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红外线遥控鼠标器

作者:时间:2012-07-20来源:网络收藏

  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。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遥控鼠标器,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。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。本文介绍的鼠标器正是根据这一原理设计的。

红外线遥控鼠标器

鼠标器的工作原理

  红外线遥控鼠标器由红外发射器和红外接收器两部分组成,其原理方框图如图3所示。

红外线遥控鼠标器


  红外发射器电路如图4所示。IC1为编码器集成电路,和它配对的译码器集成电路为VD5027或VD5028。的①~⑧脚为地址端A0~A7,⑩~红外线遥控鼠标器脚为数据端D0~D3(和VD5028配合使用时可作地址端A8~A11),红外线遥控鼠标器脚为编码信号输出端,其输出信号对IC2A、IC2B等组成的40kHz脉冲发生器的信号进行调制。调制后的脉冲信号经IC2C、IC2D后由VT1推动红外发光二极管VD5、VD6发射红外线。IC2C、IC2D有缓冲和整形的作用。R5为编码器的振荡电阻,它和配对的解码器VD5027的振荡电阻应该取相同的阻值,以保证时钟频率一致,否则将不能译码。数据端D0~D3的电平决定了鼠标器的移动方向和左、右键的工作状态,其电平受S1~S6的控制,其中S1、S2控制X轴方向的正向和反向移动,S3、S4控制Y轴方向的正向和反向移动,S5、S6分别为鼠标器的左、右控制键。所按的键同D0~D3电平和工作状态的关系见附表。

红外线遥控鼠标器

附表

按键D0D1D2D3工作状态
S11000X轴正方向移动
S20100X轴负方向移动
S30010Y轴正方向移动
S40001Y轴负方向移动
S1、S31010X轴正方向移动、Y轴正方向移动
S1、S41001X轴正方向移动、Y轴负方向移动
S2、S30110X轴负方向移动、Y轴正方向移动
S2、S40101X轴负方向移动、Y轴负方向移动
S51100鼠标器左键
S60011鼠标器右键


  由表1可以看出,通过按键即可对鼠标器进行各种操作,例如要使鼠标器向左上方移动,可先按S2向左移动,再按S3向上移动,也可以同时按S2、S3直接向左上方移动。

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