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1、实物解剖与创新设计实物解剖与创新设计 研究报告研究报告项目名称项目名称 : 机械鼠标机械鼠标研究人研究人 ： 刘路刘路襄樊学院技术教育基地襄樊学院技术教育基地2011 年年 10 月月一、一、 物理原理物理原理机械鼠标是通过移动鼠标，带动胶球，胶球滚动又磨擦鼠标内分管水平和垂直两个 方向的栅轮滚轴，驱动栅轮转动。栅轮轮沿为格栅状。紧靠栅轮格栅两侧，一侧是一红外 发光管，另一侧是红外接收组件。红外接收组件为一三端器件，其中包含甲乙两个红外接 收管。在水平和垂直栅轮夹角正对方向有一压紧轮， 它使胶球无论向何方向滚动都始终压紧在两个栅轮 轴上。 通过 ps/2 口或串口与主机相连。接口使用 四根线，
2、分别为电源 , 地，时钟和数据。正常工作 时，鼠标的移动转换为水平和垂直栅轮不同方向和 转速的转动。栅轮转动时，栅轮的轮齿周期性遮挡 红外发光管发出的红外线照射到接收组件中的甲管 和乙管,从而甲和乙输出端输出电脉冲至鼠标内控制 芯片。由于红外接收组件中甲乙两管垂直排列，栅 轮轮齿夹在红外发射与接收中间的部分的移动方向 为上下方向，而甲乙接收管与红外发射管的夹角不 为零，于是甲乙管输出的电脉冲有一个相位差。鼠 标内控制芯片通过此脉冲相位差判知水平或垂直栅 轮的转动方向，通过此脉冲的频率判知栅轮的转动 速度，并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息，主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标 同步移动。二、二
3、、 关键技术关键技术信号采集：栅轮转动时，栅轮的轮齿周期性遮挡红外发光管发出的红外线照射到 接收组件中的甲管和乙管,从而甲和乙输出端输出电脉冲至鼠标内控制芯片。信号处理：红外接收组件中甲乙两管垂直排列，栅轮轮齿夹在红外发射与接收 中间的部分的移动方向为上下方向，而甲乙接收管与红外发射管的夹角不为零，于是甲乙 管输出的电脉冲有一个相位差。光标定位：鼠标内控制芯片通过两个脉冲的相位差判知水平或垂直栅轮的转动 方向，通过脉冲的频率判知栅轮的转动速度，并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息， 主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标同步移动。三、主要构成部分及其作用三、主要构成部分及其作用滚球和栅轮滚轴：主要
4、用来采集信号，鼠标的移动造成滚球 转动，从而带动滚轴的运动，将鼠标的移动转换成脉冲信号，传给芯 片。红外线发射管和接收管：这是信号的转换装置，主要通过甲 乙两个红外线发射管与接收管，鼠标的移动由栅轮遮挡接收管而转换 成电脉冲传给芯片。芯片和串口：信号的处理和传输此脉冲信号经过控制芯片传 送给 Windows 操作系统，便可以产生光标的移动了。滚球滚轴和滚轮发射管与接收管芯片按键开关四、各部件之间的连接关系及工作机理四、各部件之间的连接关系及工作机理轻触式按键、红外线发射接收器和镜头组件所得到的信号，全部传给控制芯片 处理后通过线由 ps 接口传给电脑。五、主要功能及性能特点五、主要功能及性能特
5、点机械鼠标主要用于光标的定位，大多数软件也可以通过键盘操作,但显得异常笨拙， 鼠标是这些操作变得简单方便。但其精确性和赖用性不及光电鼠标，但机械鼠标设计较早， 其很多设计方案都是当年的高档设计，虽然由于技术发展而降价，但在很多方面依然比后 来作为普及产品设计的新光电鼠标要好。 六、可进行的技术创新或创意六、可进行的技术创新或创意长期使用鼠标会导致手指僵硬，可以试图改造鼠标的外表，使其更适合手 型，这点是大多数商家都在摸索的。冬天使用鼠标时，由于受露在外面，时间长了会冻僵；夏天使用鼠标时会 出汗；可以分别做在夏季和冬季使用的鼠标，冬天可以在上面加个适合鼠标外形的手套， 可以起到防寒保暖作用；夏天可以加个吸汗的装置，也可以用特殊的材料制作鼠标。使用机械鼠标时要加个鼠标垫，这是为了防止滚球受到摩擦而缩短其使用 寿命，我们可以改变滚球的材料，使其耐摩擦而且不易老化，这样在任意平面都可以使用， 大大增加了其市场竞争力。七、思维拓展七、思维拓展为什么不可以组合光电鼠标和机械鼠标的优点，制造出一种新型鼠标呢？鼠标的主 要作用是用于定位，除了光电外和机械外，我们可以考虑用其他的方式来实现信号的转换， 如将鼠标垫设计成表格式，这样鼠标的定位就简单多了。未来的发展趋势应该是简便，准 确定位，像触屏一样，将鼠标与手结合，做到靠手指来传达指令，如此可以得到消费者的 普遍亲睐，才能立于竞争的不败之地。
