一种2.4GHz无线鼠标键盘接收器的制作方法

本实用新型属于电子通讯
技术领域：
，特别是涉及一种新型2.4GHz无线鼠标键盘接收器。
背景技术：
：随着无线通信技术的不断发展，近距离无线通信领域出现了蓝牙、RFID、WIFI等技术。nRF24L01由NORDIC生产的工作在2.4GHz-2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片，输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。几乎可以连接到各种单片机芯片，并完成无线数据传送工作。极低的电流消耗:当工作在发射模式下发射功率为0dBm时电流消耗为11.3mA，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗更低。现有技术中的鼠标大多采用RF无线传输，而基于RF进行无线通讯的无线鼠标接收器传输速度慢、传输距离也较短。技术实现要素：本实用新型提供了一种新型2.4GHz无线鼠标键盘接收器，解决了现有技术中的无线鼠标键盘接收器传输速度慢、传输距离短、抗干扰能力差的技术问题。下面所述nRF24L01可在市场上直接购买获得，如成都泽耀科技有限公司生产的nRF24L01无线收发模块；所述HT82K95E选用HOLTEK公司生产的8位USB多媒体键盘编码器HT82K95E。所述2.4GHz无线鼠标键盘接收器主要实现鼠标、键盘等HID类设备在PC机上的枚举识别过程和接收无线鼠标或键盘发送的数据，并将接收到的数据通过USB接口传送给PC机，实现鼠标键盘的无线控制功能。为了解决上述技术问题，本申请的具体技术方案是，所述2.4GHz无线鼠标键盘接收器，包括USB接口、HT82K95E和nRF24L01；所述HT82K95E的I/O口模拟SPI总线与nRF24L01的SPI接口连接。采用nRF24L01无线通信协议中的EnhancedShockBurst收发模式，数据低速输入，但高速发射，从而实现了鼠标键盘复合设备与主机间的无线通信；通过以HT82K95E为核心，再通过与nRF24L01的结合，通过nRF24L01进行无线通讯从而完成HID设备的枚举过程。通过对接收器进行测试，该无线鼠标键盘接收器能够有效传输距离可达10m。进一步的，所述nRF24L01的PCB为双面板，底层不放置元件，在PCB的底层和顶层空余位置都覆盖铜，并通过过孔与底层的地相连。有益效果，通过HT82K95E和nRF24L01的结合设计使用使无线鼠标键盘接收器有效传输距离更远，功耗更低；尤其是HT82K95E的使用可以使整个无线鼠标键盘接收器抗干扰性能更强，通过对nRF24L01中的PCB板的结构改进，从而使整个nRF24L01抗电磁干扰能力更强。附图说明为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，这些附图所直接得到的技术方案也应属于本实用新型的保护范围。图1是本实用新型的结构框图。具体实施方式为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。下面所述nRF24L01可在市场上直接购买获得，如成都泽耀科技有限公司生产的nRF24L01无线收发模块；所述HT82K95E选用HOLTEK公司生产的8位USB多媒体键盘编码器HT82K95E。本申请所述2.4GHz无线鼠标键盘接收器主要实现鼠标、键盘等HID类设备在PC机上的枚举识别过程和接收无线鼠标或键盘发送的数据，并将接收到的数据通过USB接口传送给PC机，实现鼠标键盘的无线控制功能。实施例1，如图1所示，所述2.4GHz无线鼠标键盘接收器，包括USB接口、HT82K95E和nRF24L01；所述HT82K95E的I/O口模拟SPI总线与nRF24L01的SPI接口连接。采用nRF24L01无线通信协议中的EnhancedShockBurst收发模式，数据低速输入，但高速发射，从而实现了鼠标键盘复合设备与主机间的无线通信；通过以HT82K95E为核心，再通过与nRF24L01的结合，通过nRF24L01进行无线通讯从而完成HID设备的枚举过程。通过对接收器进行测试，该无线鼠标键盘接收器能够有效传输距离可达10m。所选用的HT82K95E内部还包含一个低电压复位电路(LVR)，用于监视设备的供电电压。如果设备的供电电压下降到0.9V～VLVR的范围内并且超过1ms的时间，那么LVR就会自动复位设备。由于nRF24L01的数据包处理模式支持与单片机低速通信而无线部分高速通信，并且nRF24L01内部有3个不同的RXFIFO寄存器和3个不同的TXFIFO寄存器，在掉电模式下、待机模式下和数据传输的过程中HT82K95E可以随时访问FIFO寄存器[5]。