芯岭技术性价比极高的2.4G无线键盘鼠标解决方案芯片

芯岭技术XL2417U高集成2.4G RF SoC为核心,构建"单芯片接收器+双发射端"的无线键鼠套装。方案依托XL2417U内置32位MCU、2.4G射频收发器及USB2.0全速接口的优势,省去传统方案中的USB转串口芯片与独立MCU,实现接收器极致小型化与低成本;搭配XL2417D作为键盘、鼠标发射端,通过私有2.4G协议实现低延迟、抗干扰通信,支持Windows、macOS、Linux全系统免驱适配,兼顾办公与轻度娱乐场景需求。

一、方案核心架构与工作逻辑

系统采用"1个接收器+2个发射端"的星型拓扑结构,核心逻辑分为数据采集-无线传输-解码上报三大环节:

发射端(键盘/鼠标):XL2417D实时采集键盘矩阵按键信号、鼠标光学传感器(如PAW3204)的位移与按键信号,经编码后通过2.4G射频发送,支持1Mbps/2Mbps可调速率,默认采用2Mbps以降低延迟。

接收端(USB Dongle):XL2417U通过PCB天线接收射频数据,内置32位MCU完成数据解码与校验,再通过集成的USB2.0控制器将数据封装为标准USB HID报告,直接上报至终端设备(PC/笔记本/平板),实现即插即用。

联动机制:支持键盘与鼠标分时复用同一通信信道,通过数据包中的设备标识(键盘ID:0x01,鼠标ID:0x02)区分数据来源,避免信号冲突。

二、硬件设计核心细节

2.1 接收端(USB Dongle)设计(核心亮点:极致集成)

接收器目标尺寸控制在20mm×15mm×6mm(U盘式),核心元件仅需XL2417U及少量被动元件,具体设计如下:

主控与接口:选用SOP8封装的XL2417U,直接引出USB D+、D-引脚连接沉板式USB-A公头,无需额外CH340/PL2303等USB转串口芯片;VDD引脚接入5V供电(由USB端口提供),通过芯片内置LDO稳压至3.3V供射频与MCU模块工作。

射频与天线:采用PCB倒F天线(PIFA),设计在PCB边缘区域,天线馈线阻抗匹配至50Ω,下方地层挖空(面积不小于10mm×8mm)以保证通信性能;预留IPEX接口焊盘,可根据需求切换为外置胶棒天线(空旷距离提升至30米以上)。

时钟与辅助电路:外置24MHz有源晶振(保证USB通信时序精度)与32.768kHz无源晶振(供低功耗定时唤醒使用);在VDD与GND之间并联100nF陶瓷电容(靠近芯片引脚),滤除电源噪声;通过1个GPIO连接LED指示灯,常亮表示USB连接正常,闪烁表示数据传输中。

2.2 发射端(键盘/鼠标)设计

2.2.1 键盘发射端

采用XL2417D(QFN20封装)作为主控,核心设计聚焦低功耗与按键识别精度:

电源管理:采用2节AAA电池(3V)供电,设计硬件电源开关;闲置3分钟后自动进入深度睡眠模式(功耗≤1.6μA),按键触发时快速唤醒(唤醒时间<10ms),确保续航可达12个月以上。

按键采集:通过XL2417D的GPIO引脚构建矩阵扫描电路(支持最多64键),采用逐行扫描方式采集按键状态,扫描频率设置为100Hz,避免按键漏检;新增防抖处理(软件延时20ms),消除机械按键抖动干扰。

2.2.2 鼠标发射端

同样选用XL2417D,重点适配光学传感器与低功耗平衡:

传感器连接:通过SPI接口与光学传感器通信,采集X/Y轴位移数据(12位精度)、左键/右键/中键按键信号;支持DPI切换(800/1600/2400三档),通过鼠标侧键触发切换,切换状态存储至XL2417D内置Flash。

功耗优化:鼠标移动时维持正常工作模式(电流≈8mA),静止10秒后进入浅睡眠模式(电流≈0.5mA),点击按键或移动鼠标立即唤醒;采用低功耗光学传感器,进一步降低待机功耗。

发射端与接收端均加入分层低功耗策略:

发射端(XL2417D):无操作时依次进入"浅睡眠→深度睡眠",浅睡眠时关闭射频模块(保留MCU时钟),深度睡眠时关闭MCU核心(仅保留唤醒引脚中断);通过按键、鼠标移动触发GPIO中断唤醒。

接收端(XL2417U):无数据传输时进入休眠模式(功耗≤5μA),通过射频中断唤醒接收数据;USB端维持枚举状态,确保终端设备不识别为"断开连接"。

通过XL2417U的高集成特性,大幅简化硬件设计、降低成本,同时兼顾低延迟、长续航与强兼容性,适合中小型企业批量生产或个人DIY开发,是性价比极高的2.4G无线键鼠解决方案。

相关推荐
春日见3 小时前
车辆动力学:前后轮车轴
java·开发语言·驱动开发·docker·计算机外设
PHOSKEY4 小时前
光子精密QM系列闪测仪在鼠标电路板部件质量控制中的核心应用
计算机外设
墩墩冰5 小时前
计算机图形学 分析选择缓冲区中的数字
计算机外设
UI设计兰亭妙微9 小时前
中车株州所显示器界面设计
计算机外设·界面设计
墩墩冰10 小时前
计算机图形学 多视区的显示
计算机外设
墩墩冰11 小时前
计算机图形学 GLU库中的二次曲面函数
计算机外设
墩墩冰12 小时前
计算机图形学 利用鼠标实现橡皮筋技术
计算机外设
企鹅侠客2 天前
鼠标键盘按键统计工具
计算机外设·键盘·鼠标
华一精品Adreamer3 天前
便携式显示器供应链与成本结构:挑战与机遇
计算机外设
开开心心就好3 天前
图片校正漂白工具永久免费,矫正实时预览
网络·人工智能·windows·计算机视觉·计算机外设·电脑·excel