鼠标原理
光电鼠标原理
相对于传统的机械式鼠标，光电鼠标具有定位准确、移动流畅且不易脏污等优点。并且，随着光电鼠标价格的不断下跌，取代机械式鼠标而成为市场主流的趋势已不可阻挡。
今天，笔者就以方正品牌机配备的光电鼠标为例，带领大家一起去见识一下光电鼠标的内部“风光”。
光电鼠标的工作原理
光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。
光电鼠标的工作原理是：在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。
光电鼠标通常由以下部分组成：光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别进行介绍：
光学感应器
光学感应器是光电鼠标的核心，目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中，安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛，除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外，其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。
图1 光电鼠标内部的光学感应器
安捷伦公司的光学感应器主要由CMOS感光块（低档摄像头上采用的感光元件）和DSP组成。CMOS 感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线（并同步成像），然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算和比较，通过图像的比较，便可实现鼠标所在位置的定位工作
图2 光学感应器内部的组成方式
图1是方正光电鼠内部的光学感应器，它采用的是安捷伦公司的H2000-A0214光学感应元件，其芯片内部的组成方式可参见图2。图3是H2000-A0214光学感应器的背面，从图中我们可以看到，芯片上有一个小孔，这个小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像。
图3 光学感应器背面的小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像光电鼠标的控制芯片
控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通（桥接）及各种信号的传送和收取。我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。
图4是罗技公司的CP5919AM控制芯片，它可以配合安捷伦的H2000-A0214光学感应元件，实现与主板USB接口之间的桥接。当然，它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。
这里有一个非常重要的概念大家应该知道，就是dpi对鼠标定位的影响。dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数，dpi越小，用来定位的点数就越少，定位精度就低；dpi越大，用来定位点数就多，定位精度就高。
图4 罗技公司的CP5919AM控制芯片
通常情况下，传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi以下，而光电鼠标则能达到400甚至800dpi，这就是为什么光电鼠标在定位精度上能够轻松超过机械式鼠标的主要原因。
光学透镜组件
光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置，从图5中可以清楚地看到，光学透镜组件由一个棱光镜和一个圆形透镜组成。
图5 光学透镜组件由一个棱光镜和一个透镜组成
其中，棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部，并予以照亮。
圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头，这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观看光电鼠标的背面外壳，我们可以看出圆形透镜很像一个摄像头（如图6）！
图6 光电鼠标的背面外上的壳圆形透镜很像一个摄像头
通过试验，笔者得出结论：不管是阻断棱光镜还是圆形透镜的光路，均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就是光电鼠标无法进行定位，由此可见光学透镜组件的重要性。
发光二极管
光学感应器要对缺少光线的鼠标底部进行连续的“摄像”，自然少不了“摄影灯”的支援。否则，从鼠标底部摄到的图像将是一片黑暗，黑暗的图像无法进行比较，当然更无法进行光学定位了。
图7 光电鼠标内部的发光二极管
通常，光电鼠标采用的发光二极管（如图7）是红色的（也有部分是蓝色的），且是高亮的（为了获得足够的光照度）。发光二极管发出的红色光线，一部分通过鼠标底部的光学透镜（即其中的棱镜）来照亮鼠标底部；另一部分则直接传到了光学感应器的正面。
用一句话概括来说，发光二极管的作用就是产生光电鼠标工作时所需要的光源。
轻触式按键
没有按键的鼠标是不敢想象的，因而再普通的光电鼠标上至少也会有两个轻触式按键。方正光电鼠标的PCB上共焊有三个轻触式按键（图8）。除了左键、右键之外，中键被赋给了翻页滚轮。高级的鼠标通常带有X、Y两个翻页滚轮，而大多数光电鼠标还是像这个方正光电鼠标一样，仅带了一个翻页滚轮。翻页滚轮上、下滚动时，会使正在观看的“文档”或“网页”上下滚动。而当滚轮按下时，则会使PCB上的“中键”产生作用。注意：“中键”产生的动作，可由用户根据自己的需要进行定义。
图8 方正光电鼠标的PCB上共焊有三个轻触式按键
当我们卸下翻页滚轮之后，可以看到滚轮位置上，“藏”有一对光电“发射/接收”装置（如图9）。“滚轮”上带有栅格，由于栅格能够间隔的“阻断”这对光电“发射/接收”装置的光路，这样便能产生翻页脉冲信号，此脉冲信号经过控制芯片传送给Windows操作系统，便可以产生翻页动作了。
图9 光电“发射/接收”装置
除了以上这些，光电鼠标还包括些什么呢？它还包括连接线、PS/2或USB接口、外壳等。由于这几个部分与机械式鼠标没有多大分别，因此，这里就不再说明了！
嵌入式设备鼠标接口的设计与实现
摘要：分析了ＰＳ／２鼠标的接口和通信协议，介绍了ＰＳ／２鼠标与单片机的接口设计方法，配合点阵ＬＣＤ显示器，实现了嵌入式设备的图形化人机接口（ＧＵＩ）。
关键词：ＰＳ／２接口双向同步串行协议ＧＵＩ
当前嵌入式系统技术已得到了广泛应用，但传统嵌入式系统的人机接口多采用小键盘操作的文本菜单方式，用户操作较为不便。本文介绍了一种利用ＰＳ／２接口鼠标，在点阵ＬＣＤ的单片机系统上实现图形化用户界面的方案。用窗口菜单和图形按钮取代了传统的键盘操作，具有成本低、效果好等特点，具有很强的
实用性。
１ＰＳ／２接口和协议
１．１接口的物理特性
ＰＳ／２接口用于许多现代的鼠标和键盘，由ＩＢＭ最初开发和使用。物理上的ＰＳ／２接口有两种类型的连接器：５脚的ＤＩＮ和６脚的ｍｉｎｉ－ＤＩＮ。图１就是两种连接器的引脚定义。使用中，主机提
供＋５Ｖ电源给鼠标，鼠标的地连接到主机电源地上。
１．２接口协议原理
ＰＳ／２鼠标接口采用一种双向同步串行协议。即每在时钟线上发一个脉冲，就在数据线上发送一位数据。在相互传输中，主机拥有总线控制权，即它可以在任何时候抑制鼠标的发送。方法是把时钟线一直拉低，鼠标就不能产生时钟信号和发送数据。在两个方向的传输中，时钟信号都是由鼠标产生，即主机不产生通
信时钟信号。
