低功耗光学鼠标设计：ADNK - 3533 - TN24产品剖析

在当今电子设备追求低功耗、高性能的时代，一款优秀的光学鼠标设计显得尤为重要。今天我们就来深入剖析ADNK - 3533 - TN24低功耗光学鼠标的设计方案，看看它是如何将多种高性能组件整合在一起，实现高效、稳定的使用体验的。

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整体设计概述

ADNK - 3533 - TN24设计采用了新的Avago Technologies ADNB - 3532低功耗小尺寸光学鼠标传感器、Texas Instruments MSP430F1222微控制器和Nordic Semiconductor nRF2402 2.4GHz RF发射器。接收器 dongle则由Nordic Semiconductor nRF2401A 2.4GHz RF收发器与Cypress CY7C63231A enCoRe™ USB控制器配合实现。这个参考设计套件在一个小巧轻薄的封装中提供了节能且功能丰富的解决方案。

核心组件介绍

ADNS - 3530光学鼠标传感器

ADNS - 3530基于光学导航技术，通过光学方式获取连续的表面图像（帧），并通过数学方法确定运动的方向和大小来测量位置变化。它包含图像采集系统（IAS）、数字信号处理器（DSP）和四线串行端口。

IAS通过镜头和照明系统获取微观表面图像，这些图像由DSP处理以确定运动的方向和距离，DSP计算出相对位移值 (Delta x) 和 (Delta y)。外部微控制器从传感器串行端口读取这些信息，然后将数据转换为PS2、USB或RF信号，再发送到主机PC或游戏机。

ADNS - 3530具有新的低功耗架构和自动电源管理模式，非常适合电池和功率敏感的应用，如无线输入设备。它能够实现高达20ips和8G的高速运动检测，并且片上振荡器和集成LED可最大限度减少外部组件。与ADNS - 3150 - 001镜头一起形成了一个完整而紧凑的鼠标跟踪系统，无移动部件，可靠性高，维护少，且无需精确的光学对准，便于大批量组装。

Texas Instrument MSP430F1222微控制器

MSP430系列是超低功耗微控制器，具有多种外设，适用于各种应用。其架构结合五种低功耗模式，可在便携式测量应用中延长电池寿命。

具体到本设计中使用的MSP430F1222，它有28引脚，可容纳大量I/O。它是一款超低功耗混合信号微控制器，内置16位定时器、10位A/D转换器（带集成参考和数据传输控制器DTC），以及14（20引脚封装）或22（28引脚封装）个通用I/O引脚。该系列微控制器具有使用异步（UART）和同步（SPI）协议的内置通信能力。

其特点包括：

• 低电源电压范围1.8V至3.6V
• 超低功耗：活动模式下1MHz、2.2V时为200µA；待机模式为0.7µA；关机模式（RAM保留）为0.1µA
• 五种节能模式
• 从待机模式唤醒时间小于6µs
• 16位RISC架构，125ns指令周期时间
• 多种基本时钟模块配置
• 16位定时器_A，带三个捕获/比较寄存器
• 10位、200 - ksps A/D转换器，带内部参考、采样保持、自动扫描和数据传输控制器
• 串行通信接口（USART0），可软件选择异步UART或同步SPI
• 串行板载编程，无需外部编程电压，可编程代码保护，电源电压欠压保护
• 4KB + 256B闪存和256B RAM，有多种封装可供选择

Nordic Semiconductor nRF2402 2.4GHz发射器和nRF2401A 2.4GHz收发器

nRF2402和nRF2401A是用于全球2.4 - 2.5 GHz ISM频段的低功耗单芯片无线电发射器和收发器。整个发射器和收发器（包括所有电感器和滤波器）分别集成在每个单芯片中，为最终用户提供了低成本解决方案。所有配置都通过标准串行接口完成。

nRF2402 2.4GHz发射器特点

• 真正的单芯片GFSK发射器，采用16引脚封装（QFN16 4x4）
• 可调输出功率高达0dBm
• 数据速率0至1Mbps
• 低物料清单
• 多通道操作，128个通道，支持跳频，通道切换时间 < 200ms
• 电源范围：1.9至3.6V
• CRC计算
• ShockBurst™模式实现超低功耗操作，典型峰值电流10mA（-5dBm输出功率），100% RF测试

nRF2401A 2.4GHz收发器特点

• 真正的单芯片GFSK收发器，采用24引脚封装（QFN24 5x5mm）
• 数据速率0至1Mbps，仅需2个外部组件
• 多通道操作，125个通道，支持跳频，通道切换时间 < 200ms
• 数据切片/时钟恢复，地址和CRC计算
• DuoCeiver™用于同时双接收器拓扑
• ShockBurst™模式实现超低功耗操作，减轻MCU性能要求
• 电源范围：1.9至3.6V
• 低供电电流（TX），典型峰值10.5mA（-5dBm输出功率）；低供电电流（RX），接收模式典型峰值18mA，100% RF测试，无需外部SAW滤波器

套件组件

设计师套件包含以下组件：	部件编号	描述	名称	数量
ADNK - 3533 - TN24	鼠标参考设计	鼠标参考设计单元	1
ADNS - 3530	固态光学鼠标传感器	传感器	5
ADNS - 3150 - 001	镜头板	镜头	5
	包含ADNK - 3533 - TN24的文档和支持文件	CD	1

文档包括ADNB - 3532数据手册、硬件支持文件（如BOM列表、原理图Gerber文件、IGES底板特征文件）和软件支持文件（如微控制器固件）。

订购信息

如果您对该产品感兴趣，可联系当地的Avago Technologies销售代表。您也可以拨打Avago Technologies电话(800)235 - 0312，访问网站http://www.avagotech.com/ ；或者拨打Sunplus电话 +886 - 3 - 5786005分机3288，访问网站www.sunplus.com 。如需产品信息和完整的经销商列表，请访问网站www.avagotech.com 。

综上所述，ADNK - 3533 - TN24低功耗光学鼠标设计通过巧妙地整合多种高性能组件，为用户提供了一个节能、高效且功能丰富的解决方案。在实际设计中，工程师们可以根据具体需求对这些组件进行灵活运用，以实现更优化的产品设计。大家在实际应用中有没有遇到过类似组件搭配的问题呢？欢迎在评论区分享交流。