红外遥控鼠标器的原理详细说明

　　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

　　为了说明红外线遥控鼠标器的工作原理，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。本文介绍的红外线遥控鼠标器正是根据这一原理设计的。