如果主机要发送数据，它必须控制鼠标产生时钟信号。方法如下：主机首先下拉时钟线至少１００μｓ抑制通信，然后再下拉数据线，最后释放时钟线。通过这一时序控制鼠标产生时钟信号。当鼠标检测到这个时序状态，会在１０ｍｓ内产生时钟信号。如图３中 Ａ 时序段。主机和鼠标之间，传输数据帧的
时序如图２、图３所示。
２ＰＳ／２鼠标的工作模式和协议数据包格式
２．１ＰＳ／２鼠标的四种工作模式
ＰＳ／２鼠标的四种工作模式是：Ｒｅｓｅｔ模式，当鼠标上电或主机发复位命令 ０ｘＦＦ 给它时进入这种模式；Ｓｔｒｅａｍ模式 鼠标的默认模式，当鼠标上电或复位完成后，自动进入此模式，鼠标基本上以此模式工作；Ｒｅｍｏｔｅ模式，只有在主机发送了模式设置命令 ０ｘＦ０ 后，鼠标才进入这种模式；Ｗｒａｐ模式，这种模式只用于测试鼠标与主机连接是否正确。
２．２数据包结构
ＰＳ／２鼠标在工作过程中，会及时把它的状态数据发送给主机。发送的数据包格式如表１所示。
表1 鼠标发送的数据包格式
Ｂｙｔｅ１中的Ｂｉｔ０、Ｂｉｔ１、Ｂｉｔ２分别表示左、右、中键的状态，状态值０表示释放,１表示按下。Ｂｙｔｅ２和Ｂｙｔｅ３分别表示Ｘ轴和Ｙ轴方向的移动计量值，是二进制补码值。Ｂｙｔｅ４的低四位表示滚轮的移动计量值，也是二进制补码值，高四位作为扩展符号位。这种数据包由带滚轮的三键三维鼠标产生。若是不带滚轮的三键鼠标，产生的数据包没有Ｂｙｔｅ４ 其余的相同。
３设计与实现
３．１接口设计
因为ＰＳ／２鼠标接口采用双向同步串行协议，时钟脉冲信号 以下皆称ＣＬＯＣＫ 总是由鼠标产生。因此，可以考虑这种方案：鼠标的ＣＬＯＣＫ接主机的一外中断线，数据线 以下皆称ＤＡＴＡ 接主机
的某一Ｉ／Ｏ口线，如图４所示。
在主机程序中，利用每个数据位的时钟脉冲触发中断，在中断例程中实现数据位的判断和接收。在实验过程中，通过合适的编程，能够正确控制并接收鼠标数据。但该方案有一点不足，由于每个ＣＬＯＣＫ都要产生一次中断，中断频繁，需要耗用大量的主机资源。
由于鼠标与主机之间以双向同步串行协议传送数据，若不考虑ＣＬＯＣＫ，仅考虑ＤＡＴＡ，则其数据帧的时序与单片机的ＵＡＲＴ异步串行时序类似。所以，采用了另一种方案：鼠标的ＣＬＯＣＫ仍旧接主机的外中断，但鼠标的ＤＡＴＡ接ＵＡＲＴ的接收脚 ＲｘＤ 。参照图４ ＤＡＴＡ改接ＲｘＤ。在初始化过程中，主机利用ＣＬＯＣＫ的外中断和ＲｘＤ脚的Ｉ／Ｏ口线功能实现数据的传输。初始化完成后，切换到ＲｘＤ功能 即ＵＡＲＴ的接收引脚功能 。因为鼠标已处于Ｓｔｒｅａｍ模式的工作状态，这时鼠标能主动发送数据。这样，主机可以在每收到一帧数据时才中断一次。中断次数大大降低，减少了主机
资源的耗用。
不过，在此方案中，必须实现另一个功能：主机波特率的自适应。因为ＰＳ／２接口的鼠标一般工作在１０ｋＨｚ～２０ｋＨｚ时钟频率。不同厂家制造的鼠标工作的时钟频率不同。嵌入设备主机要做到与不同鼠标的波特率同步和自适应，才能够正确接收鼠标传送来的数据。波特率的自适应是这样实现：鼠标上电自检时会产生一串时钟脉冲，利用鼠标时钟脉冲产生的中断，结合主机的定时器测量时钟脉冲周期，可以得出所用鼠标的时钟频率，进而求出波特率。通过设置相应的波特率寄存器，实现了波特率的自适应。
３．２软件实现
软件实现原理框图如图５所示。
(１)鼠标初始化
最简单的初始化就是当鼠标上电自检完成后，主机给鼠标发送一个使能鼠标数据传送命令字节(０ｘｆ４)，鼠标就会在默认设置状态下工作。主机也可实现自定义初始化，如：复位三次(Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘｆｆ),Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘｆｆ),Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘｆｆ)；设置采样率：Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘｆ３),Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘ０ａ)；设置解析度(２点／毫米)：Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘｅ８),Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘ０１)；设置缩放比例(１:１):Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘｅ６)；使能鼠标数据传送:Ｓｎｄ＿ＣＭＤ(０ｘｆ４)。
鼠标每收到一个命令字节都会给出一个应答字节(０ｘｆａ)。
(２)两种方案的实现过程
两种方案的软件实现过程基本相同。只是后一种方案中，初始化时还要实现主机波特率的自适应，关闭时钟脉冲中断和打开串口中断。此后主机利用ＵＡＲＴ的接收功能接收鼠标数据。
(３)图形化人机接口(ＧＵＩ)的实现
在点阵式ＬＣＤ显示屏上实现图形化的人机接口界面，主要有两个方面：一个是菜单图标的实现；另一个是鼠标光标的实现。实现菜单图标，显示屏一般工作在图形显示模式。菜单图标有正常显示状态和反显状态，它们都用函数实现：ｖｏｉｄＤｒａｗ＿ＩＣＯＮ(ｓｉｇｎｅｄｉｎｔｘＩＣＯＮ, ｓｉｇｎｅｄｉｎｔｙＩＣＯＮ,ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒ *ｐＤａｔＩＣＯＮ)。ｘＩＣＯＮ ｙＩＣＯＮ是图标所在位置的左上角坐标值，ｐＤａｔＩＣＯＮ是各个图标及其不同显示状态的点阵码值。反显状态是当
图标被光标滑到或点取时才显现的。实现鼠标光标，又分两种情况。一种是单层显示的ＬＣＤ，只能由程序画出鼠标光标。但是，当光标移动较快时，画出光标的点阵图形需要耗用较多的主机资源。另一种是有双层显示和光标功能的ＬＣＤ，只需程序控制它的光标移动位置，无需程序画出光标的点阵图形，因而耗
用主机资源较少，实现起来效果较好。
两种方案简单、明了，容易实现，都已在实验中得到验证。并且，后一种方案已在某一仪表系统中得到成功应用。总体来说，随着嵌入式处理器性能的不断提高，在嵌入设备中接入鼠标，既可灵活使用，也可减少因接入许多按键而占用的口线数，还能使ＬＣＤ的图形化显示界面更美观、更人性化。
嵌入式设备鼠标接口的设计与实现
技术分类：嵌入式系统| 2006-07-04
来源：E代电子| 作者:上海华东师范大学计算机系陈志宇沈建华
当前嵌入式系统技术已得到了广泛应用，但传统嵌入式系统的人机接口多采用小键盘操作的文本菜单方式，用户操作较为不便。本文介绍了一种利用ＰＳ／２接口鼠标，在点阵ＬＣＤ的单片机系统上实现图形化用户界面的方案。用窗口菜单和图形按钮取代了传统的键盘操作，具有成本低、效果好等特点，具有很强的实用性。
１ＰＳ／２接口和协议
１．１接口的物理特性
ＰＳ／２接口用于许多现代的鼠标和键盘，由ＩＢＭ最初开发和使用。物理上的ＰＳ／２接口有两种类型的连接器：５脚的ＤＩＮ和６脚的ｍｉｎｉ－ＤＩＮ。图１就是两种连接器的引脚定义。使用中，主机提供＋５Ｖ电源给鼠标，鼠标的地连接到主机电源地上。
１．２接口协议原理
ＰＳ／２鼠标接口采用一种双向同步串行协议。即每在时钟线上发一个脉冲，就在数据线上发送一位数据。在相互传输中
，主机拥有总线控制权，即它可以在任何时候抑制鼠标的发送。方法是把时钟线一直拉低，鼠标就不能产生时钟信号和发送数据。在两个方向的传输中，时钟信号都是由鼠标产生，即主机不产生通信时钟信号。
如果主机要发送数据，它必须控制鼠标产生时钟信号。方法如下：主机首先下拉时钟线至少１００μｓ抑制通信，然后再下拉数据线，最后释放时钟线。通过这一时序控制鼠标产生时钟信号。当鼠标检测到这个时序状态，会在１０ｍｓ内产生时钟信号。如图３中(Ａ)时序段。主机和鼠标之间，传输数据帧的时序如图２、图３所示。
