CN212541297U - 一种带声音驱动的鼠标芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带声音驱动的鼠标芯片，涉及鼠标技术领域，包括对称排列在封装壳两侧并连接鼠标芯片内部模块的十四个管脚，内部模块包括内部电源模块、背光LED模块、时钟生成器、依次相连的感光阵列模块、数模转换模块、DSP运算模块、LED驱动模块、依次相连的按键/滚轮模块、USB控制模块、USB接口模块、以及与USB控制模块相连的音频模块，DSP运算模块连接USB控制模块，音频模块包括依次相连的音频控制模块、频率发生器和音频调制输出模块，音频调制输出模块连接外部发声单元，外部发声单元根据不同的鼠标按键和/或操作指令发出相应的声音效果，无需额外增加MCU的设计方案，降低成本，提高了应用方案的灵活性。

Description

一种带声音驱动的鼠标芯片

技术领域

本实用新型涉及鼠标技术领域，尤其是一种带声音驱动的鼠标芯片。

背景技术

作为一种通用的人机交互外设，鼠标提供指针位移导航定位和按键功能，一般由MCU和Sensor芯片组成，工作方式为：1.Sensor芯片获取图像传感器的图像，并计算移动位移；2.MCU读取Sensor芯片的移动位移，并将移动位移和其他信息(如鼠标按键、滚轮滚动等)发送给主机。Sensor芯片提供位移定位数据信息，MCU实现按键功能和数据读写通信功能。随着人们需求的增加，鼠标功能日益增多，一般都需要通过增加MCU设计方案来增加额外的功能，整体系统相对复杂，成本较高。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种带声音驱动的鼠标芯片。通过将音频调制输出模块连接外部发声单元，外部发声单元根据不同的鼠标按键和/或USB控制模块的操作指令发出相应的声音效果，无需额外增加MCU的设计方案，降低成本，提高了应用方案的灵活性。

本实用新型的技术方案如下：

一种带声音驱动的鼠标芯片，包括封装壳和对称排列在封装壳两侧并连接鼠标芯片内部模块的十四个管脚，内部模块包括给各个模块提供电能的内部电源模块、感光阵列模块、背光LED模块、振荡器模块、时钟生成器、按键/滚轮模块、USB接口模块、音频模块、DSP运算模块及与DSP运算模块相连的数模转换模块、LED驱动模块、USB控制模块，USB控制模块还分别与按键/滚轮模块、USB接口模块、音频模块相连，振荡器模块连接时钟生成器，时钟生成器连接除内部电源模块外的其余各个模块，感光阵列模块连接数模转换模块；音频模块包括音频控制模块、音频调制输出模块以及与音频控制模块相连的频率发生器和音频数据存储模块，音频控制模块连接USB控制模块，频率发生器连接音频调制输出模块，音频调制输出模块作为鼠标芯片的音频输出端连接外部发声单元；

第一管脚、第四管脚、第五管脚和第八管脚作为鼠标按键扫描信号输入端连接按键/滚轮模块，第二管脚和第三管脚作为USB接口数据通信端连接USB接口模块，第六管脚和第七管脚作为Z轴滚轮数据输入端连接按键/滚轮模块，第九管脚作为鼠标尾灯LED驱动输出端连接LED驱动模块，第十管脚作为鼠标按键扫描信号输出端连接按键/滚轮模块，第十一管脚作为接地输入端连接内部电源模块的地端，第十二管脚作为鼠标芯片的电源输入端连接内部电源模块的电源端，第十三管脚作为鼠标背光LED输出驱动控制端连接背光LED模块，第十四管脚作为鼠标按键声音驱动输出端连接音频调制输出模块。

其进一步的技术方案为，外部发声单元包括两个电阻、三极管和喇叭，三极管的栅极通过第一电阻连接第十四管脚，三极管的集电极通过第二电阻连接喇叭的第一端，喇叭的第二端接入电源，三极管的发射极接地，当操作鼠标按键时外部发声单元根据不同的鼠标按键和/或USB控制模块的操作指令发出相应的声音。

其进一步的技术方案为，音频控制模块还连接按键/滚轮模块；

USB控制模块单独控制音频模块使外部发声单元导通发声，或者，按键/滚轮模块单独控制音频模块使外部发声单元导通发声，或者，音频控制模块同时被按键/滚轮模块和USB控制模块触发时外部发声单元导通发声。

