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我设计并分享的空中鼠标(基于MPU6050、NRF24l01和stm32)电路方案。

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简介:
参考正点原子战舰开发板提供的鼠标示例代码,我设计并构建了一个空中鼠标,其本质是将传统有线鼠标转换为无线设备。该鼠标由发射板和接收板两部分组成,发射板的核心元件包括STM32微控制器、MPU6050惯性测量单元以及NRF24l01无线通信模块。我相信大家无需赘述,这些元件各自承担着不同的功能。接收板则主要由STM32微控制器和NRF24l01无线通信模块构成,并通过USB接口与电脑进行连接;其USB驱动程序则基于STM32的官方示例代码。此外,该鼠标所采用的处理器是stm32f103c8t6芯片,它具备两个显著优势:体积小巧以及成本较低。经过统计计算,仅考虑一个鼠标的成本(不包括PCB板费用),大约需要60元左右。 接下来,我将详细阐述该“空中飞鼠”的工作原理。其核心在于读取MPU6050传感器中X轴和Z轴上的角速度值,然后通过NRF24l01无线模块将这些数据传输至接收板。接收板随后通过NRF24l01接收到数据后,利用STM32内部集成的USB模块将其发送至电脑。关于USB部分的实现细节,我并未进行深入研究,在实际使用过程中只需要掌握相应的鼠标数据接口函数即可。为了进一步提升便携性,我将发射板设计成与18650电池尺寸相似,使其能够直接集成到移动电源中。这样一来,该移动电源不仅能够用于充电功能,还能作为鼠标使用。您觉得这样的实际应用效果如何呢?以下是空中鼠标的详细图片资料。 这是发射板的PCB电路图;MPU6050和NRF24l01模块均直接采用现成的模块进行使用,这极大地简化了焊接过程并提高了制作成功率。这是装配完成后的实物图展示;可能有人会疑惑为什么使用了如此长的两个按键?这是因为我计划将该电路板放置在移动电源的电池仓内,因此需要较长的按键结构。为了避免繁琐的设计过程而采用了一种较为简便的方案。这是接收板的PCB电路图和实物图;电路设计相对简单明了,我进行了两方面的优化:一是增加了双USB接口以支持同时连接电脑和调试程序时使用USB线连接;二是全部引出了IO口以方便接收板作为通用开发板使用——对于像我这样热衷于电子技术的爱好者来说,这是一个极具性价比的选择方案。上图展示了发射板集成在移动电源中的状态;建议选择内部采用18650电池的移动电源以便于改造工作. 只要将电线连接好并固定住电路板, 在外壳上开孔即可. 我使用的LDO稳压器具有低压差特性, 无论您使用移动电源提供的5V电压或直接连接18650电池, 都能保证正常工作. 最后, 我附上原理图以及程序代码. 代码注释较少, 因为我编写的部分较为简单, 其他部分则借鉴了正点原子战舰开发版以及官方提供的示例代码. 目前我的程序除了控制鼠标的方向和左右键之外, 还增加了两个按键同时按下时开启滚轮功能的特性. 我希望未来有人能够在此基础上继续完善程序逻辑, 因为我对算法方面的专业知识有限.