２ＰＳ／２鼠标的工作模式和协议数据包格式
２．１ＰＳ／２鼠标的四种工作模式
ＰＳ／２鼠标的四种工作模式是：Ｒｅｓｅｔ模式，当鼠标上电或主机发复位命令(０ｘＦＦ)给它时进入这种模式；Ｓｔｒｅａｍ模式 鼠标的默认模式，当鼠标上电或复位完成后，自动进入此模式，鼠标基本上以此模式工作；Ｒｅｍｏｔｅ模式，只有在主机发送了模式设置命令(０ｘＦ０)后，鼠标才进入这种模式；Ｗｒａｐ模式，这种模式只用于测试鼠标与主机连接是否正
确。
２．２数据包结构
ＰＳ／２鼠标在工作过程中，会及时把它的状态数据发送给主机。发送的数据包格式如表１所示。
点击看原图
Ｂｙｔｅ１中的Ｂｉｔ０、Ｂｉｔ１、Ｂｉｔ２分别表示左、右、中键的状态，状态值０表示释放 １表示按下。Ｂｙｔｅ２和Ｂｙｔｅ３分别表示Ｘ轴和Ｙ轴方向的移动计量值，是二进制补码值。Ｂｙｔｅ４的低四位表示滚轮的移动计量值，也是二进制补码值，高四位作为扩展符号位。这种数据包由带滚轮的三键三维鼠标产生。若是不带滚轮的三键鼠标，产生的数据包没有Ｂｙｔｅ４ 其余的相同。
３设计与实现
３．１接口设计
因为ＰＳ／２鼠标接口采用双向同步串行协议，时钟脉冲信号(以下皆称ＣＬＯＣＫ)总是由鼠标产生。因此，可以考虑这种方案：鼠标的ＣＬＯＣＫ接主机的一外中断线，数据线(以下皆称ＤＡＴＡ)接主机的某一Ｉ／Ｏ口线，如图４所示。
在主机程序中，利用每个数据位的时钟脉冲触发中断，在中断例程中实现数据位的判断和接收。在实验过程中，通过合适的编程，能够正确控制并接收鼠标数据。但该方案有一点不足，由于每个ＣＬＯＣＫ都要产生一次中断，中断频繁，需要耗用大量的主机资源。由于鼠标与主机之间以双向同步串行协议传送数据，若不考虑ＣＬＯＣＫ，仅考虑ＤＡＴＡ，则其数据帧的时序与单片机的ＵＡＲＴ异步串行时序类似。所以，采用了另一种方案：鼠标的ＣＬＯＣＫ仍旧接主机的外中断，但鼠标的ＤＡＴＡ接ＵＡＲＴ的接收脚(ＲｘＤ)。参照图４，ＤＡＴＡ改接ＲｘＤ。在初始化过程中，主机利用ＣＬＯＣＫ的外中断和ＲｘＤ脚的Ｉ／Ｏ口线功能实现数据的传输。初始化完成后，切换到ＲｘＤ功能（即ＵＡＲＴ的接收引脚功能）。因为鼠标已处于Ｓｔｒｅａｍ模式的工作状态，这时鼠标能主动发送数据。这样，主机可以在每收到一帧数据时才中断一次。中断次数大大降低，减少了主机资源的耗用。不过，在此方案中，必须实现另一个功能：主机波特率的自适应。因为ＰＳ／２接口的鼠标一般工作在１０ｋＨｚ～２０ｋＨｚ时钟频率。不同厂家制造的鼠标工作的时钟频率不同。嵌入设备主机要做到与不同鼠标的波特率同步和自适应，才能够正确接收鼠标传送来的数据。波特率的自适应是这样实现：鼠标上电自检时会产生一串时钟脉冲，利用鼠标时钟脉冲产生的中断，结合主机的定时器测量时钟脉冲周期，可以得出所用鼠标的时钟频率，进而求出波特率。通过设置相应的波特率寄存器，实现了波特率的自适应。
电脑主板常用接口介绍定义 PS2、USB接口、网卡、串口、并口、VGA针脚定义2008-03-22 10:10
鼠标的组成及工作原理
鼠标的组成及工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
鼠标的组成及工作原理 1，分类 鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、USB鼠标（多为多为光电鼠标）四种 鼠标按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式，光机式和光电式 2，组成 光电鼠标通常由以下部分组成：光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。 3，工作原理
管脚排列 管脚说明
这里主要介绍光电鼠标 光电鼠标器是通过红外线或激光检测鼠标器的位移，将位移信号转换为电脉冲信号，再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动的一种硬件设备。光电鼠标的光电传感器取代了传统的滚球。这类传感器需要与特制的、带有条纹或点状图案的电垫板配合使用 光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移，将位移信号转换为电脉冲信号，再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。与光机鼠标发展的同一时代，出现一种完全没有机械结构的数字化光电鼠标。设计这种光电鼠标的初衷是将鼠标的精度提高到一个全新的水平，使之可充分满足专业应用的需求。这种光电鼠标没有传统的滚球、转轴等设计，其主要部件为两个发光二极管、感光芯片、控制芯片和一个带有网格的反射板（相当于专用的鼠标垫）。工作时光电鼠标必须在反射板上移动，X发光二极管和Y发光二极管会分别发射出光线照射在反射板上，接着光线会被反射板反射回去，经过镜头组件传递后照射在感光芯片上。感光芯片将光信号转变为对应的数字信号后将之送到定位芯片中专门处理，进而产生X-Y坐标偏移数据。
鼠标结构及原理
鼠标的定位原理 光电鼠标就是通过红外线或者激光检测鼠标的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,通过程序的处理控制屏幕中光标箭头的移动。 一.鼠标的结构 光学鼠标主要由四部分的核心组件构成,分别就是发光二极管、透镜组件、光学引擎以及控制芯片组成。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送与收取。我们可以将其理解成就是光电鼠标中的“管家婆”,实现与主板USB接口之间的桥接。当然,它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。 这里有一个非常重要的概念大家应该知道,就就是dpi对鼠标定位的影响。dpi就是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi 越大,用来定位点数就多,定位精度就高。 光学感应器 光学感应器就是光电鼠标的核心。 光学感应器主要由CMOS感光块(低档摄像头上采用的感光元件)与DSP组成。CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线(并同步成像),然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算与比较,通过图像的比较,便可实现鼠标所在位置的定位工作。
光学透镜组件 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置,从图中可以清楚地瞧到,光学透镜组件由一个棱光镜与一个圆形透镜组成。 其中,棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部,并予以照亮。圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头,这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观瞧光电鼠标的背面外壳,我们可以瞧出圆形透镜很像一个摄像头。 不管就是阻断棱光镜还就是圆形透镜的光路,均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就就是光电鼠标无法进行定位,由此可见光学透镜组件的重要性。 发光二极管 光学感应器要对缺少光线的鼠标底部进行连续的“摄像”,自然少不了“摄影灯”的支援。否则,从鼠标底部摄到的图像将就是一片黑暗,黑暗的图像无法进行比较,当然更无法进行光学定位了。 通常,光电鼠标采用的发光二极管就是红色的(也有部分就是蓝色的),且就是高亮的(为了获得
光电鼠标与机械鼠标工作原理之不同
