2014年2月25日 星期二

無線~鍵盤&滑鼠&搖桿~三合一功能硬體電路介紹_Air Keyboard Hardware Design Specification

無線鍵盤、無線滑鼠的相關產品,在市面上有很多,但把鍵盤滑鼠與遙桿整合在一起,在市面上是很少見到的產品,滑鼠是利用陀螺儀G-Sensor來實現滑鼠功能,小弟分享之前產品開發經驗,包含硬體設計的電路圖。

規格

頻道範圍: 2400MHz ~ 2483MHz
內鍵 Lithium-ion 可充電電池
操作時間: > 20hr 連續使用
充電時間: 3 小時
支援操作系統:
PC: Windows 98/ME/2000/XP/Vista/windows7;
有效距離: 可達 10 公尺 (2400MHz ~ 2483MHz)



鍵盤滑鼠搖桿-方塊圖












Dongle-方塊圖

鍵盤滑鼠搖桿-電路圖介紹


Battery Charge

電池充電IC是使用BQ24081R26電阻可以設定充電電流小,電流目前設定為450mASTAT1STAT2的變化,可以知道充電IC目前的狀態,當STAT1Low,STAT2High是充電模式;當STAT1HighSTAT2Low是充飽電模式;當STAT1STAT2都為HighSleep 模式。


Voltage Regulators
系統電力是經由DC to DC Converter IC TPS62200穩到DC 3.3V,使用DC to DC Converter IC是轉換效率較高,可以較省電;DC 3.3V再經過LDO AIC1731-30G穩到DC 3.0VGyro 使用,Gyro電源是需要較乾淨直流電壓,不然容易造成游標漂移。

RF Front-END
RFIC是選用CC2500,發射頻率是2400MHz~2483MHz,控制方式是經由SPI介面到8051 MCU,使用調變方式是 MSK , Data Rate 100KBaud , RX filtter BW 541KHz , Tx Power 0dBm2.4G天線是使用國巨的YAGEO-CAN43117121X2453K(for 2.4GHz)--PIFA ModeRF Frequency準確性是由Crystal來決定,是選用+/-10ppm誤差。


Key Scan
按鍵是以矩陣方式來掃描,由PICMCU來執行按鍵掃描。讀到的按鍵資料會存在I2C BufferPIC會產生一各中斷訊號給8051 MCU8051 MCU再經由I2C來讀取按鍵資料。


Gyro

Gyro是做成模組化,與Keyboard PCB需垂直固定,控制方式來讀取X/Y/R軸直流電壓,由8051 MCU來讀取,在達配G-sensor資料,軟體經過數學演算成滑鼠資料,再經由RF發射出來給Dongle接收。


G-Sensor

G-Sensor是使用ADXL345BCCZ-RL7,當G-Sensor有角速度資料時,會產生一各中斷訊號給8051 MCU8051 MCU再經由I2C介面來讀取G-Sensor資料,在達配Gyro資料,軟體經過數學演算成滑鼠資料,再經由RF發射出來給Dongle接收。


Game Pad

類比搖桿是讀取X/Y軸直流電壓,由PIC MCU來讀取,再經過ADC轉成資料,存在I2C BufferPIC會產生一各中斷訊號給8051 MCU8051 MCU再經由I2C來讀取按鍵資料。Game Pad加了很多二極體,主要作用是同時按下二各以上按鍵,避免其它沒被按下按鍵產生誤動作。


8051 MCU

8051 MCU是使用C8051F920,主要控制CC2511 RFGyro ,G-Sensor ,電源開關機控制,及電池低電壓偵測,與滑鼠左右鍵功能。經由I2CPIC MCU讀取資料。


PIC MCU
PIC MCU是使用PIC16F1937,主要作按鍵掃描及充電狀態顯示,經由I2C8051 MCU溝通。


完整電路圖下載:請點這下載檔案