iMouse多功能空中鼠标

　　系统方案

　　此系统的电路原理如图1所示。电路可分为空中鼠标主体电路与接收电路两个部分，主体电路由两节7号电池进行供电，而接收电路由USB总线进行供电。主体电路为时代民芯公司的MXT8051控制器为核心，实时获取MEMS加速度传感器与各个按键以及滚轮的状态信息，通过信号处理技术进行处理后，整合成符合HID报告规范的数据包格式，传送给无线射频系统模块。无线射频模块再通过一定的通讯协议发送给空中鼠标接收电路。接收电路接收到有效的数据包后，通过USB接口将HID报告送到计算机，完成鼠标的一次输入过程。

　　同时，MXT8051也控制一些LED，指示鼠标的状态，也使鼠标更加美观。

　　硬件系统设计

　　从上面的介绍中，可以把整个硬件系统细分为以下几个主要模块：鼠标主体电路控制模块、MEMS运动传感器模块、无线收发模块和USB电路模块。各个模块之间相互配合工作。下面，将对各个模块逐一进行介绍。

　　主体电路控制模块

　　主体电路的控制模块以MXT8051微控制器为核心。MXT8051是北京时代民芯科技有限公司近期推出的一款高性能8位MCU，以高速单指令周期 8051 为核心。电路拥有丰富的外设，包括 PWM、UART、WDT，Timer 等，大容量存储器，内嵌 32Kx8 可在线编程 flash，10 位 AD，8 位 DA，若干OP，36x4 LCD driver、POR、LDO 以及可编程增益放大器(PGA)等模拟电路。电路集成片上调试系统，通过标准JTAG接口，快速诊断复杂 SoC，该调试系统具有不占用任何硬件资源可进行全速和单步运行、支持硬件断点、软件断点、以及观察内部特殊功能寄存器、程序指针和内部 RAM 等功能。

　　本系统中，使用GPIO口来捕捉按键状态。用外部中断计数滚轮转动，并同时用GPIO口判断转动的方向。MXT8051控制器中并没有SPI接口，这里，使用软件模拟的方法来获得SPI接口，驱动MEMS芯片和CC2400。MXT8051控制器提供了3路PWM输出，这里采用这3路PWM输出驱动3个LED，用以指示鼠标的状态。此部分电路如图2所示。

　　MEMS运动传感器模块

　　MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是在融合多种微细加工技术，并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。MEMS技术正发展成为一个巨大的产业。

　　LIS3LV02DL是ST的一款三轴线性加速度传感器。2g/6g量程可选。提供I2C或SPI双重数据接口。可编程12位或16位数据输出。多种触发事件可选。

　　这里用此MEMS器件来获取鼠标的运动，并将获取的数据处理成鼠标动作数据，发送给USB模块电路。电路原理如图3所示。