光电鼠标与机械鼠标工作原理之不同 光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。光电鼠标的工作原理是：在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件内成像。当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。 光电鼠标通常由以下部分组成：光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。 光学感应器 光学感应器是光电鼠标的核心，目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中，安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛，除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外，其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。 光电鼠标的控制芯片
控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通及各种信号的传送和收取。可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。 一个非常重要的概念，就是dpi对鼠标定位的影响。dpi 是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数，dpi越小，用来定位的点数就越少，定位精度就低；dpi越大，用来定位点数就多，定位精度就高。 通常情况下，传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi 以下，而光电鼠标则能达到400甚至800dpi，这就是为什么光电鼠标在定位精度上能够轻松超过机械式鼠标的主要原因。 光学透镜组 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置，从图5中可以清楚地看到，光学透镜组件由一个棱光镜和一个圆形透镜组成。其中，棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部，并予以照亮。 圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头，这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观看光电鼠标的背面外壳，我们可以看出圆形透镜很像一个摄像头通过试验，笔者得出结论：不管是阻断棱光镜还是圆形透镜的光路，均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就是光电鼠标无法进行定位，由此可见光学透镜组件
2.4G无线鼠标及RF接收器原理图
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 2.4G无线鼠标及RF接收器原理图 12345678R2 VCC 150K VCCRESTSPI_MISO OSCO C5 OSCI N/A Y1 4MHz RA 1M C2 27P C3 27P主控电路RF电路VCC R5 VCC 150K RF_CS#R6RF_RSTC6 VCC 104R7 4.7~10RTVCCC7 10uF A150KAR1 20KANT U1 P55 P54 TCC GND SPI_MISO SPI_CLK SPI_MOSI RF_CS# LVD# PD#/ID DPI_BTN MBUTTON RBUTTON 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 P55 P54 TCC VDD NC VSS INT P50 P51 P52 P53 P60 P61 P62 P63 P64 P56 P57 RESET OSCI OSCO P77 P76 P75 P74 P73 P72 P71 P70 P67 P66 P65 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 P56 P57 REST OSCI OSCO PKT_FLAG IIC_SDA P75 P74 IIC_SCL SNS_CS# ZWH_C ZWH_A ZWH_B LBUTTON VCC C1 104 C4 104L2 * CF1 *ANT 2. 4GCF2 *VCC+1.8V C16 30PF VCC Y3 12M C15 30PF +1.8V C14 0. 1uF C8 2.2UF ANT R9 680K U3 R8 560R24 23 22 21 20 19C10 0.1uF TVCC C9 0.1uF BSE28A DICE B 1 2 3 4 U2 A0 A1 A2 VSS VCC WP SCL SDA 8 7 6 5 R4 10KXTALO VDD_IN GND CKPHA LDO_VOUT VDD_IOIIC_SCL IIC_SDA24C02(SOP-8)IF_VDD AMS_VDD FIFO_FLAG RXCLK PKT_FLAG GND1 2 3 4 5 6XTALI PLL_VDD VCO_VDD ANT GND RF_VDDSPI_MISO RESET_n SPI_CLK SPI_MOSI SPI_SS DIG_VDD18 17 16 15 14 13SPI_MISO RF_RST SPI_CLK SPI_MOSI RF_CS# +1.8V C11 10nF按键、编码电路S4 DPI_BTN S7 PD#/ID S1 LBUTTON S3 MBUTTON C RBUT TON S2 RIGHT MIDDLE LFETCOM B A7 8 9 10 11 12DPI +1.8V PD/ID 1/ 4
鼠标的原理,控制以及编程
鼠标的原理控制以及编程 联想研究院板卡中心臧超飞 前言. 鼠标作为现代计算机的一个标准配置已经深深的影响了计算机的使用者因此在BIOS中加入鼠标的功能将为计算机提供更好的人机接口为使用者使用计算机带来更大 的方便 不同类型的鼠标主要不同的表现在数据传输的协议上主要的协议有四种类型 1P S/2 2S erial 3U SB 4A DB 第一部分鼠标与系统架构 图1鼠标与系统架构 图一是一个典型的现代PC的鼠标配置架构在最底层的硬件层鼠标作为一个单片机 通过PS/2协议和系统的KBC进行通讯传递数据和命令 第二层BIOS通过KBC上提供的60H和64H口和鼠标进行传递信息由此可以看出KBC封装了PS/2协议使得PS/2协议对于底层编程而言是通明的同样我们本文的主要 内容也是基于KBC之上而跨越PS/2协议的 第三层BIOS提供了基本的INT15H中断的调用使用者可以通过这个中断的调用给 鼠标发送一些基本配置的命令注意INT15H没有提供鼠标的运行命令和数据接受接口 第四层次系统Driver可以通过BIOS的INT15H的中断调用或者直接通过KBC的60H 64H口控制鼠标同时向上为操作系统和应用程序提供服务 第二部分PS/2协议以及鼠标的基本命令 1信号定义 PS/2协议主要包括两根信号线如图2CLK和DATA还有+5V的电源线和鼠标线DATA