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  • MPU6050NRF24L01STM32无线
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    本项目设计了一款结合MPU6050传感器、NRF24L01无线模块及STM32微控制器的创新无线鼠标,实现了高精度姿态感应与稳定数据传输。 这款鼠标由发射板与接收板组成。其中发射板的核心组件包括stm32、MPU6050以及NRF24l01模块;而接收板则主要包含stm32和NRF24l01,它通过USB接口连接电脑,并使用STM32官方的驱动程序。 关于CPU的选择上,这款鼠标采用了stm32f103c8t6芯片。此款芯片的优点在于尺寸小且价格低廉,在排除PCB成本的情况下,制作一个这样的鼠标大约需要花费60元左右人民币。 该空中飞鼠的工作原理是通过读取MPU6050模块中X轴和Z轴的角速度数据,并利用NRF24l01无线传输技术将这些信息发送到接收板上。随后,接收板上的STM32芯片会借助其内置的USB功能,进一步把接收到的数据传递给电脑。 发射板设计得与18650电池大小相近,便于直接放置在移动电源内使用,使其兼具充电和鼠标的功能。实际操作中效果良好。 发射板PCB上采用的是现成的MPU6050模块及NRF24l01无线通信模块以简化焊接并提高成功率;接收板优化设计包括双USB接口以及将所有IO引脚外露,使其具备开发板功能,大幅节省成本。组装时只需确保线路连接正确,并固定好发射板,在移动电源盖上开孔以便按键操作。 建议选择内部使用18650电池的移动电源进行改造,以方便安装和供电需求(无论是通过移动电源提供的5V电压还是直接从18650电池取电)。此外,该设计还支持滚轮功能:当两个按钮同时按下时激活。希望有兴趣的朋友可以在此基础上进一步优化程序。 附上原理图及源代码供参考使用。
  • 自制开源项目(MPU6050NRF24L01STM32)-
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    本项目介绍了一款基于MPU6050姿态传感器、NRF24L01无线模块及STM32微控制器的开源空中鼠标的设计方案,包括硬件选型与电路布局。 我参考正点原子战舰开发板上的鼠标例程制作了一个无线空中鼠标项目。这个项目的创新之处在于将有线鼠标的结构改造成无线版本,并且可以安装在移动电源中,使之兼具充电与操作功能。 该设备由发射板和接收板两部分组成: - 发射板主要组件包括STM32微控制器、MPU6050传感器(用于姿态检测)以及NRF24L01模块(无线通信)。这些元件协同工作以捕捉用户的动作,并通过无线电波将数据传输给另一端的接收器。 - 接收板则包含一个STM32和同样型号的NRF24L01,其任务是接收到发射板发送过来的信息后将其转换为电脑能够识别的标准鼠标信号。此过程利用了STM32内置USB模块的功能来实现与计算机之间的通信。 整个系统的核心在于读取MPU6050传感器中X轴和Z轴的角速度值,并通过NRF24L01无线发送给接收板,随后再由后者转发至连接电脑。对于硬件选择上,则采用了体积小巧且成本低廉的STM32F103C8T6微控制器作为主控芯片。 为了便于制作与调试,在设计时还做了一些优化处理: - 接收端采用双USB接口配置以适应不同使用场景。 - 将所有IO引脚都引出以便于开发和测试目的,使得接收板本身也能充当一个简易的开发平台来用。 此外,我还把发射器集成进移动电源内部。具体做法是将线路连接好并固定住电路板,在外壳上开孔以方便操作按键;同时考虑到不同电压输入情况下的兼容性问题而选用了低压差线性稳压器(LDO)进行供电管理。 项目中使用的程序代码基于官方例程或战舰开发板上的现有资源编写而成,除了基础的方向控制和鼠标左右键功能外还增加了一个双击启动滚轮模式的功能。希望未来能有更多爱好者在此基础上继续改进和完善该设计。
  • STM32MPU6050与实现
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    本项目介绍了一种使用STM32微控制器和MPU6050六轴运动传感器构建的无线空中鼠标的设计思路及具体实现过程,为用户提供便捷的电脑操作体验。 本项目采用STM32F103制作一款空中鼠标,在确保实用性和便捷性的同时保持较低的成本。鼠标的性能指标包括:工作频率为2.4GHz,传输距离至少5米,动作准确率超过90%,分辨率为400DPI,静态工作电流低于1mA。
  • STM32最简及原理图+PCB资料-
