無線鼠標慢慢成了現在辦公電腦的標配,從此再也不用拖著長長的線跑來跑去了。可是,無線鼠標是怎么工作的呢?今天我們一起來學習一下
No.1
無線鼠標的發展史
你知道嗎,無線鼠標現在也已經40歲了,1984年的時候,羅技研制了世界上第一款無線鼠標,不過這個無線鼠標采用紅外線作為信號的載體,據說長得像下面圖片這個樣子,后面由于性能原因而宣告失敗。
直到十年后的1994年,羅技終于研發成功了一個工作在27MHz的無線鼠標,這個27MHz頻率也成了很長一段時間內,無線鼠標和鍵盤的工作頻率,被稱為27MHz技術。
在1998年的時候,SIG聯盟成立,藍牙技術問世,后面基于藍牙技術的無線鼠標也開始研發成功并商用。
到現在為止,無線鼠標主要采用的無線通信方式,包括藍牙、Wi-Fi (IEEE 802.11)、Infrared (IrDA)、ZigBee (IEEE 802.15.4)等多個無線技術標準。
No.2
無線鼠標的技術方案
2.1,27MHz 技術
上文提到,羅技公司在1994年的時候開發了第一款工作在27MHz的無線鼠標,后面也就慢慢發展成了一種基于27MHz ISM 頻率帶的無線通信技術,輸出功率要求小于<54dBuV/m.
在這個頻率帶中有四個全球范圍的頻道:其中兩個用于無線鍵盤,另外兩個用于無線鼠標;其中無線鍵盤工作頻率為27.095MHz 和/或 27.195MHz,無線鼠標工作頻率為27.045MHz 和/或 27.145Mhz。這樣無線鼠標和無線鍵盤在工作的時候就不容易互相干擾了。
但是這個無線技術通信距離較短,有效傳輸距離僅為182cm,不足兩米,并且僅支持單項傳輸,功耗也相對較大,安全性較低。
2.2 2.4G/5.8G 無線技術
目前絕大多數的無線鼠標工作在這兩個頻段,2.4G和5.8G也是標準的ISM頻段,2.4G無線技術的工作頻率是從2.4GHz到2.4835GHz;5.8G無線技術包括三個5GHz的頻段,頻段1是5.15~5.25GHz,規定其EIRP不大于23dBm適用于室內無線通信;頻段2是5.25~5.35GHz,規定其EIRP不大于30dBm,適用于中等距離通信;頻段3是5.725~5.825GHz,通常人們選用5.725~5.825GHz來進行社區的寬帶無線接入,以獲得更佳的性能價格比。
2.4G無線技術的應用,較好的解決了27MHz無線技術在功耗和傳輸距離上的問題,2.4G傳輸效率達到了2Mbps,遠遠高于27Mhz傳輸效率,而且接收器和鼠標之間不必連續工作,產品功耗消耗大問題有了明顯的改善,電池的使用時間大大得到提高了。不同于27MHz,2.4G采用自動調頻技術,接收器可以自動找到可用頻段,27Mhz產品互相干擾的情況得到了很好的解決。2.4GHz無線技術支持雙向傳輸模式,27Mhz單向傳輸出現的信號斷續情況也被有效的改善。
不僅如此,2.4GHz的無線技術在數據傳輸速度上也要快于27MHz,目前基于這種無線技術上的不少廠家都推出了“零延遲”的產品,不僅滿足廣大用戶的需要,對于一些要求苛刻的游戲玩家來說也是非常優秀的產品。
2.3藍牙技術
藍牙工作在我們最熟悉的ISM頻段,也就是2.4GHz,帶寬為83.5MHz,從2.4GHz-2.4835GHz,和我們常用的wifi等都共用這個頻段。那怎么處理他們之間的干擾呢?藍牙采用了跳頻擴頻技術FHSS(Frequency-Hopping Spectrum Spred),這個技術將頻帶分成1MHz間隔的79個調頻信道,藍牙設備的信號以偽隨機的方式從一個信道跳到另一個信道,從表面看,藍牙占據了整個ISM頻段,但實際上只有約1MHz的頻段被占用,并且調頻的速率是1600跳每秒。
同時呢,為了避免潛在的干擾,標準組織以藍牙協議為基礎,提出了無線個人局域網標準IEEE802.15,以解決藍牙和無線網Wifi之間的共存問題。
到目前,藍牙技術已經更新發展到了第五代,其通信速率和通信距離比上代都有了顯著的提升。
除此之外,還有紅外鼠標,光電鼠標,激光鼠標,不同技術對比圖如下
No.3
無線鼠標的電路設計
我們找到了一些關于無線鼠標電路設計模型,下圖給出了無線鼠標的硬件設計和軟件設計圖,以供大家參考學習
3.1 硬件框圖和軟件框圖
無線鼠標的硬件架構圖
無線鼠標的軟件架構圖
羅技無線鼠標電路原理圖
3.2 無線鼠標的PCB和結構圖
更清晰一點的,還有一個透明鼠標,不用拆解直接可以看到里面的電路板結構的。
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原文標題:無線鼠標到底是怎么做到無線的?
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