红外线遥控鼠标器的工作原理

红外线遥控鼠标器的工作原理鼠标器是计算机最重要的外部输入设备之一，鼠标器和计算机之间有一根连线，并且要在桌面（鼠标垫）上进行操作。当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。这里介绍一种红外遥控鼠标器。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。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3个滚轴与小球接触.其中有两个分别是X轴方向和Y轴方叫滚轴，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。拖动时，由于小球带动3个转轴转动，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。因此，如果给X轴方向和Y轴方向光敏传感器的输出端送人两组脉冲信号，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^在此介绍的红外线遥控鼠标器正是根据这一原理设计的。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。红外发射器电路红外线遥控鼠标器电路图所示。IC1为编码器集成电路VD5026，和它配对的译码器集成电路为VD5027或VD5028。VD5026的1~8脚为地址端A0~A7,10脚为数据端DO~D3(和VD5028配合使用时可作地址端A8~All〉，17脚为编码信号输出端，其输出信号对IC2A、IC2B等组成的401^^脉冲发生器的信号进行调制。凋制后的脉冲信号经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VD5026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SI、S2控制X轴方向的正向和反向移动，S3、S4控制7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DO~D3电平和工作状态的关系如电平与工作状态的关系表所示。由表可以看出，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。红外接收器电路如红外线遥控鼠标器电路图所示。CX20106是红外遥控接收集成电路，它由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、峰值检波器和整形电路等组成。VD1输入IC1的红外信号，经过解调后由7脚输出，再由IC3F反相后得到与VD5027的17脚输出相同的编码信号。此信号通过VD5027的14脚输入，由于VD5027的地址码A0~A7和发射器VD5026的地址码A0~A7相同（都设置为低电平），所以VD5027能对与其相连的编码信号进行正确解码，其结果是能使VD5027的DO~D3输出与VD5026的DO~D3相同的电平，从而完成相应的动作。