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电脑鼠标的工作原理

鼠标内部

鼠标内部结构

任何鼠标的主要目标都是将手部动作转换为计算机可以使用的信号。让我们看看轨迹球鼠标的内部结构,了解它的工作原理

  1. 鼠标内部的**球体**接触桌面,并在鼠标移动时滚动。**鼠标逻辑板的底部:球体暴露部分接触桌面。**
  2. 鼠标内部的**两个滚轮**接触球体。其中一个滚轮的方向用于检测X方向的运动,另一个滚轮与第一个滚轮呈90度方向,用于检测Y方向的运动。当球体旋转时,一个或两个滚轮也会随之旋转。下图显示了此鼠标上的两个白色滚轮:**接触球体并检测X和Y方向运动的滚轮**
  3. 每个滚轮都连接到一根**轴**,轴会带动一个带孔的**圆盘**旋转。当滚轮滚动时,其轴和圆盘也会旋转。下图显示了圆盘:**典型的光学编码盘:此圆盘外边缘有36个孔。**
  4. 圆盘两侧各有一个**红外LED**和一个**红外传感器**。圆盘上的孔会阻断来自LED的光束,使得红外传感器能看到光脉冲。脉冲的频率与鼠标的速度及其移动的距离直接相关。**鼠标运动追踪光学编码器特写:圆盘一侧有一个红外LED(透明),另一侧有一个红外传感器(红色)。**
  5. 一个**板载处理器芯片**读取红外传感器发出的脉冲,并将其转换为计算机可以理解的二进制数据。该芯片通过鼠标线将二进制数据发送给计算机。
鼠标的逻辑部分主要由编码芯片组成,这是一个小型处理器,它读取来自红外传感器的脉冲并将其转换为发送到计算机的字节。您还可以看到检测点击的两个按钮(位于线缆连接器的两侧)。

在这种**光机械**配置中,圆盘机械移动,光学系统计数光脉冲。这款鼠标的球体直径为21毫米。滚轮直径为7毫米。编码盘有36个孔。因此,如果鼠标移动25.4毫米(1英寸),编码芯片会检测到41个光脉冲。

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您可能已经注意到,每个编码盘都有两个红外LED和两个红外传感器,圆盘的每一侧各一个(因此一个鼠标内部有四对LED/传感器)。这种配置允许处理器检测圆盘的**旋转方向**。在编码盘和每个红外传感器之间有一个带小而精确孔的塑料片。在这张照片中可以看到它。

鼠标运动追踪光学编码器特写:请注意红外传感器(红色)和编码盘之间的塑料片。

这块塑料片提供了一个红外传感器可以“看到”的窗口。圆盘一侧的窗口位置比另一侧略高——确切地说,高出编码盘中一个孔高度的一半。这种差异导致两个红外传感器在略微不同的时间看到光脉冲。有时一个传感器会看到光脉冲而另一个看不到,反之亦然。此页面提供了关于如何确定方向的详细解释。