数据发送端，图3显示的是鼠标数据接收端。在鼠标数据发送端中，光电部分的主要构件是高亮LED灯。本发明的光电鼠标由鼠标光电传感器1、Zigbee发送控制器2、24GHz射频收发天线3，电源4组成。其中鼠标数据接收端是由24GHz射频收发天线3、Zigbee接收控制器5、串口通信器6组成。其中Zigbee发送控制器2由数据接口电路2-1、Zigbee处理器2-2、无线射频收发射电路2-3组成；Zigbee接收控制器5由无线射频收发射电路5-1、Zigbee处理器5-2、串口接口电路5-3、串口窃电电路5-4组成。

本发明中，鼠标发生动作时，鼠标通过鼠标光电传感器1采集数据，所获得的数据通过数据接口电路2-1实时传送给Zigbee处理器2-2。Zigbee处理器2-2对采集到的数据进行分析处理，处理后的数据通过无线射频收发电路2-3传给24GHz射频收发天线3，并由24GHz射频收发天线3发送出去。电源4为鼠标光电传感器1和Zigbee发送控制器2提供电源，如图1所示。在鼠标数据接收端，无线射频收发电路5-1通过24GHz射频收发天线3接收图1中鼠标发送的数据，然后传到Zigbee处理器5-2中。Zigbee处理器5-2直接把数据通过串口接口电路5-3送入串口通信器6.串口窃电电路5-4为Zigbee处理器5-2提供电源，如图5所示。

如图4所示，本发明鼠标数据发送端中的Zigbee发送控制器是由数据接口电路2-1、Zigbee处理器2-2、无线射频收发电路2-3组成。其中，数据接口电路2-1的输入输出端分别连接鼠标光电传感器1的输出端和Zigbee处理器2-2的输入端；Zigbee处理器2-2的输入输出端分别连接数据接口电路2-1的输出端、电源4的输出端和无线射频收发电路2-3的输入端；无线射频收发电路2-3的输入输出端分别连接Zigbee处理器2-2的输出端和24GHz射频收发天线3的输入端。

如图5所示，本发明鼠标数据接收端中的Zigbee接收控制器是由无线射频收发电路5-1、Zigbee处理器5-2、串口接口电路5-3、串口窃电电路5-4组成。其中，无线射频收发电路5-1的输入输出端分别连接24G Hz射频收发天线3的输出端和Zigbee处理器5-2的输入端；Zigbee处理器5-2的输入输出端口分别连接无线射频收发电路5-1的输出端、串口窃电电路5-4的输出端和串口接口电路5-3的输入端；串口接口电路5-3的输入输出端分别连接Zigbee处理器5-2的输出端和串口通信器5的输入端；串口窃电电路5-4的输出端连接Zigbee处理器5-2的输入端。

本发明的鼠标数据控制流程如图6所示，鼠标启动，对鼠标累积器清零，鼠标光电传感器1采集鼠标移动数据，采集的数据不采集立即发送，待到延时并对采集的数据累积后再发送数据，数据发送的次数减少，能耗随之减少。

在本发明的鼠标数据发送端，鼠标光电传感器1采集到的鼠标移动和按钮点击数据以数字量输入到Zigbee发送控制器2。经分析处理后，Zigbee发送控制器2产生鼠标命令，并由Zigbee处理器2-2内置的无线射频发送器通过24GHz射频收发天线3发送出去。鼠标数据接收端的Zigbee接收控制器由Zigbee处理器5-2内置的无线射频接收器5-1通过24GHz射频收发天线3接收鼠标命令，并直接将数据通过串口通信器6送入计算机中，实现控制鼠标的动作。本发明的无线通信协议采用的是Zigbee无线通信协议，在能耗，抗干扰性和传输距离上优于其他无线设备在鼠标上的应用。

Claims (3)

1.基于Zigbee无线射频的光电鼠标，有一高亮LED灯，其特征在于光电鼠标由鼠标光电传感器(1)、Zigbee发送控制器(2)、24GHz射频收发天线(3)、电源(4)、Zigbee接收控制器(5)、串口通信器(6)组成；其中Zigbee发送控制器(2)由数据接口电路(2-1)、Zigbee处理器(2-2)、无线射频收发射电路(2-3)组成，其中数据接口电路(2-1)的输入输出端分别连接鼠标光电传感器(1)的输出端和Zigbee处理器(2-2)的输入端，Zigbee处理器(2-2)的输入输出端分别连接数据接口电路(2-1)的输出端、电源(4)的输出端和无线射频收发电路(2-3)的输入端；无线射频收发电路(2-3)的输入输出端分别连接Zigbee处理器(2-2)的输出端和24GHz射频收发天线(3)的输入端；Zigbee接收控制器(5)由无线射频收发射电路(5-1)、Zigbee处理器(5-2)、串口接口电路(5-3)、串口窃电电路(5-4)组成，其中无线射频收发电路(5-1)的输入输出端分别连接24G Hz射频收发天线(3)的输出端和Zigbee处理器(5-2)的输入端；Zigbee处理器(5-2)的输入输出端口分别连接无线射频收发电路(5-1)的输出端、串口窃电电路(5-4)的输出端和串口接口电路(5-3)的输入端；串口接口电路(5-3)的输入输出端分别连接Zigbee处理器(5-2)的输出端和串口通信器(5)的输入端；串口窃电电路(5-4)的输出端连接Zigbee处理器(5-2)的输入端。

2.根据权利要求1所述的基于Zigbee无线射频的光电鼠标，其特征在于鼠标通过鼠标光电传感器(1)采集数据，所获得的数据通过数据接口电路(2-1)实时传送给Zigbee处理器(2-2)，Zigbee处理器(2-2)对采集到的数据进行分析处理，处理后的数据通过无线射频收发电路(2-3)传给24GHz射频收发天线(3)，由24GHz射频收发天线(3)发送出去，电源(4)为鼠标光电传感器(1)和Zigbee发送控制器(2)提供电源，无线射频收发电路(5-1)通过24GHz射频收发天线(3)接收鼠标发送的数据，无线射频收发电路(5-1)将接收的数据传到Zigbee处理器(5-2)中，Zigbee处理器(5-2)将数据通过串口接口电路(5-3)送入串口通信器(6)，串口窃电电路(5-4)为Zigbee处理器(5-2)提供电源。

3.根据权利要求1所述的基于Zigbee无线射频的光电鼠标，其特征在于鼠标光电传感器(1)采集到的鼠标移动和按钮点击数据以数字量输入到Zigbee发送控制器(2)，经分析处理后，Zigbee发送控制器(2)产生鼠标命令，并由Zigbee处理器(2-2)内置的无线射频发送器通过24GHz射频收发天线(3)发送出去。鼠标数据接收端的Zigbee接收控制器由Zigbee处理器(5-2)内置的无线射频接收器(5-1)通过24GHz射频收发天线(3)接收鼠标命令，并直接将数据通过串口通信器(6)送入计算机中，实现控制鼠标的动作。

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