线是半双工的正常状态下CLK和DATA被主机端的一个510K的电阻拉高到5V见图3但是鼠标和主机KBC在任何时候都可以将这两个信号拉低当端口处于空闲的 状态是LCK和DATA线都处于高电平主机可以在任何时候通过拉低CLK信号切断设备 图2PS/2 电缆以及接口信号定义 图3鼠标系统原理图 2数据传输 数据的传输是一个字节一个字节Byte传输的对于每一次的数据传输包括一个开始位a logic 08个数据内容的比特bits一个奇偶校验位odd parity和一个停止位 a logic 0我们可以可以很容易看出8个数据位和奇偶校验位一起那么其奇偶性必定是奇的 在传输过程中设备首先将CLK信号拉低产生CLK信号传输这十一个位bits传输设备通过拉高或者悬浮DATA信号来传输logic 0或logic 1 在传输过程中设备可能处于三种传输状态 a.空闲态Idle这时CLK信号和DATA信号都处于高电平态总线上没有传输行为 b.抑制态Inhibit这时主机将CLK信号拉低设备将被从数据传输中切断 c.请求传输Request to send这时主机将DATA信号拉低报纸CLK信号那么主机 就是准备发送命令或者命令参数 (1)输出到主机 3命令集 如果鼠标以及处于流模式Stream Mode而且已经被Enable$F4命令激活那么在给鼠标发送任何命令之前必须先将鼠标Disable$F4这样可以保证命令响应以及数据传输的 完整性这一点非常类似于我们在C语言读写文件中间一定要注意关闭文件用以保证将缓冲区中的内容写到磁盘上因此如果我们在这种模式下发送了命令那么鼠标将会放弃而不是中断所有的数据传输包的传输以及命令的响应 $FF复位命令Reset这个命令将引起鼠标的软件复位和重新校准鼠标的回应
光电鼠标工作原理 物理
光电鼠标基础知识浅解 ——普通物理课外作业 班级：10-生物技术 姓名：李向阳 学号：201006040063
光电鼠标基础知识浅解 互联网的普及空前地打破了空间、时间的界限，小小鼠标，大大世界，点击之间，精彩萦绕你眼前。使用最广泛的鼠标有机械鼠标和光电鼠标，与传统的机械式鼠标相比，光电鼠标具有定位准确、移动流畅且不易脏污等优势，受到越来越多用户的认可。随着光电鼠标价格的不断下跌，取代机械式鼠标而成为市场主流的趋势已不可阻挡。 机械鼠标光电鼠标 光电鼠标的工作原理 光电鼠标定位的工作流程大致为：发光二极管照亮采样表面，对比度强烈的待采样影像通过透镜在CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor---互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元，CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件）上成像，CMOS将光学影像转化为矩阵电信号传输给DSP（digital singnal processor---数字信号处理器。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式）。当鼠标移动时，DSP则将此影像信号与存储的上一采样周期的影像进行比较分析，然后发送一个位移距离信号到接口电路。接口电路对由DSP 发来的位移信号进行整合处理，而已传入计算机内部的位移信号再经过驱动程序的进一步处理，最终在系统中形成光标的位移。 光电鼠标的参数 分辨率
光电鼠标的分辨率通常用CPI(Count Per Inch : 每英寸的测量次数)来表示，CPI 越高，越利于反映用户的微小操作。而且在鼠标光标移动相同逻辑距离时，分辨率高的需要移动的物理距离则要短。拿一款800 CPI的光电鼠标来说，当使用者将鼠标移动1英寸时，其光学传感器就会接收到反馈回来的800个不同的坐标点，鼠标箭头同时会在屏幕上移动800个像素点。反过来，鼠标箭头在屏幕上移动一个像素点，就需要鼠标物理移动1/800英寸的距离。所以，CPI高的鼠标更适合在高分辨率的屏幕下使用。光学机械鼠标的分辨率多为200～400 CPI，而光电鼠标的分辨率通常在400～800 CPI之间。 除CPI以外，DPI(Dots Per Inch : 每英寸像素数)也常被人用来形容光电鼠标的分辨率。由于光电鼠标的分辨率反映了一个动态过程，所以用CPI来形容更恰当些。但无论是CPI还是DPI，描述的都是光电鼠标的分辨率，不存在性能差别。 刷新频率 光电鼠标的刷新频率也被称为扫描频率或者帧速率，它反映了光学传感器内部的DSP对CMOS每秒钟可拍摄图像的处理能力。在鼠标移动时，光学传感器中的数字处理器通过对比所“拍摄”相邻照片间的差异，从而确定鼠标的具体位移。但当光电鼠标在高速运动时，可能会出现相邻两次拍摄的图像中没有明显参照物的情况。那么，光电鼠标势必无法完成正确定位，也就会出现我们常说的“跳帧”现象了。而提高光电鼠标的刷新频率就加大了光学传感器的拍摄速度，也就减少了没有相同参考物的几率，达到了减少跳帧的目的。 像素处理能力 虽然分辨率和刷新率都是光电鼠标重要的技术指标，但它们并不能客观反映光电鼠标的性能，所以罗技（罗技是全球著名的电脑周边设备供应商）提出了像素处理能力这个指标，并规定：像素处理能力＝CMO晶阵像素数×刷新频率。根据光电鼠标的定位原理我们知道，光学传感器会将CMOS拍摄的图像进行光学放大后再投射到CMOS晶阵上形成帧，所以在光学放大率一定的情况下，增加了CMOS晶阵像素数，也就可增大实际拍摄图像的面积。而拍摄面积越大，每帧图像上的细节也就越清晰，参考物也就越明显，和提高刷新率一样，也可减少跳帧的几率。 不过，需要注意的是，大多数情况下，厂商不会公布鼠标的CMOS尺寸，其大小从15x15到30x30像素（Pixel）不等。 光电鼠标的内部构成 从功能实现角度看，光电鼠标主要由发光二极管、固定夹、光学透镜、光学传感器、接口控制器芯片以及微动开关6部分元器件组成。
鼠标的主要器件
1、分辨率 光电鼠标的分辨率通常用CPI(Count Per Inch : 每英寸的测量次数)来表示，CPI 越高，越利于反映玩家的微小操作。而且在鼠标光标移动相同逻辑距离时，分辨率高的需要移动的物理距离则要短。拿一款800 CPI的光电鼠标来说，当使用者将鼠标移动1英寸时，其光学传感器就会接收到反馈回来的800个不同的坐标点，鼠标箭头同时会在屏幕上移动800个像素点。反过来，鼠标箭头在屏幕上移动一个像素点，就需要鼠标物理移动1/800英寸的距离。所以，CPI高的鼠标更适合在高分辨率的屏幕下使用。光学机械鼠标的分辨率多为200～400 CPI，而光电鼠标的分辨率通常在400～800 CPI之间。 除CPI以外，DPI(Dots Per Inch : 每英寸像素数)也常被人用来形容光电鼠标的分辨率。由于光电鼠标的分辨率反映了一个动态过程，所以用CPI来形容更恰当些。但无论是CPI还是DPI，描述的都是光电鼠标的分辨率，不存在性能差别。 2、刷新频率 光电鼠标的刷新频率也被称为扫描频率或者帧速率，它反映了光学传感器内部的DSP对CMOS每秒钟可拍摄图像的处理能力。在鼠标移动时，光学传感器中的数字处理器通过对比所“拍摄”相邻照片间的差异，从而确定鼠标的具体位移。但当光电鼠标在高速运动时，可能会出现相邻两次拍摄的图像中没有明显参照物的情况。那么，光电鼠标势必无法完成正确定位，也就会出现我们常说的“跳帧”现象了。而提高光电鼠标的刷新频率就加大了光学传感器的拍摄速度，也就减少了没有相同参考物的几率，达到了减少跳帧的目的。 3、像素处理能力 虽然分辨率和刷新率都是光电鼠标重要的技术指标，但它们并不能客观反映光电鼠标的性能，所以罗技提出了像素处理能力这个指标，并规定：像素处理能力＝CMO晶阵像素数×刷新频率。根据光电鼠标的定位原理我们知道，光学传感器会将CMOS拍摄的图像进行光学放大后再投射到CMOS晶阵上形成帧，所以在光学放大率一定的情况下，增加了CMOS晶阵像素数，也就可增大实际拍摄图像的面积。而拍摄面积越大，每帧图像上的细节也就越清晰，参考物也就越明显，和提高刷新率一样，也可减少跳帧的几率。 不过，需要注意的是，大多数情况下，厂商不会公布鼠标的CMOS尺寸，其大小从15x15到30x30像素（Pixel）不等。 光电鼠标的工作原理和内部构成 光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。光电鼠标的工作原理是：在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠
