多功能无线翻页激光笔的开发 摘要研究了一种无线翻页激光笔发射器和 USB 接收器。发射器采用了 PT2262 编码芯片实现信 号的编码；无线通讯采用低成本的 315MHz 超外差方 式实现。接收器采用了 USB HUB 实现了低速 USB 控 制器和 U 盘控制器的连接；发射器和接收器实现了一 对一的学习绑定；对 USB 的 HID 键盘协议的数据输 入进行了详细的阐述。 关键词无线翻页 PT2262 超外差 低速 USB 控制器 HID 键盘协议 一、引言 随着多媒体 PPT 应用的不断普及，如何快速及方 便的进行页面的翻页、播放及指示等，成了人们关注 的重点。 通过计算机 USB 及无线通讯等技术的不断发 展，使得可以通过无线来控制 PPT 页面的翻页；同时 PPT 等相关资料，一般都采用单独 U 盘来存储数据，USB 的 HUB 技术的出现无线激光笔，使得在 USB 接收器上集成 U 盘功能变得可能。鉴于此，课题组提出了设计一种 多功能的无线翻页激光笔，该激光笔可以方便地进行 页面的无线播放、 翻页、 激光指示及 U 盘数据存储等。二、硬件设计 （一）整体功能设计 多功能无线翻页激光笔发射器功能设计：发射器 具有页面的上翻、下翻、自动播放、黑屏、白屏、ESC 取消及激光发射指示共 7 个按键功能，其中前面六个 按键通过无线编码芯片设置发射编码、激光发射功能 采用单独的按键控制。

USB 接收器功能设计：发射器和接收器具有学习 绑定功能；无线信号接收功能、U 盘存储功能，容量 设置为 1GB。 （二）发射器和接收器硬件设计 多功能无线翻页激光笔发射器设计采用的是低成 本的超外差方式工作，工作频率为 315MHz。硬件上 主要有 PT2262 编码器、高频发射三极管 2SC3357、 315MHz 晶振及红色激光发射器等组成。USB 接收器 主要有 USB 的 HUB 芯片 AU9254、低速 USB 控制器 CY7C63813、U 盘控制器芯片 AU9382、Flash 存储芯 片 K9G8G08U0A 及 RF 接收芯片 MICRF002 等组成。 硬件上 HUB 芯片 AU9254 主要完成两个 USB 设备 CY7C63813 与 AU9382 的连接； AU9382 完成与 Flash 存储芯片的连接；RF 接收芯片通过串口方式与低速 USB 控制器的连接。在功能设计上需要六个按键的编码数据，将 PT2262 编码器的 A0～A5 选择作为地址线， 可以设置 成三种状态：高电平、低电平、悬空，可提供 36 共 729 种编码组合；将 D0～D5 作为数据线使用，可以 设置六个编码信号。

PT2262 发射器编码发送顺序位： 地址码（A0～A5） 、数据码（D5～D0） 、同步位。高 电平、低电平、悬空及同步位的具体编码形式参考文 献，这里将地址码 A0～A5 设置为：010101， 振荡电阻设置为 1.5MΩ ， 经测量此时对应的窄脉 冲宽度 4Tf1 为：150ms。 三、软件设计 （一）USB HID 的键盘扫描码设计 键盘编码采用的是 USB HID 的键盘扫描码， 具体 的键盘编码表 1 所示。 （二）PT2262 的无线信号的解码 采用单片机定时器中断方式捕捉脉冲长度来实现 PT2262 编码信号的解码， 这里设置定时器中断时间为 10ms，PT2262 的编码信号的解码可以参考文献。 （三）发射器和 USB 接收器的学习绑定 USB 接收器收到发射器的无线信号后，通过 RF 芯片的解调、低速 USB 控制器的解码后，这里将发射 器的 PT2262 地址码 A0～A5 的数据共六位（010101）作为学习码，将这六位存储到低速 USB 控制器 CY7C63813 的 EEPROM 当中， 实现发射器和 USB 接 收器的一对一绑定。当发射器每次只要有数据发送过 来， 都要与接收器 EEPROM 中的六位地址码的进行比 较，地址码比较相等才接收的数据。

在 USB 接收器中 设有一个学习键和一个 LED 指示灯。 这里设计为按下 接收器的学习键后，接收器进入学习模式，LED 开始 闪烁，等待发射器发送信号，只要在 10S 中内，有收 到发射器的编码信号，提取出地址码信号并存储在 EEPROM 中， LED 停止闪烁， 完成了相应的发射器和 接收器的绑定。 （四）USB HID 键盘编码数据的上传 USB 设备接入 PC 机后， 首先要完成 USB 设备的 例举，这里被识别为 USB HUB 设备、U 盘存储设备 和 USB 的 HID 键盘共三个设备。这里有两个 USB 的 数据上传通道：①U 盘控制器到 USB 的 HUB；②低 速 USB 控制器到 USB 的 HUB。 因为 U 盘控制器内部 已经完成了相应固件的设计，所以不需要对 U 盘控制 器进行编程设计。低速 USB 控制器的固件设计包括 PT2262 信号的解码、USB 的 HID 键盘协议设计、键 盘数据的上传等。 HID 键盘每次向 USB 上传的数据输入报告长度为 8 个字节，上传的次序为字节 0 到字节 7，具体如 表 2 所示。第 0 字节是用来代表 Modifier keys（辅助 按键） ， 如 shift， ctrl 和 Alt 等按键； 第 1 字节 Reserved （保留） ，不使用的时候，用 0x00 替代；第 2-7 字节 为输入的按键编码。

如果要实现页面上翻功能，则 PgUp 要被按下无线激光笔，键盘输入报告为： code1 为 0x4B， 其他 7 个字节为 0x00； 假设要实现播放当前页面的 功能，则 shift+f5 要被按下，那么键盘输入报告依次： Modifier keys 为 0x02（左边 shift） ，Reserved 为 0x00， Code1 为 0x3E，其他为 0x00。 四、总结 项目组成员研究的多功能无线翻页激光笔可以实 现 PPT、WORD 或网页等页面的上翻、下翻、自动播 放页面、黑/白屏、ESC 键退出功能及激光发射指示功 能；同时 USB 接收器设置 U 盘的功能，方便了用户 存储数据。该项目将使得教师、市场专员、人力资源、 职业经理人可以非常方便地进行 PPT 等的演讲及授课 教学等。