基于指纹的可充电的蓝牙无线鼠标的制作方法

本实用新型涉及蓝牙鼠标技术领域，具体涉及基于指纹的可充电的蓝牙无线鼠标。

背景技术：

常见的无线鼠标基本上是采用碱性电池供电的，碱性电池供电的缺点是：如果电池的电用尽了，只能更换新的电池，如果碰巧身边没有备用电池，只能去购买。这种情况，带来了诸多不便。另外一些新型鼠标是可以充电，但是充电的时候不可以使用，必须等到充好电才可以使用，这样也会影响用户的使用。

技术实现要素：

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了基于指纹的可充电的蓝牙无线鼠标，能够有效地克服现有技术所存在的使用不便的问题，通过采用有线连接和无线连接相结合的方式解决电池电量用尽时难以使用的问题，通过为蓝牙无线鼠标增加指纹识别功能增强使用安全性，利用指纹技术的安全性进行计算机的安全登录、邮件登陆、网站登陆等一系列应用。

技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

基于指纹的可充电的蓝牙无线鼠标，包括鼠标本体，所述鼠标本体内设置鼠标单元、锂电池、充电单元、指纹单元、USB单元、蓝牙单元、USB端子；所述蓝牙单元包括芯片CC2540，所述芯片CC2540内置蓝牙收发器；所述芯片CC2540连接所述USB端子、所述指纹单元、所述鼠标单元、所述蓝牙单元，所述USB单元连接所述USB端子；所述充电单元包括电源芯片，所述电源芯片连接所述USB端子；所述指纹单元包括指纹传感器；所述充电单元包括电源芯片；所述鼠标单元包括左键、右键、中键、滚轮、移动传感器，所述滚轮通过滚轮编码器与所述芯片CC2540连接。

更进一步地，所述USB端子连接所述芯片CC2540的管脚USB_DP和管脚USB_DM；所述指纹传感器连接所述芯片CC2540的SPI接口。

更进一步地，所述电源芯片为芯片AP5900，所述USB端子连接所述芯片AP5900的管脚VIN，所述锂电池的正极连接所述芯片AP5900的管脚BAT。

更进一步地，所述USB端子为MICRO USB，所述USB单元为USB2.0 full speed接口。

更进一步地，所述移动传感器为三轴加速度传感器。

更进一步地，所述指纹传感器通过连接器连接电路板。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：通过采用有线连接和无线连接相结合的方式解决电池电量用尽时难以使用的问题，通过为蓝牙无线鼠标增加指纹识别功能增强使用安全性，利用指纹技术的安全性进行计算机的安全登录、邮件登陆、网站登陆等一系列应用。

1、集成度非常高的硬件设计，在单芯片上实现了有线USB，无线蓝牙，指纹技术，鼠标功能。

2、兼容度非常高的软件设计，在单个嵌入式软件上实现了USB鼠标，无线蓝牙和指纹技术。

3、无线鼠标充电时可以利用充电线当有线鼠标使用，不会因为电量不足影响用户的使用。

4、无线鼠标内集成指纹单元，能够利用指纹登陆计算机、登陆邮箱、登陆网站功能，极大的保护了用户的信息安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。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，对于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他的附图。

图1为本实用新型的内部功能单元布局示意图；

图2为本实用新型的功能单元连接框图；

图3为本实用新型的USB端子管脚连接图；

图4为本实用新型的充电电路图；

图5为本实用新型的芯片CC2540的管脚连接图；

图6为本实用新型的蓝牙单元硬件电路图；

图7为本实用新型的芯片CC2540和指纹传感器的SPI接口图；

图8为本实用新型的指纹传感器的电路连接图；

图9为本实用新型的鼠标单元的电路图；

图10为本实用新型的USB配置框图；

图11为本实用新型蓝牙指纹的软件设计框图；

图中的标号分别代表：1-鼠标单元；2-锂电池；3-充电单元；4-指纹单元；5-USB单元；6-蓝牙单元；7-USB端子；101-左键；102-右键；103-中键；104-滚轮；105-移动传感器；106-滚轮编码器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例

