鼠标的原理?

发布网友发布时间：2022-04-25 16:06

共3个回答

热心网友时间：2023-01-13 18:34

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。
资料
1.串行鼠标使用DB9接头中的四根线，
2 (RXD: 用于鼠标正电源)；
3 (TXD: 用来发送数据)；
4 (DTR: 用于正电源、复位和鼠标检测)；
7 (RTS: 可选，用于正电源)

2.串行鼠标的简单通信协议
(1)鼠标的串行数据格式
常用的微软鼠标(Microsoft mouse)有两个按键，是绝大多数操作系统都支持的鼠标系统，它发送的数据格式是：波特率1200bps，停止位1.0位，每字节有效数据7位，每帧3个字节。此外还有其它公司的鼠标，如罗技(Logitech)，采用有3个按键的鼠标(有的附带滚轮)。罗技扩展了微软鼠标的协议，采用波特率1200bps，停止位1.0位，每字节有效数据8位，每帧5个字节的数据格式。由于时间关系，我在这里只以标准的微软鼠标为例，简要介绍串口鼠标的通讯协议。
鼠标协议
(2)鼠标按键和移动的识别
每次有鼠标事件(键子按下，键子释放，鼠标向四个方向的移动)发生，鼠标会发出一个3字节的数据帧，用来标志这些事件。数据格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
No.1 X 1 LB RB Y7 Y6 X7 X6
No.2 X 0 X5 X4 X3 X2 X1 X0
No.3 X 0 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
其中标记为X的位如果按7位数据格式接收的话得到的是0，按8位数据接收得到的是1。第一个字节的D6位用来使驱动程序和鼠标同步。LB和RB用来标志左右键按下的情况，如果被按下为1，释放为0。第1字节的D3 D2和D1 D0位分别和第2字节、第3字节组成8位有符号整数，标志着鼠标在X方向和Y方向上的位置移动。
(3)鼠标检测
计算机打开串口时，会将DTR线电平变化一次（-12 --> +12V），鼠标检测到这个变化(确切说是得电工作)，就会先按1200bps，1.0停止位，字长7bit发送一个字符‘M’，若是操作系统执行PnP检测时从串口收到这么一个字符，那它就可以认为有个鼠标插在串口上了。如果您通过软件打开串口，按上面说的格式，用ASCII字符方式接收，就会收到一个‘M’，其ASCII码值是10进制的77，也即2进制的(0100 1101)；如果你用8位数据位接收，会收到2进制的(1100 1101)，舍掉最高位后，正好是前面提到的数字。

本文介绍的无线鼠标器正是根据这一原理设计的。
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。

热心网友时间：2023-01-13 19:52

鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。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鼠标箭头的移动。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。
　　1：移动滑鼠带动滚球。
　　2：X方向和Y方转杆传递滑鼠移动。
　　3：光学刻度盘。
　　4：电晶体发射红外线可穿过刻度盘的小孔。
　　5：光学感测器接收红外线并转换为平面移动速度。参考： http://ke.baidu.com/view/2199.htm

热心网友时间：2023-01-13 21:26

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。