紅外線遙控鼠標(biāo)器

　　鼠標(biāo)器是用來產(chǎn)生控制屏幕光標(biāo)移動的一種裝置，是計算機最重要的外部輸入設(shè)備之一，可用于人機會話的圖形系統(tǒng)。鼠標(biāo)器和計算機之間有一根連線，并且需要在桌面（鼠標(biāo)墊）上進行操作。在使用計算機和大屏幕投影機作多媒體教學(xué)時，由于鼠標(biāo)器操作的牽制，會使教員的教學(xué)活動受到限制，不利于教學(xué)雙方的交流。本文介紹的一種紅外遙控鼠標(biāo)器，用紅外線取代了鼠標(biāo)器和計算機之間的連線，用按鍵控制光標(biāo)的移動，解決了上述鼠標(biāo)器使用不便的問題。

機械式鼠標(biāo)器的工作原理

　　為了說明紅外線遙控鼠標(biāo)器的工作原理，有必要先講一下普通鼠標(biāo)器的工作原理。
　　鼠標(biāo)器按其工作原理可分為機械式和光電式兩種，最常見的是機械式鼠標(biāo)器?，F(xiàn)在的機械鼠標(biāo)器實際上是光機鼠標(biāo)器，即將滾輪的機械轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成光信號，再變?yōu)殡娦盘?。下面以這種鼠標(biāo)器為例說明其工作原理。
　　在機械式鼠標(biāo)器底部有一個露出一部分的塑膠小球,當(dāng)鼠標(biāo)器在操作桌面上移動時，小球隨之轉(zhuǎn)動，在鼠標(biāo)器內(nèi)部裝有三個滾軸與小球接觸，其中有兩個分別是X軸方向和Y軸方向滾軸，用來分別測量X軸方向和Y軸方向的移動量，另一個是空軸，僅起支撐作用。拖動鼠標(biāo)器時，由于小球帶動三個滾軸轉(zhuǎn)動，X軸方向和Y軸方向滾軸又各帶動一個轉(zhuǎn)軸（稱為譯碼輪）轉(zhuǎn)動。譯碼輪(見圖1)的兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)光二極管和光敏傳感器，組成光電耦合器。光敏傳感器內(nèi)部沿垂直方向排列有兩個光敏晶體管A和B，如圖2所示。由于譯碼輪有間隙，故當(dāng)譯碼輪轉(zhuǎn)動時，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線時而照在光敏傳感器上，時而被阻斷，從而使光敏傳感器輸出脈沖信號。光敏晶體管A和B被安放的位置使得其光照和阻斷的時間有差異，從而產(chǎn)生的脈沖A和脈沖B有一定的相位差，利用這種方法，就能測出鼠標(biāo)器的拖動方向。也就是說，脈沖A比脈沖B的相位提前時，表示一個移動方向；反之，脈沖B比脈沖A的相位提前時，表示另一個移動方向。同時，脈沖信號周期也能反映出移動速度。檢測到的X軸方向和Y軸方向移動的合成即代表了鼠標(biāo)器的移動方向。將上述電信號重新編碼后形成串行信號，再通過串行口COM1或COM2輸入計算機，計算機即可判斷鼠標(biāo)器的移動方向。由以上的敘述可以得出結(jié)論：如果給X軸方向和Y軸方向光敏傳感器的輸出端送入兩組脈沖信號，控制每一組脈沖的相位差即能達到與拖動鼠標(biāo)器相同的作用。本文介紹的紅外線遙控鼠標(biāo)器正是根據(jù)這一原理設(shè)計的。

紅外線遙控鼠標(biāo)器的工作原理

　　紅外線遙控鼠標(biāo)器由紅外發(fā)射器和紅外接收器兩部分組成，其原理方框圖如圖3所示。

　　紅外發(fā)射器電路如圖4所示。IC1為編碼器集成電路VD5026，和它配對的譯碼器集成電路為VD5027或VD5028。VD5026的①～⑧腳為地址端A0～A7，⑩～腳為數(shù)據(jù)端D0～D3（和VD5028配合使用時可作地址端A8～A11），腳為編碼信號輸出端，其輸出信號對IC2A、IC2B等組成的40kHz脈沖發(fā)生器的信號進行調(diào)制。調(diào)制后的脈沖信號經(jīng)IC2C、IC2D后由VT1推動紅外發(fā)光二極管VD5、VD6發(fā)射紅外線。IC2C、IC2D有緩沖和整形的作用。R5為編碼器VD5026的振蕩電阻，它和配對的解碼器VD5027的振蕩電阻應(yīng)該取相同的阻值，以保證時鐘頻率一致，否則將不能譯碼。數(shù)據(jù)端D0～D3的電平?jīng)Q定了鼠標(biāo)器的移動方向和左、右鍵的工作狀態(tài)，其電平受S1～S6的控制，其中S1、S2控制X軸方向的正向和反向移動，S3、S4控制Y軸方向的正向和反向移動，S5、S6分別為鼠標(biāo)器的左、右控制鍵。所按的鍵同D0～D3電平和工作狀態(tài)的關(guān)系見附表。

附表

　　由表1可以看出，通過按鍵即可對鼠標(biāo)器進行各種操作，例如要使鼠標(biāo)器向左上方移動，可先按S2向左移動，再按S3向上移動，也可以同時按S2、S3直接向左上方移動。