1、光電鼠標(biāo)介紹,力學(xué)與光電物理學(xué)院-朱松,鼠標(biāo)是1964年由加州大學(xué)伯克利分校博士道格拉斯恩格爾巴特（Douglas Engelbart）發(fā)明的，當(dāng)時(shí)Douglas Engelbart考慮如何使電腦的操作更加簡便，用什么手段來取代由鍵盤輸入的繁瑣指令。,博士和世界上第一個(gè)鼠標(biāo),鼠標(biāo)發(fā)明之處是為了避免鍵盤輸入的繁瑣指令，希望用一種更為簡單、明了的方式來輸入指令。鼠標(biāo)作為計(jì)算機(jī)的一種重要的輸入設(shè)備，也是計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)縱橫坐標(biāo)定位的指示器，但因形似老鼠因而得名“鼠標(biāo)”。,鼠標(biāo)和GUI的結(jié)合才使的我們非計(jì)算機(jī)專業(yè)出身的普通人得以更好的接觸互聯(lián)網(wǎng)，更好的使用互聯(lián)網(wǎng)這一工具，也使得通過鍵盤輸入繁瑣指令操作計(jì)

2、算機(jī)的時(shí)代成為過去。 GUI（Graphical User Interface） 圖形用戶界面，又稱圖形用戶接口。,鼠標(biāo)的重要性,沒有鼠標(biāo)和GUI界面來操作計(jì)算機(jī)是件痛苦的事情。,Linux指令下計(jì)算54操作,Windows 7環(huán)境下通過命令框查看IP,Windows 7 環(huán)境下“運(yùn)行”命令框,原始鼠標(biāo),1,機(jī)械式鼠標(biāo),2,光電式鼠標(biāo),3,鼠標(biāo)的發(fā)展,目錄,光電鼠標(biāo)的特性,1,光電鼠標(biāo)的硬件結(jié)構(gòu),3,光電鼠標(biāo)的工作原理,4,光電鼠標(biāo)的發(fā)展趨勢,5,分辨率,刷新率,畫面精度,刷新率,鼠標(biāo)刷新率也叫鼠標(biāo)的采樣頻率，指鼠標(biāo)每秒鐘能采集和處理的圖像數(shù)量。 刷新率也是鼠標(biāo)的重要性能指標(biāo)之一，即鼠標(biāo)每一秒

3、能夠采集到的圖像數(shù)據(jù)，一般以“FPS/S（幀/秒）”為單位。,低的刷新率可以明顯感受到鼠標(biāo)的延時(shí)、指針丟失現(xiàn)象。以常見的FPS游戲作為說明，低的刷新率在你快速轉(zhuǎn)身的時(shí)候失去某些射擊角度，從而影響你的戰(zhàn)績,可以通過指針軌跡的顯示來感受一下鼠標(biāo)刷新率,分辨率,分辨率也就是鼠標(biāo)的靈敏度，用DPI來表示單位，DPI值越高，則表明移動(dòng)相同的距離，鼠標(biāo)的信號(hào)越多，速度也就越快或者同樣的速度定位就越精確。 這一數(shù)值通常被作為鼠標(biāo)性能的考量標(biāo)準(zhǔn)，而目前的光電鼠標(biāo)通?？梢灾С?2000DPI。,畫面精度,機(jī)械鼠標(biāo)被淘汰就是因?yàn)槠洚嬅婢葲]有光電鼠標(biāo)好。 以我們常見的頻幕分辨率19201080為例，鼠標(biāo)所傳遞的位

4、置信息至少要包括每一個(gè)像素點(diǎn)，如果畫面精度達(dá)不到該需求，那么會(huì)在屏幕上布滿“盲點(diǎn)”，即該位置信息我們不能用鼠標(biāo)來操作。,以上的特性亦或者說是參數(shù)對于市面上的絕大多數(shù)鼠標(biāo)來講都可以達(dá)到，現(xiàn)階段的光電鼠標(biāo)技術(shù)相當(dāng)成熟，對于絕大多數(shù)用戶而言，我們甚至沒有對鼠標(biāo)的這些參數(shù)有所留意。,以上4種是市面上常見的光電鼠標(biāo),Part2,PCB板,鼠標(biāo)的外殼構(gòu)造,PCB板和透鏡（是光電鼠標(biāo)的主要硬件結(jié)構(gòu)）,Part1,Led 模塊,Part2,透鏡模塊,Part3,DSP數(shù)字芯片模塊,Part4,按鍵模塊,Part5,滾輪組合,光電鼠標(biāo)的Led模塊可以包含兩種，普通的Led和激光Led。 激光是 Coherent

