紅外線遙控鼠標(biāo)器

　　鼠標(biāo)器是用來(lái)產(chǎn)生控制屏幕光標(biāo)移動(dòng)的一種裝置，是計(jì)算機(jī)最重要的外部輸入設(shè)備之一，可用于人機(jī)會(huì)話的圖形系統(tǒng)。鼠標(biāo)器和計(jì)算機(jī)之間有一根連線，并且需要在桌面（鼠標(biāo)墊）上進(jìn)行操作。在使用計(jì)算機(jī)和大屏幕投影機(jī)作多媒體教學(xué)時(shí)，由于鼠標(biāo)器操作的牽制，會(huì)使教員的教學(xué)活動(dòng)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(jì)算機(jī)之間的連線，用按鍵控制光標(biāo)的移動(dòng)，解決了上述鼠標(biāo)器使用不便的問(wèn)題。

機(jī)械式鼠標(biāo)器的工作原理

　　為了說(shuō)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(jī)械式和光電式兩種，最常見(jiàn)的是機(jī)械式鼠標(biāo)器?，F(xiàn)在的機(jī)械鼠標(biāo)器實(shí)際上是光機(jī)鼠標(biāo)器，即將滾輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，再變?yōu)殡娦盘?hào)。下面以這種鼠標(biāo)器為例說(shuō)明其工作原理。
　　在機(jī)械式鼠標(biāo)器底部有一個(gè)露出一部分的塑膠小球,當(dāng)鼠標(biāo)器在操作桌面上移動(dòng)時(shí)，小球隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，在鼠標(biāo)器內(nèi)部裝有三個(gè)滾軸與小球接觸，其中有兩個(gè)分別是X軸方向和Y軸方向滾軸，用來(lái)分別測(cè)量X軸方向和Y軸方向的移動(dòng)量，另一個(gè)是空軸，僅起支撐作用。拖動(dòng)鼠標(biāo)器時(shí)，由于小球帶動(dòng)三個(gè)滾軸轉(zhuǎn)動(dòng)，X軸方向和Y軸方向滾軸又各帶動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)軸（稱為譯碼輪）轉(zhuǎn)動(dòng)。譯碼輪(見(jiàn)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(gè)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(dòng)時(shí)，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線時(shí)而照在光敏傳感器上，時(shí)而被阻斷，從而使光敏傳感器輸出脈沖信號(hào)。光敏晶體管A和B被安放的位置使得其光照和阻斷的時(shí)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(cè)出鼠標(biāo)器的拖動(dòng)方向。也就是說(shuō)，脈沖A比脈沖B的相位提前時(shí)，表示一個(gè)移動(dòng)方向；反之，脈沖B比脈沖A的相位提前時(shí)，表示另一個(gè)移動(dòng)方向。同時(shí)，脈沖信號(hào)周期也能反映出移動(dòng)速度。檢測(cè)到的X軸方向和Y軸方向移動(dòng)的合成即代表了鼠標(biāo)器的移動(dòng)方向。將上述電信號(hào)重新編碼后形成串行信號(hào)，再通過(guò)串行口COM1或COM2輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)即可判斷鼠標(biāo)器的移動(dòng)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(hào)，控制每一組脈沖的相位差即能達(dá)到與拖動(dòng)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(jì)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(duì)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(shí)可作地址端A8～A11），腳為編碼信號(hào)輸出端，其輸出信號(hào)對(duì)IC2A、IC2B等組成的40kHz脈沖發(fā)生器的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制后的脈沖信號(hào)經(jīng)IC2C、IC2D后由VT1推動(dòng)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(duì)的解碼器VD5027的振蕩電阻應(yīng)該取相同的阻值，以保證時(shí)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(dòng)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(dòng)，S3、S4控制Y軸方向的正向和反向移動(dòng)，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(jiàn)附表。

附表

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