其进一步的技术方案为，第一管脚至第七管脚设置在鼠标芯片的左侧且按顺序依次自上而下排列，第八管脚至第十四管脚设置在鼠标芯片的右侧且按顺序依次自下而上排列。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请提供了一种二合一的鼠标芯片，单颗鼠标芯片实现X/Y方向位移导航、滚轮和多个按键功能，另外还可以通过第十四管脚驱动外部发声单元的喇叭进行声音输出，外部发声单元具有三种触发方式，可以单独被USB控制模块控制发声，或者单独被按键/滚轮模块控制发声，或者同时被USB控制模块和按键/滚轮模块控制发声，并且根据不同的鼠标按键和/或USB控制模块的操作指令发出不同的声音效果，本申请无需额外增加MCU的设计方案，降低成本，提高了应用方案的灵活性。

附图说明

图1是本申请提供的鼠标芯片的内部模块的原理框图。

图2是本申请提供的鼠标芯片的管脚结构示意图。

图3是本申请提供的外部发声单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

结合图1和图2所示，本申请公开了一种带声音驱动的鼠标芯片，包括封装壳15和对称排列在封装壳15两侧并连接鼠标芯片内部模块的十四个管脚，内部模块包括给各个模块提供电能的内部电源模块、感光阵列模块、背光LED模块、振荡器模块、时钟生成器、按键/滚轮模块、USB接口模块、音频模块、DSP运算模块及与DSP运算模块相连的数模转换模块、LED驱动模块、USB控制模块，USB控制模块还分别与按键/滚轮模块、USB接口模块、音频模块相连，振荡器模块连接时钟生成器，时钟生成器连接除内部电源模块外的其余各个模块，感光阵列模块连接数模转换模块。USB控制模块通过USB接口模块与外接主机相连，用于与外接主机之间进行信号传输，外接主机可以为PC机或微控制器；DSP运算模块用于接收外接主机的指令并将从感光阵列模块获得的图像信号通过数模转换后进行分析处理；数模转换模块主要将感光阵列模块输出的模拟信号转换为数字信号，提供给DSP运算模块使用。

音频模块包括音频控制模块、音频调制输出模块以及与音频控制模块相连的频率发生器和音频数据存储模块，音频控制模块连接USB控制模块，频率发生器连接音频调制输出模块，音频调制输出模块作为鼠标芯片的音频输出端连接外部发声单元。需要说明的是，本申请内部模块中的各个结构均为现有电路，因此不详细介绍其内部电路结构。

如图2所示，第一管脚R3、第四管脚R2、第五管脚R1和第八管脚R0作为鼠标按键扫描信号输入端连接按键/滚轮模块，具体分别对应连接按键/滚轮模块的右键、中键、左键和其他功能键的输入电路。第二管脚DP和第三管脚DM作为USB接口数据通信端连接USB接口模块，具体地，第二管脚DP对应连接USB接口模块的USB负极性接口电路，第三管脚DM对应连接USB接口模块的USB正极性接口电路。第六管脚ZA和第七管脚ZB作为Z轴滚轮数据输入端连接按键/滚轮模块，具体地，第六管脚ZA对应连接按键/滚轮模块中的Z轴输入A接口电路，第七管脚ZB对应连接按键/滚轮模块中的Z轴输入B接口电路。第九管脚LED作为鼠标尾灯LED驱动输出端连接LED驱动模块，具体对应连接LED驱动模块的LED驱动输出电路。第十管脚S1作为鼠标按键扫描信号输出端连接按键/滚轮模块。第十一管脚GND作为接地输入端连接内部电源模块的地端，第十二管脚VDD5作为鼠标芯片的电源输入端连接内部电源模块的电源端，可选的，电源电压为4.5-5.5V。第十三管脚LED_Out作为鼠标背光LED输出驱动控制端连接背光LED模块。第十四管脚GPIO_Out作为鼠标按键声音驱动输出端连接音频调制输出模块。

第一管脚R3至第七管脚ZB设置在鼠标芯片的左侧且按顺序依次自上而下排列，第八管脚R0至第十四管脚GPIO_Out设置在鼠标芯片的右侧且按顺序依次自下而上排列。

如图3所示，外部发声单元包括两个电阻、三极管Q1和喇叭SPK1，三极管Q1的栅极通过第一电阻R1连接第十四管脚GPIO_Out，三极管Q1的集电极通过第二电阻R0连接喇叭SPK1的第一端，喇叭SPK1的第二端接入电源5V，三极管Q1的发射极接地。外部发声单元具有三种触发方式：USB控制模块单独控制音频模块使外部发声单元导通发声，或者，按键/滚轮模块单独控制音频模块使外部发声单元导通发声，或者，音频控制模块同时被按键/滚轮模块和USB控制模块触发时外部发声单元导通发声。当操作鼠标按键时外部发声单元根据不同的鼠标按键和/或USB控制模块的操作指令发出相应的声音。