鼠标工作原理以及流程(版权所有)
2.4 GHz无线鼠标键盘接收器的设计 ?随着无线通信技术的不断发展，近距离无线通信领域出现了蓝牙、RFID、WIFI等技术。 这些技术不断应用在嵌入式设备及PC外设中。2．4 GHz无线鼠标键盘使用24～2．483 5 GHz无线频段，该频段在全球大多数国家属于免授权使用，这为无线产品的普及扫清了最大障碍。用户可迅速地进入与世界同步的无线设计领域，最大限度地缩短设计和生产时间，并且具有完美性能，能够替代蓝牙技术。 1 系统硬件结构 ?2．4 GHz无线鼠标键盘接收器主要实现鼠标、键盘等HID类设备在PC机上的枚举识别过程和接收无线鼠标或键盘发送的数据（包括按键值、鼠标的上下左右移动等），并将接收到的数据通过USB接口传送给PC机，实现鼠标键盘的无线控制功能。接收器主要由USB接口部分、MCU和无线接收部分组成。系统硬件框图如图l所示。 1. 1 USB接口部分 系统采用H OLT EK公司生产的8位USB多媒体键盘编码器HT82K95E作为系统核心。鼠标、键盘等HID类设备为低速设备，所以接收器要能同时实现鼠标和键盘数据同PC机的双向传输。MCU首先必须具有低速的USB接口，并且最少支持3个端点（包括端点O）。综合考虑选用了 HT82K95E作为本系统的主控芯片。 本系统的USB接口部分电路图如图2所示，其中电阻R100、R101、R102、R103、R104和电容C102、C114和C115用于EMC。由于鼠标和键盘设备属于从设备，所以应在USB-信号线上加1．5 k?的上拉电阻。
1．2 MCU部分 MCU的复位电路采用由R108和C105组成的RC积分电路实现上电复位功能。上电瞬间，由于电容电压不能突变，所以复位引脚为低电平，然后电容开始缓慢充电，复位引脚电位开始升高，最后变为高电平，完成芯片的上电复位。HT82K95E微控制器内部还包含一个低电压复位电路（LVR），用于监视设备的供电电压。如果设备的供电电压下降到0．9 V～VLVR的范围内并且超过1 ms的时间，那么LVR就会自动复位设备。 应当注意的是对于该设备的复位电路，还应加1个二极管1N4148，接法如图2中的VD100。如果不加此二极管，设备在第一次使用时能够正常复位，但在以后的使用却无法正常复位，原因是电容中的电荷无法释放掉，而该二极管可以通过整个电路快速释放掉电容中的电荷。 由于n RF24L01的数据包处理模式支持与单片机低速通信而无线部分高速通信，并且nRF24L01内部有3个不同的RX FIFO寄存器和3个不同的TX FIFO寄存器，在掉电模式下、待机模式下和数据传输的过程中MCU可以随时访问FIFO寄存器。这就允许SPI接口低速传送数据，并且可以应用于MCU 硬件上没有SPI接口的情况下。因此在设计中使用HT82K95E 的PA口模拟SPI总线与nRF42L01的SPI接口通信。
鼠标的结构及工作原理
鼠标的结构及工作原理 鼠标器（Mouse）是一种相当普通的、廉价的点输入设备（Pointing Device）。随着Windows 的日益流行，鼠标对于大多数的PC机用户来说已必不可少。较之其他的点设备（如跟踪球、数字化仪、光笔、触摸屏等），它更为便宜和方便，所以鼠标在PC机上的应用相当普及。鼠标器按与电脑连接的方式（即接口）分为：通过串行口与电脑建立连接的串口鼠标，及通过PS/2口与电脑建立连接的过PS/2鼠标。当鼠标器在平面上移动时，随着移动的方向和快慢的变化，会产生两个在高低电平之间不断变化的脉冲信号，主机接收这两个脉冲信号，并对其计数。根据接收到的这两个脉冲信号的个数，来控制电脑屏幕上的鼠标器指针在横（X）轴、纵（Y）轴两个方向上移动距离的大小。按照该方式，即可以控制鼠标器指针在屏幕上随意地移动。 脉冲信号是由鼠标器内的半导体光敏器件产生的。根据结构的不同，鼠标器主要可分为机电式鼠标和光电式鼠标。 机电式鼠标的底部有一个实心的橡胶球，内部有两个互相垂直的滚轴靠在橡胶球上。在两个滚轴的顶端，各装有一个开有径向槽（或开窗格）的光栅轮。光栅轮的两侧分别安装着由发光二极管和光敏三极管构成的光电检测电路。当移动鼠标器，橡胶球滚动时，带动滚轴及其上的光栅轮旋转。因为光栅轮开槽处透光，使得光敏三极管接收到由发光二极管发出的光线时断时续，从而产生不断变化的高低电平，形成脉冲电信号。互相垂直的两个轴对应着屏幕平面上的横（X）轴、纵（Y）轴两个方向。脉冲信号的数量对应着位移的大小。 机电式鼠标一般用摩擦滚动球的方法来进行操作，所以使用极为方便，价格也便宜。但是，这类鼠标则容易因轻微的振动，包括滚动球的跳动及滚动球与X、Y传感滚柱之间的相对位置的变化等因素而影响其精度，而且其重复定位精度也较差。由于有滚动球、传感滚柱、辅助滚柱等机械部件，故机电式鼠标器也容易因机械故障而失灵。 光电式鼠标器没有橡胶球和带光栅的轮的滚轴。这类鼠标器内的两对光电检测器互相垂直，光敏三极管检测发光二极管照射到鼠标器下面垫板上产生的反射光来进行工作，因此，光电式鼠标器工作时需要上面画有黑白相间格子的专用垫板。当发光二极管发出的光线照到黑格上，光线被吸收而无反射光；若光线照到白格上，则有反射光。光敏三极管据此而产生高低电平，形成脉冲信号。光电式鼠标没有机械部件，主要用光电位移传感器取代滚动球，所以不会出现机械故障的可能。这类传感器需要带有特制条纹或点状图案的垫子配合使用，因此光电式鼠标器有一个专用的光电极（反射板）。这类鼠标器的重定位精度较高，将鼠标从一个地点移到另一个地点再返回来，屏幕上的光标也将会精确地回到原来的位置。光电式鼠标的主要缺点是价格较贵，使用要受制于光电板的位置的局限。优点是精度高和故障率低。此外，还有一种称为轨迹球的鼠标器。它的工作原理与机电式鼠标器相同，内部结构也类似。差别是轨迹球鼠标器工作时球在上面，直接用手拨动，而球座固定不动。故轨迹球鼠标器占用的空间小，多用于便携机上。
光电鼠标电路剖析及简单维修
光电鼠标电路剖析及简单维修 发布者：1770309616发布时间：2012-3-114:18 关键词：光电鼠标,电路剖析,维修 光电鼠标的电路一般都比较简单，大多由二块集成电路组成。一块稍大的是COMS感光IC，另一块一般为鼠标专用IC。感光CMOS芯片通过鼠标移动产生的光线变化而得到位置信号，送到鼠标IC的X、Y输入端。而鼠标IC再收集左、右，滚轮键及滚轮前滚、后滚等信息随着CL K时钟信号一起送到 PS2或USB口中去。 一、USB光电鼠标。图1为使用GL603-USB鼠标IC芯片及安捷伦的H2000（400CPI、 每秒1500次扫描）为光电感应芯片的电路图。 二、PS2接口鼠标 图2为使用PAN101-208（第三代光电IC产品，800CPI光学分辨率，2000次扫描/秒）为光电感应芯片，84510系列芯片为鼠标IC的PS2接口光电鼠标电路。光电鼠标IC一般来说都比较可靠。坏的多是按键开关或是鼠标线。鼠标线四根芯中，如果VCC或GND断线时，会出现光电鼠底面感光处无红光发出，鼠标无法使用的故障。当CL K或DATA断线时，出现鼠标虽然有红光发出，但光标不动及所有按键无反应的故障。如果出现某个按键失灵时，基本是这个按键开关坏了。更换线及开关时，可以从旧的机械鼠上拆下来代用。如果光电鼠标出现某个方向移动时光标变得很慢，很可能是反射的凸镜脏了，清洗即可。
高性能光电鼠标原理及电路图 高精度光学引擎新贵自由豹210关键字：光学引擎无线鼠标