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    本项目提供了一个基于STM32微控制器的简易空中鼠标设计方案,包含详细的电路原理图和PCB布局文件。适合电子爱好者的学习与实践。 空中鼠标硬件由两个部分组成:发射板(也称为鼠标端)和接收板(USB端)。在发射板上主要使用的器件包括STM32、MPU6050以及NR24L01。其中,MPU6050传感器用于感知用户手部的运动,并通过I2C数据接口将测量到的数据传输给STM32处理器。接下来,STM32内置了12位ADC(模数转换器)对这些数据进行处理,并使用NRF24L01模块以无线方式发送至接收板。 在USB端即接收板上则模拟成标准的HID鼠标和键盘设备,通过USB接口直接与计算机连接。它同样装备了一颗NRF24L01芯片来接受从发射器传输过来的数据,并且利用SPI通信协议将信息传送给STM32。作为电脑的操作输入装置之一,这款空中鼠标能够像传统的有形鼠标一样操控屏幕界面;只需要在空气中做出相应的手势动作即可完成诸如点击、移动光标或翻页等操作功能。
  • STM32F103C8T6、NRF24L01MPU6050无线(含AD原理图、PCB及STM32程序代码).zip
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    本资源提供了一种结合STM32F103C8T6微控制器、NRF24L01无线模块和MPU6050姿态传感器的创新无线鼠标设计方案,包括AD原理图、PCB布局及完整STM32程序代码。 STM32F103C8T6、NRF24L01及MPU6050被用于设计空中鼠标AD原理图与PCB,并编写了相应的STM32单片机软件源码,硬件部分使用ALTIUM软件进行设计。该设计方案包含两个版本的硬件和对应的两版工程源码文件:一个为实际操作端(空中鼠标),另一个为空中鼠标的USB连接端,每个硬件都包括原理图与PCB文件。 主要使用的元器件型号如下: - 1117C: 电容 - Header 2: 双引脚接头 - Header 4: 四引脚接头 - LED0:典型的红外GaAs发光二极管 - MPU6050:惯性测量单元,用于检测加速度和角速度 - NRF24L01+ :无线通信模块 - RESSTM32F103C8T6: 基于ARM内核的STM32系列微控制器,带64K字节闪存及工业温度范围支持 - XTAL:晶振 以上设计可以作为学习和参考。
  • TDK ICM-40608六轴G+M传感器炬芯ATB110x
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    本设计采用TDK ICM-40608六轴加速度与磁力计传感器及炬芯ATB110x处理器,实现高精度、低延迟的空中鼠标操作体验。 当前智能语音交互市场非常火热,越来越多的设备开始支持现场AI语音互动功能,如智能音箱、智能电视等等。然而这些产品的识别率及误唤醒频率仍有待进一步优化提升,因此在日常生活中人们依旧需要依赖各种遥控器。 基于TDK 6-轴传感器ICM-40608和炬芯 BLE SOC ATB1103的方案已经实现了一款真正的智能语音遥控器。该解决方案将使产品更加智能化,并具有更高的市场竞争力;其硬件设计指南是根据Actions 炬芯ATB110x系列SOC蓝牙低功耗(BLE)语音遥控板大批量生产而制定。 在PCB版的设计中,模拟信号部分、射频信号部分和数字信号部分需要分别处理。为防止干扰,尽量避免将模拟信号与数字电路或大电流电源放置在一起。对于BLE的天线设计,则应远离喇叭及其引线等可能产生电磁干扰的部分。同时,在IC的电源Pin处放置0.1uF去耦电容,并确保晶振电路靠近其驱动器件。 为保证系统散热,发热较大的组件需分散布置;有EPAD(Exposed Pad)的元器件可以在地焊盘和元件周围地多打过孔以达到更好的散热效果。在设计许可范围内尽量使同类或相同功率模块集中在一起布局,并且保持同一方向排列以便于生产制造。 走线方面需要注意的是,板载天线面积越大性能越佳;匹配网络应靠近天线放置并预留额外的TT型匹配网络用于进一步优化调整。电源线路需根据电流大小加粗以减少环路电阻和提高抗噪能力。接地线则需要分开处理模拟地、数字地与大功率器件的地,最后再汇集到一个接地点。 在软件方面,TDK提供了丰富的麦克风产品组合及基于运动传感器的光标控制核心专利技术,并为智能遥控器、电视等设备提供了一套完整的解决方案(如空鼠和游戏控制器)。其中Air Motion库支持基本手势识别功能并能够通过ARM Cortex-M3平台进行验证。该软件采用100Hz的数据处理频率,可确保良好的用户体验。 TDK的硬件与软件方案提供了终极用户体验,具有最佳声音质量、快速响应空中指向以及直观高效的应用体验等特点,并且其低功耗灵活解决方案支持嵌入式遥控器在远端设备(如智能电视或机顶盒)中的运动操作。
  • STM32正弦波逆变器