本申请提供了一种二合一的鼠标芯片，当内部电源模块闭合时，背光LED模块发出光线照亮鼠标底部表面，然后鼠标底部表面反射回部分光线，经过感光阵列模块和数模转换模块传输到DSP运算模块中，随着鼠标移动，其移动轨迹会被记录为一组高速拍摄的连贯图像，DSP运算模块基于算法对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，对图像上的特征位置变化进行分析，确定其运动轨迹。单颗鼠标芯片实现X/Y方向位移导航、滚轮和多个按键功能，另外还可以通过第十四管脚GPIO_Out驱动外部发声单元的喇叭进行声音输出，根据不同的鼠标按键发出不同的声音效果，并且只有当音频控制模块同时被按键/滚轮模块和USB控制模块触发时外部发声单元才会导通，避免因USB控制模块误触发导致鼠标发出声音，本申请无需额外增加MCU的设计方案，降低成本，提高了应用方案的灵活性。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带声音驱动的鼠标芯片，其特征在于，包括封装壳和对称排列在所述封装壳两侧并连接鼠标芯片内部模块的十四个管脚，所述内部模块包括给各个模块提供电能的内部电源模块、感光阵列模块、背光LED模块、振荡器模块、时钟生成器、按键/滚轮模块、USB接口模块、音频模块、DSP运算模块及与所述DSP运算模块相连的数模转换模块、LED驱动模块、USB控制模块，所述USB控制模块还分别与所述按键/滚轮模块、USB接口模块、音频模块相连，所述振荡器模块连接所述时钟生成器，所述时钟生成器连接除所述内部电源模块外的其余各个模块，所述感光阵列模块连接所述数模转换模块；所述音频模块包括音频控制模块、音频调制输出模块以及与所述音频控制模块相连的频率发生器和音频数据存储模块，所述音频控制模块连接所述USB控制模块，所述频率发生器连接所述音频调制输出模块，所述音频调制输出模块作为所述鼠标芯片的音频输出端连接外部发声单元；

第一管脚、第四管脚、第五管脚和第八管脚作为鼠标按键扫描信号输入端连接所述按键/滚轮模块，第二管脚和第三管脚作为USB接口数据通信端连接所述USB接口模块，第六管脚和第七管脚作为Z轴滚轮数据输入端连接所述按键/滚轮模块，第九管脚作为鼠标尾灯LED驱动输出端连接所述LED驱动模块，第十管脚作为鼠标按键扫描信号输出端连接所述按键/滚轮模块，第十一管脚作为接地输入端连接所述内部电源模块的地端，第十二管脚作为鼠标芯片的电源输入端连接所述内部电源模块的电源端，第十三管脚作为鼠标背光LED输出驱动控制端连接所述背光LED模块，第十四管脚作为鼠标按键声音驱动输出端连接所述音频调制输出模块。

2.根据权利要求1所述的带声音驱动的鼠标芯片，其特征在于，所述外部发声单元包括两个电阻、三极管和喇叭，所述三极管的栅极通过第一电阻连接所述第十四管脚，所述三极管的集电极通过第二电阻连接所述喇叭的第一端，所述喇叭的第二端接入电源，所述三极管的发射极接地，当操作鼠标按键时所述外部发声单元根据不同的鼠标按键和/或所述USB控制模块的操作指令发出相应的声音。

3.根据权利要求1或2所述的带声音驱动的鼠标芯片，其特征在于，所述音频控制模块还连接所述按键/滚轮模块；

所述USB控制模块单独控制所述音频模块使所述外部发声单元导通发声，或者，所述按键/滚轮模块单独控制所述音频模块使所述外部发声单元导通发声，或者，所述音频控制模块同时被所述按键/滚轮模块和USB控制模块触发时所述外部发声单元导通发声。

4.根据权利要求1所述的带声音驱动的鼠标芯片，其特征在于，所述第一管脚至第七管脚设置在所述鼠标芯片的左侧且按顺序依次自上而下排列，所述第八管脚至第十四管脚设置在所述鼠标芯片的右侧且按顺序依次自下而上排列。

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