2024年6月10日发(作者：)

3D无线射频鼠标的电路设计与实现

一种3D无线鼠标设计的新思路，以凌阳单片机为核心控制器，通过MEMS加速度传感器

和触控模块。感知鼠标的移动动作，同时，通过无线射频完成无线通信，从而实现鼠标功能。

使用过程中。鼠标不仅可以放于载体使用，而且可以在空中使用，增添了鼠标的操控方式，

同时，大大增加了此无线鼠标的适用范围。

0引言

鼠标作为电脑的一基本部件。扮演着重要的角色。随着科技的进步和市场的需求。鼠标

也经历着快速的发展。传统的鼠标无论是有线鼠标还是无线鼠标。由于采用控制原理的原因，

或者受到线缆的约束，或者离不开对桌面等载体的依赖，适用场合和范围受到限制。因此，

市场上急需一种适用于多种场合。能满足不同人群特殊功能需求的鼠标，此时。3D无线鼠

标的概念应运而生。本文通过对运用MEMS加速度传感器。触控模块和凌阳单片机完成鼠

标3D控制原理的阐述。以及对实验中实际操作的记录为现阶段多功能新型鼠标的制作提供

参考依据。

13D

无线鼠标的工作原理

无线射频鼠标总体分为发射模块（见图1）和接收模块（见图2）两个部分。发射部分

模块集成在手持端，由使用者控制。接收模块与PC、笔记本等仪器相连。

图1发射模块系统框图

图2接收模块系统框图

发射模块主要由电阻式触摸屏、MEMS加速度传感器、16位凌阳单片机和nRF2401

发射模块组成，主要功能是实现对手势运动趋势信息的采集和发送。其中触摸屏用于检测使

用时坐标X、Y的变化，通过对X、Y变化趋势的分析，完成对鼠标移动轨迹的模拟。MEMS

加速度传感器则用于感知使用者的动作，通过将这些动作定义为特殊指令。实现鼠标的特殊

功能键。同时发射模块与接收模块之间通过2.4GHz无线收发一体芯片完成两者之问的无线

通信。最终由接收端的USB驱动电路实现PC端的鼠标控制功能。

其中在通过对X、Y坐标变化，进行算法处理时，需要对操作过程中误差较大的坐标进

行滤波，同时简化鼠标的移动方向。并通过固化匹配的方式，正确反映鼠标的整体的运动趋

势。从而更好的完成对手势运动趋势的分析，实现鼠标的准确定位。

2触屏

检测装置

与加速度传感器的硬件电路设计

在动作感应模块方面。采用鸭C2046作为四线电阻式触摸屏控制器。TSC2046以其低

功耗和高速率等特性广泛应用于电池供电的小型手持设备。它与触摸屏连接的原理电路如图

3所示。另一方面。采用型号为MXR9550的MEMS加速度传感器模块。它的体积小、重

量轻、功耗低、可靠性高、易于集成和实现智能化，其原理电路如图4所示，利用它来感知

人的动作，如挥手、摆臂等，然后可以将不同的动作定义为特殊的功能，如实现演讲时PPT、

PDF的翻页，关闭窗口，切换窗口等动作。

图3TSC2046与触摸屏连接的硬件原理图