自制鼠標(biāo)！回報(bào)率1000Hz！

作者：時(shí)間：2024-12-06 來源：嘉立創(chuàng)

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這是一個(gè)基于STM32制作的鼠標(biāo)。

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/202412/465287.htm

鼠標(biāo)嘛，買一個(gè)就好了，為啥費(fèi)勁做一個(gè)？

本人在做數(shù)字圖像處理時(shí)，接觸過一款adns3080光流傳感器，能夠近距離拍照生成黑白像素圖像。

深入了解后，發(fā)現(xiàn)其原理竟然和鼠標(biāo)使用的傳感器原理一樣！索性就自己嘗試著做了一個(gè)鼠標(biāo)！

且本著要做就做最好的原則，還選擇了當(dāng)時(shí)最流行的鼠標(biāo)傳感器paw3395，希望能給同樣想DIY鼠標(biāo)的伙伴提供一些參考意義！

本文主要分享——功能亮點(diǎn)、硬件實(shí)現(xiàn)、軟件設(shè)計(jì)原理、成本說明

功能/亮點(diǎn)

鼠標(biāo)回報(bào)率：實(shí)測(cè)950Hz，最大1000Hz，市面上場(chǎng)景鼠標(biāo)回報(bào)率在500Hz左右（該數(shù)據(jù)為項(xiàng)目作者實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）
主控：stm32f103c8t6
光電傳感器：原相paw3395
使用HID協(xié)議與電腦通訊
目前以實(shí)現(xiàn)市面上鼠標(biāo)所有基本功能，正常鼠標(biāo)功能：光標(biāo)移動(dòng)、左右鍵、中鍵、滾輪、DPI切換，DPI切換時(shí)LED閃爍3次
拓展功能：兩個(gè)自定義按鍵（已預(yù)留接口），本例程未添加
尼龍外殼：基于嘉立創(chuàng)3D打印
電路：基于嘉立創(chuàng)EDA設(shè)計(jì)，尺寸支持免費(fèi)打樣

硬件實(shí)現(xiàn)

硬件比較簡(jiǎn)單，本質(zhì)就是stm32最小系統(tǒng)板 + PAW3395驅(qū)動(dòng)電路 + 按鍵和滾輪電路+3D外殼的適配。

原理圖

PCB圖

軟件設(shè)計(jì)原理

總體架構(gòu)使用類RTOS操作系統(tǒng) 的架構(gòu)
PAW3395使用spi協(xié)議驅(qū)動(dòng)
使用STM32CbueMX自動(dòng)生成初始HID協(xié)議
自定義HID報(bào)文發(fā)送函數(shù)，聲明一個(gè)HID報(bào)文發(fā)送任務(wù)，每1ms更新一次位移數(shù)據(jù) 并向電腦發(fā)送報(bào)文

滾輪數(shù)據(jù)更新的原理？

本章主要解決：滾輪不靈敏or滾輪一直往上/下滾動(dòng)的問題

在CubeMX中使用TIM2的編碼器模式，默認(rèn)配置如下：

想理解滾輪數(shù)據(jù)更新的原理，首先要搞清楚，在HID協(xié)議中，滾輪的各項(xiàng)數(shù)據(jù)：

滾輪數(shù)據(jù)為0x80時(shí)，代表滾輪未移動(dòng)
0xff，為向上移動(dòng)一個(gè)單位
0x01，為向下移動(dòng)一個(gè)單位

其他數(shù)值為向上或向下移動(dòng)好幾個(gè)單位，移動(dòng)距離太大，我們把握不住，該怎么解決？

我是這么處理的：

只要判斷滾輪移動(dòng)就以一個(gè)單位處理，及0xff或0x01；

其他情況為滾輪未移動(dòng)，及0x80。

但如果滾了一次后編碼器就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持一個(gè)值造成重復(fù)判斷，造成一直向上/下滾的情況，這就引出來一個(gè)新問題：什么時(shí)候?qū)⒕幋a器的值清零？

很簡(jiǎn)單，判斷完就清零，將判斷出來的數(shù)值暫存在 wheel_num 中，通過上面剛自定義的報(bào)文發(fā)送函數(shù) myMouse_update() 每1ms發(fā)送給電腦。

每1ms發(fā)送給電腦是最佳選擇嗎？

1ms要做的事情太多了，既要spi讀鼠標(biāo)位移值，又要發(fā)送HID報(bào)文給電腦，還要判斷滾輪數(shù)據(jù)，容易時(shí)序紊亂。所以最終我測(cè)試出每5ms判斷一次，會(huì)更合理，也符合實(shí)際使用，因此最終代碼如下：

//更新滾輪數(shù)據(jù)void Mouse_wheel_Updata(void){  if((int16_t)__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) > 0)// 返回16位數(shù)據(jù)，如果需要負(fù)值要強(qiáng)制數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換
    wheel_num = 0xFF;   
  else if((int16_t)__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) < 0)    wheel_num = 0x01;  else
    wheel_num = 0x80;  
  //清除編碼器計(jì)數(shù)
  TIM2->CNT=0;  // x表示第幾個(gè)定時(shí)器，例如TIM8->CNT=0;}