CN106249915A - 一种基于zigbee技术的无线键盘 - Google Patents

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黄中南
张锋
潘梁梁
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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Abstract

本发明公开了一种基于zigbee技术的无线键盘，该键盘包括键盘本体、内置于键盘本体的终端zigbee收发器、网络协调设备zigbee收发器；所述键盘本体内设有键盘输入获取模块，所述键盘输入获取模块包括连接芯片的矩阵按键，以及连接芯片的单片机，所述单片机用于读取键盘的输入值。本发明的有益效果是：zigbee通讯技术使键盘使用寿命更长，可采用太阳能电池板作为供电模块，使键盘更加小巧、美观。

Description

一种基于zigbee技术的无线键盘
技术领域
本发明涉及智能计算机输入设备领域，尤其是一种基于zigbee技术的无线键盘。
背景技术
Zigbee是由zigbee联盟在IEEE802.15.4标准基础上定义的一种新的低速率无线网络规范。它适用于通信数据量不大，数据传输率相对较小，但对数据安全可靠有一定要求，而且要求成本和功耗非常低，并容易安装使用。主要应用于家庭自动化、现代农业、智能建筑、远程读取、工业自动化和电脑外设。
键盘作为计算机最基本的输入设备，外形几十年来几乎一成不变，而且还拖着一根长长的线缆。随着无线技术的发展，摆脱有线的束缚成了可能，但现在常用的无线通讯技术大多采用蓝牙通讯，键盘的内置电池耗电量较大，需要经常更换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于zigbee技术的无线键盘，使用时间长，无需经常更换电池。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于zigbee技术的无线键盘，该键盘包括键盘本体、内置于键盘本体的终端zigbee收发器、网络协调设备zigbee收发器；所述键盘本体内设有键盘输入获取模块，所述键盘输入获取模块包括连接芯片的矩阵按键，以及连接芯片的单片机，所述单片机用于读取键盘的输入值。
优选的，所述键盘本体内设有供电管理模块，所述供电管理模块为终端zigbee收发器以及键盘输入模块提供电源。
优选的，所述供电管理模块设置在键盘的上表面上，具体为太阳能电池板。
优选的，所述终端zigbee收发器终端zigbee收发器采用CC2420作为收发芯片。
优选的，该无线键盘配置的接口为以PS2为通讯规范。
优选的，所述网络协议设备zigbee收发器连接在计算机上，用于模拟PS2设备，按照PS2标准规定的时序接收键盘数据发送到计算机。
本发明的有益效果为：这种优选的zigbee无线键盘采用zigbee作为通讯方式其在不使用时不被唤醒，能够有效减少电池的使用，并且作为一种优选，采用太阳能电池板作为系统的供电模块，使无线键盘更加小巧，将电池板分布在键盘上表面，或者按键上不占用其他区域，也节省了无线键盘电池的空间。
附图说明
图1为本发明基于zigbee技术的无线键盘内部连接示意图；
图2为本发明基于zigbee技术的无线键盘示意图；
图3为本发明采用的zigbee芯片电路连接图；
图4为本发明基于zigbee技术的无线键盘在使用时的系统功能图；
其中，1、太阳能电池板。
具体实施方式
如图1所示，基于zigbee技术的无线键盘，该键盘包括键盘本体、内置于键盘本体的终端zigbee收发器、网络协调设备zigbee收发器；所述键盘本体内设有键盘输入获取模块，所述键盘输入获取模块包括连接芯片的矩阵按键，以及连接芯片的单片机，所述单片机用于读取键盘的输入值。
为了方便键盘的使用，第一种实施方式为，所述键盘本体内设有供电管理模块，所述供电管理模块为终端zigbee收发器以及键盘输入模块提供电源。
所述供电管理模块设置在键盘的上表面上，具体为太阳能电池板1。
本发明的这种优选的zigbee无线键盘采用zigbee作为通讯方式其在不使用时不被唤醒，能够有效减少电池的使用，并且作为一种优选，采用太阳能电池板1作为系统的供电模块，使无线键盘更加小巧，将电池板分布在键盘上表面，或者按键上不占用其他区域，也节省了无线键盘电池的空间。
在以上实施例中，终端zigbee收发器终端zigbee收发器采用CC2420作为收发芯片，射频部分是由CC2420芯片及射频电路构成。如图3所示，CC2420芯片从天线接收到射频信号，首先经过低噪声放大器(LNA)，然后正交下变频到2MHz的中频上，经过中频信号的同相分量和中交分量。两路信号经过滤波和放大后，直接通过A/D转换器换成数字信号。后继的处理，如自动增益控制、最终信道选择、解扩以及字节同步等，都是以数字信号的形式处理。
