指导老师：刘金涛 小组成员：潘志平、卢帆 张新科、于传龙、付欣悦

1. 基于光电鼠标的光学图像导航仪研制 指导老师：刘金涛 小组成员：潘志平、卢帆 张新科、于传龙、付欣悦

2. 目录 • 整体构思 • 硬件电路设计 • 实验板的焊接 • 软件设计思路 • 软件的编写 • 总结分析

3. 整体构思 光学成像系统 上位机 光电鼠标芯片 单片机 系统 RS23接口 光学发射系统 激光二极管

4. 整体思路 • 芯片的选用：Avago公司的ADNS-9500 • 系统由光学透镜、光电鼠标芯片ADNS- 9500、单片机等组成。激光二极管发出激光, 经过运动物体的反射后进入ADNS- 9500的感光眼。ADNS- 9500的定位传感器就会开始操作,如果物体处在运动状态, 会触发传感器的IAS, 透过镜头和照明系统来撷取极小的表面影像。这些影像经过DSP 的处理, 得到移动的方向和距离。单片机通过串口读取数据，进而传入上位机。上位机处理数据得到速度、加速度等，得到灰度图像。

5. 硬件电路设计 • 通过查找相关资料，对单片机各个引脚加强了解，根据不同引脚的用途对单片机的基本应用电路进行相关设计，使其理论可行。 • 选择鼠标芯片ADNS-9500，对其性能、特点作相关了解。对其时序进行理解，每个引脚各个时段的工作状态进行细分，设计电路图。

10. 实验板的焊接 • 根据电路图和PCB板图的设计进行电路板的焊接

15. 软件设计思路

16. Main函数 初始化串口 初始化鼠标芯片 中断设置 等待中断

17. 串口中断 N RI==1？ Y N uart_data==‘S’? TI清零 N Y uart_data==‘Q’? 开外部中断 RI清零 Y 关外部中断RI清零 中断返回

18. 鼠标中断服务子程序 关闭外部中断 NCS=0 Motion_Burst_Read（） Capture_Frame（） 获取数据回送上位机 NCS=1 开启外部中断 中断返回

19. 软件的编写 • 软件的编写在于鼠标芯片应用，下面对鼠标的相关程序进行展示： • Motion_Burst_Read（） • Capture_Frame（）

20. Motion_Burst_Read（） /======================================================================== // FUNCTION: Motion_Burst_Read // Purpose: Used to get the information of motion. //======================================================================== void Motion_Burst_Read(void) { unsigned int i, counter,delay; unsigned char temp,count; EA = 0; // disable irqs before setting irq registers NCS = 0; // enable SPI port - set NCS low temp = Motion_Burst; // load the pixel burst reg address for(count=0;count<8;count++) { SCLK = 0; // set SCLK to low if(temp&0x80) MOSI = 1; // set MOSI to high EA=1; // enable interrupts }

21. else MOSI = 0; // set MOSI to low for(delay=0;delay<1;delay++); SCLK = 1; // set SCLK to high temp = temp<<1; } SCLK = 1; // set SCLK to high for(i=0;i<10000;i++); // wait 1 frame period for(counter = 0; counter<14; counter++) { // setup to transmit the response data, STC89C52 always master temp = 0; for(count=0;count<8;count++) { SCLK = 0; // set SCLK to low temp = temp<<1; SCLK = 1; // set SCLK to high if(MISO) temp = temp|0x01; else temp = temp&0xfe; for(delay=0;delay<1;delay++); } SCLK = 1; // set SCLK to high } Write_Sensor_Register(0x02, 0x02); // write any value to Motion register to clear any residual motion NCS = 1; // disable SPI port - set NCS high

22. //========================================================================//======================================================================== // FUNCTION: Pixel_Burst // Purpose: Used to image dump through pixel burst mode. //======================================================================== void Capture_Frame(void) { unsigned int i, counter; unsigned int delay; unsigned char temp, count; unsigned char status; Write_Sensor_Register(0x3a, 0x5a); status=Read_Sensor_Register(0x20); Write_Sensor_Register(0x20, status&0xFE); Write_Sensor_Register(Frame_Capture, 0x93); _nop_(); Write_Sensor_Register(Frame_Capture, 0xc5); for(i=0;i<10000;i++); // wait 1 frame period for(i=0;i<10000;i++); // wait 1 frame period // start Pixel_Burst EA = 0; // disable irqs before setting irq registers NCS = 0; // enable SPI port - set NCS low // setup to transmit the response data, M32C/84 always master temp = Pixel_Burst; // load the pixel burst reg address

23. for(count=0;count<8;count++) { SCLK = 0; // set SCLK to low if(temp&0x80) MOSI = 1; // set MOSI to high else MOSI = 0; // set MOSI to low for(delay=0;delay<1;delay++); SCLK = 1; // set SCLK to high temp = temp<<1; } SCLK = 1; // set SCLK to high for(i=0;i<10000;i++); // short delay for(counter = 0; counter<900; counter++) { // setup to transmit the response data, STC89C52 always master temp = 0; for(count=0;count<8;count++) { SCLK = 0; // set SCLK to low temp = temp<<1; SCLK = 1; // set SCLK to high if(MISO) temp = temp|0x01; else temp = temp&0xfe; for(delay=0;delay<1;delay++); } SCLK = 1; // set SCLK to high } NCS = 1; // disable SPI port - set NCS high EA=1; // enable interrupts }

26. 总结分析 在指导老师的指导和团队协作努力下，通过本项目的实施，我们所学到的理论知识应用到实践中去，锻炼实践能力和动手能力，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高综合素质。 通过实验我们发现，理论和实践之间的差距是很大的，只有通过不断地实践才能更有效地把握理论知识，如若不然，一切都会只是空中楼阁。

27. ＴＨＡＮＫ　YOU！ THE END