摘要：針對一種基于USB的無線觸摸鼠標板的設計與實現方法，給出了較為詳細的設計和實現過程。該設計結合了USB和無線設備的優點，將手持端的鼠標觸摸板控制信息通過無線發送到接收端并通過USB接口與主機PC實現交互通信。整個系統主要由PIC16FB77A單片機，PDIUSBDl2芯片，CC2420無線模塊，PS/2鼠標觸摸板實現。

　　隨著IT技術的發展，多媒體教學已經在學校得到廣泛的應用。但傳統的多媒體教學存在互動性不強等缺點，不利于師生的交流和溝通，基于這種情況，我們設計和實現了一種基于USB的無線觸摸鼠標板，使得教師在學生座位旁依然可以像站在講臺那樣自由控制電腦。

　　1系統組成

　　本系統可以大致分為兩個部分，其中一端是手持設備終端，提供PS/2接口供鼠標觸摸板接入使用；另一端是PC接入端，通過USB接口與主機相連，二者之間通過無線傳輸協議聯系在一起。整體構架圖如圖1所示。

　　圖1整體構架圖

　　因為設計所選用的CC2420集成了發送和接收功能在同一芯片中，故在手持終端和接入設備部分的無線收發器可復用同一模塊，無需重新設計。而在PC端，為了實現設計的普遍適用性以及即插即用的特性，對接人設備采用了HID類設計從而使PC端無需增加任何軟件，即可使用操作系統提供的設備驅動程序。

　　本設計的實驗開發板由筆者自行設計實現，不僅包括了本設計所需要的功能，還有調試功能以及擴展功能，供日后有需要時使用。

　　2 硬件設計與實現

　　2.1手持端硬件設計與實現

　　在手持端，主要包括的模塊有MCU控制模塊，無線發送模塊，PS/2接口模塊和調試模塊等。各模塊的功能示意圖如圖2所示：

　　圖2手持端模塊圖

　　2.1.1 MCU PIC整體控制模塊

　　MCU控制著整個系統的運行，包括軟件的觸發、運行，以及各個部分的協調工作。整個系統的軟件都是存儲并運行在MCU當中，在觸摸板事件響應方面采用的是中斷觸發。而PS/2接口實際上只需兩條IO線，也就是說其只占用了MCU兩個管腳資源，其中一個為普通IO口，另一個則是中斷口，考慮到中斷12的可能沖突，可以通過跳線方式自行選擇。在CC2420方面，亦采用電平跳變中斷檢測其SFD及FIFOP的中斷請求，而其數據通信則是使用芯片集成的SPI接口中的RCA（SO）、RC5（si）、rico（CS-N）、RC3（SCK）等4條線來實現。

　　2.1.2串口模塊

　　由于USB的數據信息在其未被主機正確識別之前無法得到，并且在無線傳輸方面也需將數據及控制信息等傳回主機以供調試，所以在開發板上另外設計一個串口調試模塊，方便設計過程中的調試需要。

　　RS232規范使用12V供電，而開發板上使用的電壓為3.3V，這樣如果直接將數據線直接連到RS232接口上會將實驗板上的元件燒毀。為了實現不同電壓之間的連接，采用了RS232電平轉換芯片MAX3232.利用這個芯片我們可將12V電壓的數據傳輸轉換為3V，這樣就可以達到將數據與主機進行交互的目的。在數據傳輸線路上，由于PICl6F877A內置了串口接口，所以只需使用RC6、RC7這兩根線就可以實現數據的傳輸，經過MAX3232的電平變換到達主機。

　　2.1.3無線傳輸模塊

　　考慮到工藝問題，靠手工無法完成，所以采用模塊購買的方式來獲得CC2420的使用，購買的模塊僅有非常簡單的外圍器件，以及12根控制引腳外引（包括電源和地），這樣我們就可以通過MCU利用這12根引腳控制CC2420的工作了。根據該模塊的外接引腳，在實際的電路設計中設計了一個兩排12根線的接口，可以直接接到MCU控制接口，因為MCU和CC2420都是采用3.3V的電壓，所以不會有電壓過高的問題。

　　在CC2420的電路設計過程中發現，對于控制引腳SFD、FIFOP這兩個用于檢測中斷接受數據的接口尤其重要，如果在這兩條線路出現了干擾的話，在軟件的實現方面將產生很多不必要的軟件開銷，例如去除干擾等。所以在PCB設計的時候要對這兩條線加寬，不要橫跨電源和地，這樣會產生很大的干擾。