新贵的自由豹210无线鼠标应用了“九九互联，九九过界”技术，在定位和连接方面都有着出色的表现。 新贵自由豹210无线鼠标线条硬朗，设计十分现代，并有亚黑和酒红两种配色可供选择，满足不同用户的需求。这款鼠标内置高精度光学引擎，具有良好的兼容能力，可在木桌、玻璃等多种表面上正常工作，最高分辨率达到了1600dpi，并支持800/1200/1600dpi三档调节，适合不同尺寸的显示器。在安装驱动后，还能对按键功能、移动灵敏度等进行自由设定。 新贵自由豹210无线鼠标采用2.4G无线连接，具有75组频道，支持自动跳频防干扰，有效使用距离可达10米，配备的Mini接收器小巧便携，还能同时连接多个相兼容的无线键鼠，节省了宝贵的USB接口。
鼠标的产品结构设计分析
鼠标的产品结构设计分析
目录 一、鼠标的分类 (5) 1.1 鼠标按其工作原理及其内部结构的不同可以分为机械式和光电式 (5) 1.1.1 机械鼠标 (5) 1.1.2 光电鼠标 (5) (6) (6) (6) 1.2.3 多键鼠标 (6) (7) (7) 7 1.4 连接方式，分为有线鼠标和无线鼠标7 1.4.1 无线鼠标 (7) (8) (8) 1.5.1 滚轴鼠标 (8)
1.5.2 感应鼠标 (8) 1.5.3 3D振动鼠标 (9) 二、典型鼠标在形态，材料，功能上的分析 (9) 雷柏3500P超薄无线鼠标 (9) 游戏鼠标 (9) Swiftpoint GT 自然触摸手势鼠标 (9) Logitech/罗技M557无线蓝牙鼠标 (10) 三、惠普FM500鼠标的使用方面的分析 (10) 3.1 重要参数介绍 (10) 3.2 功能介绍 (10) 3.2.1 柔软舒适滚轮设计 (10) 3.2.2 兼容性强 (11) 3.2.3 人体工程学设计 (11) 3.3 使用原理 (11) 3.4 使用过程 (12) 四、惠普FM500生态蓝影鼠标的结构分析 (12) 4.1 产品连接 (12) 4.1.1 机械连接销连接 (12)
4.1.2 机械连接弹性卡口连接.. 12 4.1.3 活动连接 (13) 4.1.4 弹性连接 (13) 五、模型展示 (13) 5.1 各零件展示 (13) 5.2 爆炸图展示 (15) 六、鼠标的改进性建议 (15) 七、设计心得 (15) 7.1 想 (16) 7.2 练 (16) 7.3 久 (16)
光电鼠标原理与电路图
传统光学鼠标的工作原理 传统光学鼠标工作原理示意图 光学跟踪引擎部分横界面示意图 光学鼠标主要由四部分的核心组件构成，分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎（Optical Engine）以及控制芯片组成。 光学鼠标通过底部的LED灯，灯光以30度角射向桌面，照射出粗糙的表面所产生的阴影，然后再通过平面的折射透过另外一块透镜反馈到传感器上。 当鼠标移动的时候，成像传感器录得连续的图案，然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理，以判断鼠标移动的方向以及位移，从而得出鼠标x, y方向的移动数值。再通过SPI传给鼠标的微型控制单元（Micro Controller Unit）。鼠标的处理器对这些数值处理之后，传给电脑主机。传统的光电鼠标采样频率约为3000 Frames/sec（帧/秒），也就是说它在一秒钟内只能采集和处理3000张图像。 根据上面所讲述的光学鼠标工作原理，我们可以了解到，影响鼠标性能的主要因素有哪些。 第一，成像传感器。成像的质量高低，直接影响下面的数据的进一步加工处理。 第二，DSP处理器。DSP处理器输出的x，y轴数据流，影响鼠标的移动和定位性能。
第三，SPI于MCU之间的配合。数据的传输具有一定的时间周期性（称为数据回报率），而且它们之间的周期也有所不同，SPI主要有四种工作模式，另外鼠标采用不同的MCU，与电脑之间的传输频率也会有所不同，例如125MHZ、8毫秒；500MHz，2毫秒，我们可以简单的认为MCU可以每8毫秒向电脑发送一次数据，目前已经有三家厂商（罗技、Razer、Laview）使用了2毫秒的MCU，全速USB设计，因此数据从SPI传送到MCU，以及从MCU传输到主机电脑，传输时间上的配合尤为重要。 光电鼠标电路图
红外线无线鼠标器原理与制作
红外线无线鼠标器原理与制作 -------------------------------------------------------------------------------- 首页在线计算EDA技术电路图库嵌入式经验心得 电子基础电子制作国外资源技术文章下载频道 首页> 电子制作> 其他制作 红外线无线鼠标器原理与制作 -------------------------------------------------------------------------------- 红外线无线鼠标器原理与制作 鼠标器是用来产生控制屏幕光标移动的一种装置，是计算机最重要的外部输入设备之一，可用于人机会话的图形系统。鼠标器和计算机之间有一根连线，并且需要在桌面（鼠标垫）
上进行操作。在使用计算机和大屏幕投影机作多媒体教学时，由于鼠标器操作的牵制，会使教员的教学活动受到限制，不利于教学双方的交流。本文介绍的一种红外无线鼠标器，用红外线取代了鼠标器和计算机之间的连线，用按键控制光标的移动，解决了上述鼠标器使用不便的问题。 机械式鼠标器的工作原理 为了说明红外线无线鼠标器的工作原理，有必要先讲一下普通鼠标器的工作原理。 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(见图1)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，如图2所示。
鼠标的工作原理
鼠标那点事——鼠标工作原理分析 前言 经历了数年的飞速发展，如今的电脑配件以及周边的外设已经越来越好，我们最常用的鼠标从滚轮到光电，从有线到无线，有着惊人的改变。不过在鼠标的工作原理方面，依然延续着昔日的经典，没有太多的改变，只是如今的鼠标在性能上有着不小的突破。 尽管鼠标产品现在已经成为我们每天工作娱乐的必需品，但是对于鼠标的工作原理，相信了解的朋友并不多，毕竟技术这种东西比较枯燥，人们没有太多的兴趣。不过今天小编在这里还是要给大家来温习一下鼠标的工作原理，感兴趣的朋友不妨关注一下哦。
机械鼠标的工作原理 机械鼠标是通过移动鼠标，带动胶球，胶球滚动又磨擦鼠标内分管水平和垂直两个方向的栅轮滚轴，驱动栅轮转动。栅轮轮沿为格栅状。紧靠栅轮格栅两侧，一侧是一红外发光管，另一侧是红外接收组件。红外接收组件为一三端器件，其中包含甲乙两个红外接收管。在水平和垂直栅轮夹角正对方向有一压紧轮，它使胶球无论向何方向滚动都始终压紧在两个栅轮轴上。
通过ps/2 口或串口与主机相连。接口使用四根线，分别为电源,地，时钟和数据。正常工作时，鼠标的移动转换为水平和垂直栅轮不同方向和转速的转动。栅轮转动时，栅轮的轮齿周期性遮挡红外发光管发出的红外线照射到接收组件中的甲管和乙管,从而甲和乙输出端输出电脉冲至鼠标内控制芯片。由于红外接收组件中甲乙两管垂直排列，栅轮轮齿夹在红外发射与接收中间的部分的移动方向为上下方向，而甲乙接收管与红外发射管的夹角不为零，于是甲乙管输出的电脉冲有一个相位差。鼠标内控制芯片通过此脉冲相位差判知水平或垂直栅轮的转动方向，通过此脉冲的频率判知栅轮的转动速度，并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息，主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标同步移动。
无线鼠标原理简介
无线鼠标原理 无线鼠标原理简介： 目前的市场上售卖的基本上都是光学鼠标和激光鼠标，更古老的机械鼠标、光电机械鼠标都已经淘汰，无线鼠标也是如此。因此要明白无线鼠标的工作原理，其实并没有太大困难，可以简单理解为：无线鼠标=有线鼠标-数据线+无线模块，这样是不是直白多了呢?