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    本项目介绍了一种基于STM32微控制器的高效正弦波逆变器设计方案,包括硬件电路图和软件实现方法。旨在为用户提供稳定的交流电源解决方案。 给大家分享一个基于STM32单片机的正弦波逆变器设计项目。 概述:我们知道,市电或其他交流电源可以通过二极管或可控硅的单向导电性整流成直流电以供需要使用直流电的应用场合。将交流电转换为直流电的过程称为整流或者顺变。那么什么是逆变呢?我们自然会想到,它应该是把直流电转化为交流电的过程。逆变电源相对于整流器而言,通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现这一过程,即将直流电变成交流电的一种装置。这种设备也被称为逆变器。 接下来详细介绍逆变器主要单元电路的设计: 一.电池输入电路 二.辅助电源电路 1. 适用于12V电池输入的辅助电源设计 2. 针对24V至48V范围内的多路隔离辅助电源方案 三.高频逆变器前级电路的设计 1. 基于闭环控制技术下变压器匝数比的选择与优化 2. 准开环配置下的变压器匝数比设计方法 四.高频逆变器后级电路的实现 1. 米勒电容对高压MOS管安全运行的影响及对策分析 2. 使用IR2110驱动芯片时需注意的问题点 3. 正弦波逆变器中LC滤波网络参数的选择与计算 五.逆变器的部分保护电路设计 1. 反向接线的防护措施 2. 电池低电压告警机制 3. 过载和短路情况下的电流限制及断电策略 4. IGBT驱动控制以及其在过流故障时的安全保障
  • STM32示波器资料-
    优质
    本资源提供基于STM32微控制器设计的数字示波器详细资料与电路设计方案,涵盖硬件选型、原理图及PCB布局等信息。适合电子爱好者和技术工程师参考学习。 设计指标如下: 主控:STM32F103ZET6 液晶屏:4.3寸TFT 480×272像素、65K彩色LCD显示屏 FSMCAD:采用12位ADC,采样速率为1MHz;最高实时取样率可达1Msps。配备8Bits取样缓冲器,深度为5K。 垂直灵敏度设置包括5V、1V、500mV, 200mV, 100mV, 50mV, 20mV和10mV;水平时基范围涵盖从2S到1uS的多个选项,以适应不同应用场景。 输入阻抗不小于1MΩ。最高可承受30伏峰峰值电压,并支持AC/DC耦合方式切换。 触发功能包括自动、常规及单次三种模式,同时具备上升沿或下降沿触发的能力;可以精确计算频率、周期、占空比以及交流峰-峰值和平均值等参数的触发电平。该电平的位置可以根据需要进行调整,并且能够调节触发时基位置以匹配不同的测试需求。 此外还提供了RUN/STOP功能,便于用户在实验过程中灵活控制数据采集过程。
  • STM32系列毕业资料
    优质
    本资源集合了针对STM32微控制器的各种毕业设计电路方案,旨在为电子工程专业的学生提供实用的设计参考和灵感。 大学期间帮助别人完成的两个毕业设计现在开源分享:一个是基于STM32 GSM远程控制的设计,另一个是基于STM32 VFD时钟的设计。这两个项目包含了原理图、PCB以及源码等资料,希望能为正在寻找相关资源的同学提供一些思路和灵感。
  • STM32F411RE智能手表
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    本设计文档详细介绍了以STM32F411RE微控制器为核心,结合多种传感器与通讯模块构建的智能手表电路方案。 基于STM32F411RE的智能手表功能介绍如下: 1. STM32F411RE内置RTC(实时时钟),具有次秒级误差精度,并结合GPS校准,确保时间准确性远超同类产品;相对于早期使用的STM32F1固件库,STM32F4系列在RTC模块上进行了优化设计,简化了编程复杂度,提高了开发效率。 2. 采用STemWin图形用户界面技术提升了操作体验和视觉效果。这使得手表的操作更加直观便捷,并且外观也显得更为精致美观。 3. STM32F411RE作为主控芯片能够以高达100MHz的频率运行,有效处理各种信息任务;同时具备多种节能模式(如睡眠与掉电状态),显著延长了电池寿命和续航时间。 4. 集成心率传感器支持健康监测功能,为用户提供全面的身体状况跟踪服务。 5. 支持通话、短信发送以及蓝牙无线连接等通讯特性,进一步增强了手表的实用性价值。 6. 具备远程追踪能力,允许通过手机端向智能手表下发指令以建立GPRS通信链路,并实时获取其地理位置信息。 7. 远程控制机制采用权限管理方式设计并利用非易失性存储器来保存账户密码等敏感数据,从而保障了系统的安全性能不受威胁。 8. 相对于市场上的其他同类产品而言,本款智能手表在安全性与性价比方面都具有明显优势,并且拥有良好的发展潜力和广阔的市场需求前景。 此外还提供了硬件方案图、实物图片以及相关功能演示视频;软件部分则涵盖了整体操作流程、通话服务、信息收发机制、时间调节选项及远程跟踪等功能模块的具体描述说明文档,同时附带了原理设计图纸PDF文件、源程序代码等技术资料供进一步参考。