5、 Light（相干光），幾乎單一的波長，即使經(jīng)過長距離的傳播依然能保持其強(qiáng)度和波形，而LED 光則是Incoherent Light（非相干光）。,發(fā)光二極管發(fā)出的光線，照亮光電鼠標(biāo)底部表面的透鏡上（這就是為什么鼠標(biāo)底部總會(huì)發(fā)光的原因）。然后將光電鼠標(biāo)底部表面反射回的一部分光線，經(jīng)過一組光學(xué)透鏡，傳輸?shù)揭粋€(gè)光感應(yīng)器件。,發(fā)光,向下輻射激光,向上反射激光,當(dāng)光電鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)軌跡便會(huì)被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。利用光電鼠標(biāo)內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片（DSP，即數(shù)字微處理器）對移動(dòng)軌跡上攝取的一系列圖像進(jìn)行分析處理，通過對這些圖像上特征點(diǎn)位置的變化進(jìn)行分析，來判斷鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，

6、從而完成光標(biāo)的定位。,光電式鼠標(biāo)的定位步驟可以大致分為4步 1:Led源發(fā)出輻射 2:透鏡向下輻射 3:透鏡將發(fā)射的激光發(fā)送給DSP芯片 4:DSP芯片處理位置信息,當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)的時(shí)候，成像傳感器錄得連續(xù)的圖案，然后通過“數(shù)字信號(hào)處理器”(DSP)對每張圖片的前后對比分析處理，以判斷鼠標(biāo)移動(dòng)的方向以及位移，從而得出鼠標(biāo)x,y方向的移動(dòng)數(shù)值。再通過SPI傳給鼠標(biāo)的微型控制單元（MicroControllerUnit）。鼠標(biāo)的處理器對這些數(shù)值處理之后，傳給電腦主機(jī)。,1、實(shí)現(xiàn)翻頁功能 2、實(shí)現(xiàn)圖片翻幀 3、讓屏幕自動(dòng)滾動(dòng) 4、快速取得最佳視圖,滾輪的工作狀態(tài) 注意紅圈內(nèi)的彈性壓 片的狀態(tài)。,管腳1:

7、電源 管腳2:輸出引腳 管腳3:輸出引腳 4:起固定作用的鋁片 5:起固定作用的鋁片,1,2,3,4,5,管腳2和管腳3為輸出引腳， 其原理是與管腳1存在通斷的 相位差，使得鼠標(biāo)可以判斷 先后的相位差來斷定鼠標(biāo)滾輪 的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速大小,在Win 7 環(huán)境下鼠標(biāo)的工作模式:系統(tǒng)判定鼠標(biāo)的一次操作為一次中斷，通過PS/2協(xié)議實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)、PC機(jī)通信。,物理連接 一般，具有五腳連接器的鍵盤稱之為AT鍵盤，而具有六腳miniDIN連接器的鍵盤則稱之為PS/2鍵盤。其實(shí)這兩種連接器都只有四個(gè)腳有意義。它們分別是Clock（時(shí)鐘腳）、Data（數(shù)據(jù)腳）、+5V（電源腳）和Ground（電源地）。在PS/2鍵

8、盤與PC機(jī)的物理連接上只要保證這四根線一一對應(yīng)就可以了。PS/2鍵盤靠PC的PS/2端口提供+5V電源，另外兩個(gè)腳Clock（時(shí)鐘腳）和Data（數(shù)據(jù)腳）都是集電極開路的，所以必須接大阻值的上拉電阻。它們平時(shí)保持高電平，有輸出時(shí)才被拉到低電平，之后自動(dòng)上浮到高電平。,電氣特性 PS/2通訊協(xié)議是一種雙向同步串行通訊協(xié)議。通訊的兩端通過Clock（時(shí)鐘腳）同步，并通過Data（數(shù)據(jù)腳）交換數(shù)據(jù)。任何一方如果想抑制另外一方通訊時(shí)，只需要把Clock（時(shí)鐘腳）拉到低電平。如果是PC機(jī)和PS/2鍵盤間的通訊，則PC機(jī)必須做主機(jī)，也就是說，PC機(jī)可以抑制PS/2鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)，而PS/2鍵盤則不會(huì)抑制PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。一般兩設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)的最大時(shí)鐘頻率是33kHz，大多數(shù)PS/2設(shè)備工作在1020kHz。,PS/2鼠標(biāo)的工作模式，具體如下： （1）復(fù)位模式。當(dāng)上電后或接收到復(fù)位命令FF后鼠標(biāo)即處于此模式。鼠標(biāo)進(jìn)行自檢和初始化，再向主機(jī)發(fā)送0 xFA，0 xAA和0 x00，一些參數(shù)將恢復(fù)到默認(rèn)值，即采樣率為100sample/s非自動(dòng)流速、流模式、分辨率為4計(jì)數(shù)/mm、禁止?fàn)顟B(tài)。 （2）流模式。如果有按鍵或滾輪動(dòng)作，即向系統(tǒng)發(fā)送信息，最大發(fā)送速率就是可編程的采樣率。 （3）遙控模式。只有主