光学鼠标的工作原理如上图，LED或者Laser发出的光通过透镜，照射在鼠标工作表面(比如鼠标垫、或者桌面)上，部分反射光通过透镜进入成像传感器成像，并提供给图像分析芯片(DSP 数字微处理器)进行分析；当鼠标移动时，传感器就会截获一组高速拍摄的连贯图像，经DSP芯片分析处理后，得出鼠标的移动方向和移动量，并将这一信息传输给电脑，于是便有了桌面光标的移动行为。 CMOS成像传感器和DSP两部分合称鼠标的光学引擎，激光引擎和普通光学引擎的差异是，采用了具有相干性、波长单一、功率集中的激光(Laser)取代LED光来照射工作表面，这样可以提高鼠标对不同工作表面的适应能力，目前高端无线鼠标也大都采用激光引擎。
图中NRF字样的小方块就是2.4G无线芯片 其实无线鼠标和传统有线鼠标基本上是一样的，区别主要集中在最后一步的数据传输方式上，有线鼠标通过PS/2或者USB接口的数据线传输信息，而无线鼠标则采用红外、27MHz、2.4GHz和蓝牙等无线传输技术发送数据，摒弃了数据线，使用起来“无牵无挂”，自然更加方便。 无线传输技术介绍： 无线技术根据不同的用途和频段被分为不同的类别，其中包括蓝牙、Wi-Fi (IEEE 802.11)、Infrared (IrDA)、ZigBee (IEEE 802.15.4)等等多个无线技术标准，但市场上产品最多、消费者接触最广的，也仅有27Mhz、2.4G和蓝牙无线鼠标共三类。 27 MHz RF技术
无线自供电鼠标设计与实现
无线自供电鼠标设计与实现 【摘要】本文主要利用电磁感应原理，研发了一种自充电无线鼠标产品。其包括鼠标垫一个和无线鼠标一个，鼠标垫内部由磁性相反的磁铁交替组成网格状分布；鼠标内部组装有带铁芯的电磁感应线圈、整流电路、可充电电池、以及鼠标的工作电路板。通过鼠标在鼠标垫上移动，感应线圈内部的磁通量会发生变化，从而产生感应电流，通过整流电路将交变电流转换为直流电输出，为鼠标提供电能，同时为可充电电池充电，无需外接电源供电，更加节能环保。 【关键词】电磁感应；鼠标；自充电 目前，广泛应用的无线鼠标多是以干电池提供能量，因鼠标功耗较大，需频繁更换电池，不仅给消费者带来不便，增加了使用成本，更造成严重的资源浪费，并且废弃电池中含有大量的铅、汞等重金属有害物质，如果回收处理不妥当的话，会加重环境污染。而选用锂电池或镍氢可充电电池的无线鼠标往往需要频繁充电，如长时间不用或忘记充电，将给使用带来不便。本文目的旨在开发研制一种可自充电的无线电磁感应鼠标，积极响应节能减排的可持续发展的主题，利用电磁感应原理生成电能，储存在可充电电池中，同时可为鼠标正常工作提供持续能量。 1 电磁感应技术 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象。因此产生的电流称为感应电流。将这种电磁感应技术应用于无线鼠标，可实现为鼠标工作提供能量，摆脱更换电池或频繁充电的烦恼。 2 设计与实施 区别于普通干电池供电的无线鼠标，我们研发的可自充电的无线电磁感应鼠标主要由以下几个部分构成：网格状磁场分布的鼠标垫、电磁感应线圈、整流电路、可充电电池以及鼠标的工作电路板。 2.1 网格状磁场分布鼠标垫 实施方案：将具有强磁场的正方形磁铁按图1左图中所示的排布方式粘结在硬质薄板上，使最近邻区域内磁场磁性相反。然后粘合鼠标垫表层，压紧保证工作面平整。 工作原理：相邻的小区域内有相反磁性的磁场分布，是为了保证鼠标沿各个方向移动时，磁场的变化能达到最大，线圈内通过的磁通量变化，从而在相同移动距离下可最大程度产生感应电流，感应电流进一步由整流电路整合后输出，为鼠标工作供能。
鼠标那点事鼠标工作原理分析
鼠标那点事——鼠标工作原理分析2010-02-24 00:00:00 王成| 责编: 王成CBSi中国·PChome | 作者: 本文导航?页：前言1第?页：机械鼠标的工作原理2第?页：光电鼠标工作原理3第?）2第4页：光电鼠标工作原理（?页：总结5第1前言 经历了数年的飞速发展，如今的电脑配件以及周边的外设已经越来越好，我们最常用的鼠标从滚轮到光电，从有线到无线，有着惊人的改变。不过在鼠标的工作原理方面，依然延续着昔日的经典，没有太多的改变，只是如今的鼠标在性能上有着不小的突
破。． 尽管鼠标产品现在已经成为我们每天工作娱乐的必需品，但是对于鼠标的工作原理，相信了解的朋友并不多，毕竟技术这种东西比较枯燥，人们没有太多的兴趣。不过今天小编在这里还是要给大家来温习一下鼠标的工作原理，感兴趣的朋友不妨关注一下
哦。． 2机械鼠标的工作原理 机械鼠标是通过移动鼠标，带动胶球，胶球滚动又磨擦鼠标内分管水平和垂直两个方向的栅轮滚轴，驱动栅轮转动。栅轮轮沿为格栅状。紧靠栅轮格栅两侧，一侧是一红外发光管，另一侧是红
外接收组件。红外接收组件为一三端器件，其． 中包含甲乙两个红外接收管。在水平和垂直栅轮夹角正对方向有一压紧轮，它使胶球无论向何方向滚动都始终压紧在两个栅轮轴上。 通过ps/2 口或串口与主机相连。接口使用四根线，分别为电源,地，时钟和数据。正常工作时，鼠标的移动转换为水平和垂直栅轮不同方向和转速的转动。栅轮转动时，栅轮的轮齿周期性遮挡红外发光管发出的红外线照射到接收组件中的甲管和乙管,从而甲和乙输出端输出电脉冲至鼠标内控制芯片。由于红外接收组件中甲乙两管垂直排列，栅轮轮齿夹在红外发射与接收中间的部分的移动方向为上下方向，而甲乙接收管与红外发射管的夹角不为零，于是甲乙管输出的电脉冲有一个相位差。鼠标内控制芯片通过此脉冲相位差判知水平或垂直栅轮的转动方向，通过此脉冲的频率判知栅轮的转动速度，并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息，主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标同步移
无线鼠标的设计与实现
无线鼠标的设计与实现 发布者：https://www.wendangku.net/doc/58965733.html,发布时间：2010-9-9 阅读：59次 摘要：将机械鼠标的滚动动作和左右键的操作转换成开关信号，用方波电路产生的方波信 号代替原鼠标内光敏传感器的脉冲信号，用相应的开关动作可以实现鼠标光标移动和鼠标的单双击操作！而用发射和接收电路代替原来的鼠标线，可以实现鼠标的遥控。 设计任务和要求：实现鼠标的长距离（1—50米）遥控。其中的电路设计包括发射模 块（含编码电路）、接收模块（含解码电路）、方波发生电路和开关电路等等电路的设计及它们之间的连接、匹配。 一．无线鼠标电路的设计和实现 1．总体方案论证： 方案一：在鼠标与电脑接口间用发射和接收电路代替了鼠标线，本方案除了要考虑发射和接收模块外，还要考虑接口协议，如下图。考虑到时间和难度的问题，没有选择此方案。 方案二：用遥控器控制鼠标，即用遥控器的按键信号控制鼠标的上下左右移动方向和左右键。只需要考虑发射和接收电路，不需要考虑接口协议，如下图。选择此方案。 2．发射模块和接收模块的电路的实现方案: 方案一：发射模块F05和接受模块J05C的应用。F05采用声表谐振器稳频，工作频率为315MHZ，以AM方式调制，采用PT2262编码器240mm小拉杆天线发射信号；J05C由超外差电路结构IC芯片和温度补偿电路构成，具有较高的接收灵敏度及稳定性。芯片内含低噪声射频放大器、混频器、本地振荡器、中频放大器、滤波器及限幅比较器，输出为数据电平信号，直接接至PT2272解码器进行解码，接收天线约22cm。
方案二：利用红外线技术实现红外信号的发射和接收。发射部分，利用单片机AT89C2051检测坐标位移和按键动作，经过处理按一定的编码输出到发射电路。接收部分使用红外遥控用专用接收管，如IRM8608S，对红外信号接收和解调，并输出TTL电平；TTL电平的数据流送给单片机进行处理，单片机把该数据转化为符合PS/2鼠标规范的数据报告，发送给计算机。如图：