基于MCS_51单片机无线鼠标的设计与实现
收稿日期：2009-01-12
作者简介：陈 娜（1980-），女，河南新乡人，助理工程师，主要从事网络技术、计算机基础教学工作.
基于 MCS-51 单片机无线鼠标的设计与实现
陈 娜，巍 巍
（河南科技学院，河南 新乡 453003）
摘要：运用无线技术将收集到的鼠标移动和按键数据发送给计算机，具体分为硬件原理、电路设计、软件设计
和程序调试等模块. 以 Atmel 公司生产的 AT89C51 作主芯片，采用 RS-232 通信接口技术和 MODEM 信号转
换技术，运用 MC2833 和 TDA7010 芯片作信号射频的发送和接收，设计出的无线鼠标具有电路体积小，功耗
低，通用性强，程序简单等优点. 它解决了鼠标与计算机间的通信问题，省去了鼠标与计算机之间的硬件连接，
方便了广大计算机用户，特别在多媒体大教室的教学中更具有一定的推广应用价值.
关键词：单片机；鼠标；无线通信；串行口；计算机
中图分类号：TP334.2 文献标识码：A 文章编号：1673-6060 （2009）04-0068-03
Design and production of wireless mouse based on MCS-51 chip
Chen Na,Wei Wei
（Henan Institue of Science and Technology，Xinxiang 453003，China）
Abstract: In this design, wireless technology is applied to transfer collected data about the mouse motion and its
bottons to computer. The design consists of hardware principle, circuit design, software design and debugging process
modules. With the AT89C51 chip produced by Atmel as the main chip, RS-232 communication interface technology
and MODEM signal conversion technology being used, and MC2833 and TDA7010 chip as the data sending and
receiving device, the designed wireless mouse has a smaller circuit and lower power consumption, with the advantage
of wide adaption and simple procedure. It solves the problem of comunication between mouse and computer, saves
the hardware connection between them, brings convenience to the mass computer consumers. Especially, in the big
multi-media classroom it has a special value in application.
Key words: SCM；mouse；wireless communications；serial port；computer
第 37 卷 第 4 期
37 4Vol. No.
河 南 科 技 学 院 学 报
Journal of Henan Institute of Science and Technology
2009 年 12 月
2009Dec.
无线鼠标大多数采用了无线电发射数字传输技术 DRF（Digital radio frequency，数字无线电频率），
这项技术能够对短距离通讯提供充足的带宽，适合鼠标和键盘等外围设备使用［1］. 本文使用 AT89C51
单片机和无线通信技术，对常见的 RS-232 串行接口的光机式鼠标进行改造，设计出了基于 RS-232 串
行接口的无线鼠标［2-4］. 本设计简单，具有灵活性. 与普通的无线鼠标相比，在电路上做了很大的改进，
程序也简洁明快.
1 硬件组成
无线鼠标的硬件由两部分构成，一部分是位移、按键数据的获取、处理和无线发射，另一部分是无
线接收和传送［5，6］. 其硬件构成分别如图 1 和图 2. 发射电路主要完成位移信号的处理和高频调制与发
射，接收电路主要完成无线信号的接收、解调、处理以及与计算机串行数据传输.
光电位移传感器 信号处理 调 制
图 1 位移、处理和无线发射
发
射
68
接
收
解 调 信号处理 计算机
图 2 无线接收和传送
2 电路设计
2.1 无线鼠标发射电路
发射电路的信号处理采用 AT89C51 单片机， 通过 MODEM 芯片 MSM7512BRS 来完成并行数据到
串行数据的转换，最后通过 MC2833 调制发射. 如图 3 所示.
MODEM 完成数字信号的 D/A 变 换 后, 将模拟信号送入发射电路发射出去. 发 射 电 路 使 用
MOTOROLA 公司小功率调频发射芯片 MC2833 设计而成. MC2833 内部包含了低频放大、 晶体调频压
控振荡、射频（RF）功放等电路，16 引脚塑封. 外围元件很少，工作电源电压可以低到 2.8 V，使用直接射
频输出，输出功率在射频为 60 MHz 时可以达到-30 dBm. 使用片内电路，输出功率可以达到+10 dBm.