当CC2420的SFD引脚为低电平时，表示接收到物理帧的SFD字节。接收到的数据存形在128B的接收FIFO缓冲区中，帧的CRC校验由硬件完成。CC2420的FIFO缓冲区保存MAC帧的长度、MAC帧头和MAC帧负载数据三个部分不保存帧校验码。CC2420发送数据时，数据帧的前导序列、帧开始分隔符以及帧校验序列由硬件产生；接收数据时，这些部分只用于帧同步和CRC校验，而不会保存到接收FIFO缓冲区。
CC2420发送数据时，使用直接正交上变频。基带信号的同相分量和正交分量这届被数模转换器换为模拟信号，通过低频滤波器，直接变频道设定的信道上。发射机部分基于直接上变频。要发送的数据先被送入128B的发送缓存器中，头帧和起始帧是通过硬件自动产生的。根据IEEE802.15.4标准，所要发送的数据流的每4个比特被32码片的扩频序列扩频后送到DA变换器。然后经过低通滤波和上变频的混频后的射频信号最终被调制到2.4GHz，并经放大后送到天线发射出去。
CC2420芯片射频收发器包含了物理层(PHY)及媒体访问控制层(MAC)；可组建一个具备65000个节点的无线网络，并可随时扩充；以及具有低功耗、传输速率为250kb/s、交底的快速唤醒时间(小于30ms)、、CSMA-CA信道状态侦测等特性。
此外，CC2420可通过4线SPI总路线(SI、SO、SCLK、CSn)设置芯片的工作模式、实现读/写缓存数据及读/写状态寄存器等；通过控制FIFO和FIFOP引脚接口的状态可设置发射/接收缓存器；通过CCA引脚状态的设置可以控制清楚信道估计；通过SFD引脚状态的设置可以控制时钟/定时信息的输入。这些接口必须与微处理器的相应引脚相连来实现系统射频功能的控制与管理。
如图4所示，所述网络协议设备zigbee收发器连接在计算机上，用于模拟PS2设备，按照PS2标准规定的时序接收键盘数据发送到计算机。该网络协议设备可以为计算机也可以为其他采用同样网络协议的硬件设备，称zigbee收发器为Coordinator节点。以计算机为例，Coordinator节点按照PS2标准规定的时序，将接收到的键盘数据发到PC机，在控制器端，键盘通过PS2接口与RFD节点连接，节点RFD的处理器负责模拟计算机主板上的PS2控制器，获取案件的操作，将信息发给Coordinator节点。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种基于zigbee技术的无线键盘，其特征在于，包括键盘本体、内置于键盘本体的终端zigbee收发器、网络协调设备zigbee收发器；所述键盘本体内设有键盘输入获取模块，所述键盘输入获取模块包括连接芯片的矩阵按键，以及连接芯片的单片机，所述单片机用于读取键盘的输入值。
2.如权利要求1所述的基于zigbee技术的无线键盘，其特征在于，所述键盘本体内设有供电管理模块，所述供电管理模块为终端zigbee收发器以及键盘输入模块提供电源。
3.如权利要求1所述的基于zigbee技术的无线键盘，其特征在于，所述供电管理模块设置在键盘的上表面上，具体为太阳能电池板。
4.如权利要求1所述的基于zigbee技术的无线键盘，其特征在于，所述终端zigbee收发器终端zigbee收发器采用CC2420作为收发芯片。
5.如权利要求1所述的基于zigbee技术的无线键盘，其特征在于，该无线键盘配置的接口为以PS2为通讯规范。
6.如权利要求1所述的基于zigbee技术的无线键盘，其特征在于，所述网络协议设备zigbee收发器连接在计算机上，用于模拟PS2设备，按照PS2标准规定的时序接收键盘数据发送到计算机。
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US20060181514A1 (en) * 2005-02-17 2006-08-17 Andrew Newman Providing input data
CN201302698Y (zh) * 2008-12-02 2009-09-02 泰山学院 一种基于zigbee通讯的无线键盘
CN205353954U (zh) * 2016-01-27 2016-06-29 哈尔滨学院 基于Zigbee的计算机房无线鼠标键盘

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Non-Patent Citations (1)

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王其东: "基于ZigBee无线键盘鼠标接口设计和驱动程序开发", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

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