大家还记得2010年《中国达人秀》的总冠军——断臂钢琴王子刘伟吗？

他的一句人生感悟“我的人生中只有两条路，要么赶紧死，要么精彩地活着！”被世人广为传颂。他面对生活的那种坚韧不拔、积极乐观的精神感动了全世界，引得媒体争相报道，成为年轻人心中新一代的“精神偶像”。

在我们周围还有很多人，因为战争、疾病、意外事故使得自己失去了双手、双臂，他们凭借顽强的生活意志，正用自己的双脚来创造自己的世界。

在信息化时代的今天，电脑、互联网已经成为很多人了解世界、认知世界的窗口。但是，很多电脑配置的键盘、鼠标并不适合这些残疾人朋友的使用。那么，我们能否开发出一种作品，让他们也能够畅游在互联网之中呢？

“踏浪鼠标”应运而生。这款鼠标，顾名思义，就是可用脚来操作，轻松方便地完成网上冲浪的鼠标。

实施方案

本作品以美新公司的加速度传感器为基础器件，通过判断脚尖或脚跟抬起的角度是否达到阈值，来实现单击鼠标左键和右键的功能，脚尖抬起代表按下左键，脚跟抬起代表按下右键。同时再结合安捷伦公司的激光传感器，通过激光扫描完成对脚部水平移动动作的捕捉，从而实现鼠标的移动定位功能。它的示意图下如图下所示。

踏浪鼠标与电脑间的通信采用2.4G无线技术，配合USB接口的适配器，便可实现鼠标与电脑的连接，这样就解决了“有线”脚用鼠标移动不方便的问题。

踏浪鼠标主要包含4个功能模块：

● 主控芯片采用Si1icon Labs公司的C8051F320单片机。

● 加速度传感器采用美新公司的MXC6202。

● 光传感器采用安捷伦公司的ADNS－7530。(www.daowen.com)

● 无线通信模块采用Nordic半导体公司的nRF24L01芯片。

1.加速度传感器的硬件电路及软件设计

鼠标的单击功能是利用加速度传感器来实现的。加速度传感器MXC6202通过IIC总线与单片机C8051F320连接以完成数据通信。C8051F320读取加速度信号并且进行判断后，通过I／o口发出对应键按下的信号，供后续电路使用。

C8051F320和MXC6202都采用3.3V电源供电，可使用两节7号电池串联后经过升压稳压电路对系统进行供电。将单片机的p0.4和p0.3配置为IIC总线的SCL和SDA，用于和加速度传感器进行通信。将读取到的加速度信号进行处理后，通过p1.7和p2.1两个端口输出右键和左键是否按下的信息，输出低电平时表示对应键按下，输出高电平表示未按下。

系统工作时，单片机工作处于主接收器方式，即输出时钟并接收数据，加速度传感器工作处于从发送器方式，即接收时钟并发送数据。

2.激光传感器的硬件电路及软件设计

踏浪鼠标中的激光传感器的作用是通过捕获影像信息来反映鼠标在垂直方向和水平方向位移的变化。激光传感器的影像是根据激光照射在物体表面所产生的干涉条纹形成的光斑点反射到传感器上获得的。当鼠标移动时，成像传感器得到连续的图案，然后内部集成的数字信号处理器（DSp）通过对前后时刻的图片进行对比分析，以判断鼠标移动的方向以及位移，从而得出鼠标在垂直和水平方向的移动数值。激光传感器的定位信息分别由12位水平方向的移动数值和12位垂直方向的移动数值组成，这些数据通过SpI口与主控芯片进行通信。

因为激光优异的光学性能，它能对表面的图像产生更大的反差，从而使CMoS成像传感器得到的图像更容易辨别，提高鼠标的定位精准性。即便是在可能会导致标准光学鼠标产生问题的表面（如抛光或木质纹理桌面），亦可提供顺畅、灵敏、精确的光标控制。另外，通过改变寄存器Configuration2 bits的配置可以改变鼠标的分辨率，从而改变鼠标定位精度，这种灵活的配置可以使我们的鼠标具有较好的适用性。

3.无线收发模块的硬件电路及软件设计

本设计中采用nRF24L01作为鼠标信号的无线收发芯片。nRF24L01是一款新型的单片射频收发器件，工作于2.4～2.5 GHz ISM频段。它内置了频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以－6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA；接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式（掉电模式和空闲模式）使节能设计更加方便。

nRF24L01芯片内自动生成报头和CRC校验码，具有自动应答和自动再发射功能，其数据传输率为1Mb／s或2Mb／s，SpI速率为0 Mb／s～10 Mb／s。通过配置寄存器可将nRF241L01配置为发射、接收、空闲及掉电四种工作模式。