由于 MC2833 体积小、外围元件少、耗电省，完全可以作为无线鼠标的发射电路. 本系统中，MC2833 射
频为 49 MHz.
2.2 接收电路
接收电路采用 PHILIP 公司的高集成度芯片 TDA7010 设计而成. 如图 4 所示，TDA7010 是调频接
收集成电路芯片，内部包含了从天线接收到检波输出的全部功能（高放、混频、本振、鉴频及低放等）［7］.
该芯片外围元件少，输入回路不需要调谐元件，高放输入信号频率为 1.5~110 MHz. 在发射电路不工作
时，可以工作于低功耗模式，节省电能.
图 4 无线鼠标的接收部分
2.3 RS-232 串行接口电路
计算机运行鼠标驱动程序后，RS-232 串行接口插座的 4 和 7 脚输出电压为+12 V， 此电压经 5 V
稳压二极管 D1 稳压后，作为整个接收电路的供电电源［8］. 3 脚输出-12 V 作为串行通信的负电源.
MODEM 芯片 MSM7512BRS 的 RXD 脚输出的串行信号经 T1 电压转换后传送到计算机串行口的数据
图 3 无线鼠标的发射部分
U1
XD
XC
YD
YC
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P3.1
P1.6
P1.7
X1
X2
IC1 RSTLEFT
RIGH
T
U2
IND
P1.5
P1.4
Va
P.37
●
●
●
●
●
●
●
12MHz
+5V
TXD
MOD1
MOD2
X1
AO
IC2
X2
MHz
5
1
3.58MHz
16.566 7
IC3
低频
放大
射频
攻放
13
Va 1416
U3
调频
振荡
缓冲
放大
●
●
● ● ● ● ● ●
● ●
11 12 6 8 4 5 2
1 3 4 10 13 13 16
3.58
MHz
+5V
RX
X1
X2
AI
+5V
MOD1
MOD2
● ● ●
●
7 RTS
4 DTR
5 GND
2 RXD
3 TXD
+5V
陈 娜 等 ：基 于 MCS-51 单片机无线鼠标的设计与实现 第 4 期
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输入端，其电压变化在 5~12 V 之间.
3 软件设计
为了提高系统的实时性和工作的可靠性，鼠标的无线通信协议与串行鼠标的通信协议相同，即 7
位数据位、1 位起始位、1 位停止位，传输速率为 1200 bps. 因此，程序的初始化部分设置单片机工作于
串行方式 1，串行速率为 1200 bps. 程序完成对串口寄存器初始化，使 0 号定时器每 512 us 产生一次中
断. 在图 5（b）中断服务程序中，完成对鼠标的坐标位移、方向和按键的检测，将鼠标的状态数据转化成
为符合串行鼠标规范的数据包，由串口输入到 MEDOM 电路中，经 D/A 变换后，由 IC3 发射出去. 整个
软件不到 1KB. fosc=6 MHz，主程序在初始化部分对 I/O 口、寄存器各参数进行设置后，随即打开定时器
0 中断并进入休眠模式，如图 5（a）所示，主程序流程如图 5.
图 5 程序流程
4 结 语
本文基于MCS-51 单片机无线鼠标的设计与实现，从硬件组成、电路设计到软件编程，详尽到位. 在
这次设计中主要用到了单片机的串口通信和无线收发模块的通信. 应用较通俗易懂， 易于被大众所撑
握. 本设计还有一个重要特点，就是实现简单，所需费用较低. 由于篇幅所限，对于操作代码以及系统在
处理速度、信号抗干扰方面恕不详述. 可以通过简化数据帧格式，对数据进行滤波，进一步提高稳定性.
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（责任编辑：刘明）
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70
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