本实施例的基于指纹的可充电的蓝牙无线鼠标，包括鼠标本体，鼠标本体内设置鼠标单元1、锂电池2、充电单元3、指纹单元4、USB单元5、蓝牙单元6、USB端子7；蓝牙单元6包括芯片CC2540，芯片CC2540内置蓝牙收发器；芯片CC2540连接USB端子7、指纹单元4、鼠标单元1、蓝牙单元6，USB单元5连接USB端子7；充电单元3包括电源芯片，电源芯片连接USB端子7；指纹单元4包括指纹传感器；充电单元3包括电源芯片；鼠标单元1包括左键101、右键102、中键103、滚轮104、移动传感器105，滚轮104通过滚轮编码器104与芯片CC2540连接；USB端子7连接芯片CC2540的管脚USB_DP和管脚USB_DM；指纹传感器连接芯片CC2540的SPI接口；电源芯片为芯片AP5900，USB端子7连接芯片AP5900的管脚VIN，锂电池2的正极连接芯片AP5900的管脚BAT；USB端子7为MICRO USB，USB单元5为USB2.0 full speed接口；移动传感器105为三轴加速度传感器；指纹传感器通过连接器连接电路板。

结合图3和图4，当USB充电线插到MICRO USB端子7上以后，就会接通充电电源，用V_CHARGE表示，实现充电功能。充电电源V_CHARGE输入到芯片AP5900的管脚VIN。同时锂电池2的正极接入到芯片AP5900的管脚BAT，这样就可以用V_CHARGE对锂电池2充电。另外芯片AP5900内部具有DC-DC转换功能，能够把锂电池2的电源，转换成5V的电压，最大电流是1A，从管脚VOUT输出，供给鼠标的其他单元使用。

结合图3和图5，USB充电线插到MICRO USB端口以后，就会连接到数据信号USB_DP和USB_DM，这是用来进行USB数据通讯的，从而实现USB鼠标功能。该电路在硬件上实现了既可以充电，又可以当无线鼠标使用。

结合图6可以看到RF_P和RF_N管脚，这两个管脚是用来发射无线蓝牙射频信号的，只需要把RF_P和RF_N管脚接到外部天线就可以了。

结合图8，电路板通过连接器CN1连接到指纹传感器。

结合图9，鼠标功能主要实现了3个按键、1个滚轮104、移动传感器105。3个按键是左键101SW1、右键102SW2、中键103SW3。滚轮104是通过滚轮编码器104U7和芯片通讯。移动传感器105是通过3轴加速度传感器U5实现的。

CC2540仅有一个USB硬件外设，为了同时实现鼠标和指纹两个功能，我们在一个USB硬件外设设计了两个软件接口，在USB规范里叫做Interface，其中一个接口采用USB HID鼠标协议，另外一个接口采用USB MassStorage协议作为指纹功能。接口描述了软件协议，具体通讯时要给接口配置好端点，这里鼠标接口配置了1个输入端点，指纹接口配置了1个输入端点和1个输出端点。

下面详细一下CC2540的USB配置。

结合图10，芯片CC2540的USB单元5是USB2.0 full speed接口，通讯速率是12MBPS，共提供6个通讯端点，端点号码是0至5。其中端点0用于控制传输，供PC主机在设备枚举时获得设备的基本信息。其余端点1至5由用户自行定义传输模式。在该产品中，有2个功能，即鼠标和蓝牙，因此实现了2个接口，其中一个接口用于实现鼠标功能，采用HID协议，使用了端点1，因此将端点1配置成中断传输，传输方向是IN，即数据方向是从鼠标到PC。另外一个接口实现指纹功能，采用Mass Storage协议，使用了端点2和端点3，都配置成BULK传输，其中端点2传输方向是IN，而端点3的传输方向是OUT。

结合图11，为了使蓝牙同时支持无线鼠标和无线指纹功能，需要使嵌入式软件支持蓝牙HIDS规范，并且在HIDS规范的基本服务之外增加用户自定义的指纹服务。蓝牙HIDS规范的主要用途是实现蓝牙鼠标功能的，但是它可以通过增加服务的方式增加其他功能。规范是通过服务构成的，蓝牙HIDS规范包括的基本服务有HID服务、电池服务、设备信息服务、参数扫描服务。在这些基本服务之外，再增加指纹服务。

现在的Windows8、Windows8.1、Windows10、Android4.3以上、IOS系统都能支持蓝牙HIDS规范，也就是蓝牙鼠标在这些系统上不用插如任何适配器就可以直接使用。而且这些系统可以检测到蓝牙HIDS的其他扩展服务，比如指纹服务，通过读写指纹服务的特性值实现指纹功能。

这里描述下服务和特性值的关系，服务代表一个蓝牙设备能提供哪些功能，具体的功能的实现还要靠特性值，一个服务会包含若干个特性值，特性值具备可读、可写、或者通知的属性。通过读写特性值或者特性值的通知，就可以获得服务的数据。

鼠标内置指纹功能可以利用微软在Win10系统推出的Window Hello生物识别功能，实现一系列指纹应用。包括用指纹进行计算机登陆、网站登陆、邮箱登陆等功能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术充案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。