这就允许SPI接口低速传送数据，并且可以应用于HT82K95E硬件上没有SPI接口的情况下。因此在设计中使用HT82K95E的I/O口模拟SPI总线与nRF42L01的SPI接口通信。2.4GHz无线通信协议分为3层：物理层、数据链路层和应用层。物理层包括GFSK调制和解调器、接收和发送滤波器、射频合成器、SPI接口和电源管理，主要完成数据的调制解调、编码解码、FHSS跳频扩频和SPI通信。数据链路层主要完成解包和封*程。该协议有2种基本的封包：数据包和应答包。数据包格式如表1所示。表1数据包格式前导码用来检测0和1，nRF24L01在接收模式下去除前导码，在发送模式下加入前导码。地址内容为接收机地址，地址宽度是3、4或5字节，可以对接收通道和发送通道分别进行配置，接收端从接收到的数据包中自动去除地址。封包控制域的格式如表2所示。数据长度标志位只有在动态数据长度选项使能时才有效，6位可以表示传输的数据域字节数从0～32字节。标志位用来检测接收到的数据包是新的还是重发的。自动应答标志位表示这个封包是否需要自动应答。封包可以采用1或2字节的CRC校验。对于应答包来说，数据域是一个可选项，但是如果使用该选项的话应该使能动态数据长度特性。应用层按照设计需要可以是键盘和鼠标等HID类设备。表2封包控制域格式名称数据长度标志位标志位自动应答标志位位数/bit621这两种封包在应用层协议中的用途不同。数据包主要用于传送发射端和接收端之间的数据信息，应答包则是在自动应答功能选项被使能之后才会出现的，以便于发送端检测有无数据丢失。一旦数据丢失，则通过自动重发功能将丢失的数据恢复。增强型的ShockBurst模式可以同时控制应答和重发功能而无需增加HT82K95E工作量。在SCK时钟控制下，数据在主从设备间传输，而且严格地遵守SPI通信的时序。作为接收端(PRX)，nRF24L01通过2.4GHz无线通信技术与发射端(PTX)进行数据交换。收发器接收到数据后，通过中断nIRQ通知HT82K95E已接收到数据，可以进行读入操作，然后HT82K95E通过MISO数据传输线读入数据。nRF24L01在接收到数据之后，会自动切换到发送模式发送应答信号给发射端(PTX)，这样就完成了一次数据传输过程。接收器上通电后，完成系统的初始化，包括HT82K95E的初始化和收发器的接收模式配置过程。然后系统进入接收数据包的状态中，一旦收到数据包就通过中断的形式通知HT82K95E有数据包到来，HT82K95E就会通过I/O口模拟SPI总线通信过程从nRF24L01中将接收到的数据读出，然后将数据写到相应的USB端点FIFO中。主机通过查询的方式读取各端点的数据信息，然后按照USB规范定义的鼠标和键盘的协议产生相应的动作(如鼠标的移动和按键的值)。nRF24L01的初始化过程：1)配置本机地址和要接收的数据包大小；2)配置CONFIG寄存器，使之进入接收模式，把CE置高；3)130μs后，nRF24L01进入监视状态，等待数据包的到来；4)当接收到正确的数据包(正确的地址和CRC校验码)，nRF24L01自动把字头、地址和CRC校验位移去；5)nRF24L01通过把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中断)通知微控制器；6)微控制器把数据从nRF24L01读出；7)所有数据读取完毕后，可以清除STATUS寄存器。nRF24L01可以进入4种主要模式之一。通过HT82K95E和nRF24L01的结合设计使用使无线鼠标键盘接收器有效传输距离更远，功耗更低；尤其是HT82K95E的使用可以使整个无线鼠标键盘接收器抗干扰性能更强。实施例2如图1所示，所述2.4GHz无线鼠标键盘接收器，包括USB接口、HT82K95E和nRF24L01；所述HT82K95E的I/O口模拟SPI总线与nRF24L01的SPI接口连接。采用nRF24L01无线通信协议中的EnhancedShockBurst收发模式，数据低速输入，但高速发射，从而实现了鼠标键盘复合设备与主机间的无线通信；通过以HT82K95E为核心，再通过与nRF24L01的结合，通过nRF24L01进行无线通讯从而完成HID设备的枚举过程。通过对接收器进行测试，该无线鼠标键盘接收器能够有效传输距离可达10m。进一步的，所述nRF24L01的PCB为双面板，底层不放置元件，在PCB的底层和顶层空余位置都覆盖铜，并通过过孔与底层的地相连。通过HT82K95E和nRF24L01的结合设计使用使无线鼠标键盘接收器有效传输距离更远，功耗更低；尤其是HT82K95E的使用可以使整个无线鼠标键盘接收器抗干扰性能更强；通过对nRF24L01中的PCB板的结构改进，从而使整个nRF24L01抗电磁干扰能力更强。当前第1页1 2 3