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告诉你无线鼠标的工作原理


2004-04-17 19:43    【中关村在线 转载】 | 责编:陈志勇     评论

    鼠标器按其工作原理可分为机械式和光电式两种,最常见的是机械式鼠标器。现在的机械鼠标器实际上是光机鼠标器,即将滚轮的机械转动转换成光信号,再变为电信号。下面以这种鼠标器为例说明其工作原理。

    在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时,小球随之转动,在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触,其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴,用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量,另一个是空轴,仅起支撑作用。拖动鼠标器时,由于小球带动三个滚轴转动,X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转轴(称为译码轮)转动。

    译码轮的两侧分别装有红外发光二极管和光敏传感器,组成光电耦合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管A和B。由于译码轮有间隙,故当译码轮转动时,红外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器上,时而被阻断,从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异,从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差,利用这种方法,就能测出鼠标器的拖动方向。

    也就是说,脉冲A比脉冲B的相位提前时,表示一个移动方向;反之,脉冲B比脉冲A的相位提前时,表示另一个移动方向。同时,脉冲信号周期也能反映出移动速度。检测到的X轴方向和Y轴方向移动的合成即代表了鼠标器的移动方向。将上述电信号重新编码后形成串行信号,再通过串行口COM1或COM2输入计算机,计算机即可判断鼠标器的移动方向。由以上的叙述可以得出结论:如果给X轴方向和Y轴方向光敏传感器的输出端送入两组脉冲信号,控制每一组脉冲的相位差即能达到与拖动鼠标器相同的作用。

    无线鼠标实现原理 

    DRF(Digital radio frequency,数字无线电频率)技术能够对短距离通讯提供充足的带宽,非常适合鼠标和键盘这样的外围设备使用,其原理非常简单,鼠标部分工作与传统鼠标相同,再用无线发射器把鼠标在X或Y轴上的移动,按键按下或抬起的信息转换成无线信号并发送出去,无线接收器收到信号后经过解码传递给主机,驱动程序告诉操作系统鼠标的动作,该把鼠标指针移向哪个方向或是执行何种指令。

    采用高频无线电(射频)技术,只要在限定距离以内,就可以在任何位置使用,几乎不受障碍物的影响。一般传输的距离达10~20米,已经足够用户使用。

    无线电的最大特点是可以进行360度全方位无线射频遥控,而且耗电量较低,具有触发工作待机休眠。无线设备的接受端已经内置接收器,发射器装在主机的设备口上,均不会影响产品外观。

    无线电接收器本身所具有的接口是USB或PS2的,可以从计算机的PS/2接口取电,不需要另加电池。它具有双或多波段,如果有多个无线设备,均可以通过这一个接收器进行管理,键盘工作频率一般占用通道1(如:27.185M和27.035M),鼠标工作频率占用通道2(如:27.085M和27.135M),工作时鼠标和键盘或多个鼠标之间干扰性较低,而且不会影响无线电话等数字无线设备。

    无线鼠标具有节能模式,采用低功耗芯片之余,还有多重省电措施,在运行模式下LED闪烁速度是1500次/s,而在最省电的模式下闪烁速度只有2次/s,移动鼠标或是按下鼠标按键,鼠标再迅速恢复到正常模式。此外,有的鼠标支持手动唤醒节能技术,在鼠标的两侧装配有导电橡胶,通过鼠标上的触摸开关来随意控制电源,当用户的手离开鼠标2秒钟后,鼠标就马上进入睡眠状态,用户需要使用鼠标时,只要手一触到导电橡胶,鼠标立即被激活,效率比多重节能模式更高。以上种种方式,都延长了电池的使用寿命,接近一般无线滚球鼠标的水平,约为三至六个月。当然,其耗电量再小也小不过传统鼠标。

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