光电鼠标原理与电路图

激光鼠标原理范文激光鼠标是一种使用激光技术来替代传统机械轨迹球鼠标的输入设备。

激光鼠标通过发射光束并感知其反射方式来确定鼠标在工作表面上的位置。

相比于传统的机械鼠标，激光鼠标具有更高的灵敏度和更准确的跟踪效果。

本文将详细介绍激光鼠标的原理以及其工作方式。

激光鼠标的原理主要涉及光学传感器、镜头系统以及信号处理部分。

激光鼠标通过向工作表面发射激光光束，并利用镜头系统收集反射光线以确定鼠标的位置。

在激光鼠标的光学传感器中，最关键的部分是光电二极管（Photo-Diode）和激光二极管（Laser Diode）。

光电二极管用于接收反射光线，而激光二极管则作为光源发出激光束。

光电二极管能够将光信号转化为电信号，并传送给信号处理器进行处理。

镜头系统是激光鼠标的核心部分，它包括透镜、凹透镜和滤光片。

激光鼠标使用凹透镜聚焦激光光束到一个点，从而形成一个小的光点。

透镜负责将反射光线收集到光电二极管上，而滤光片的作用是滤除非激光光束的干扰，确保只有激光光束的反射光线被检测和计算。

信号处理器是激光鼠标的大脑，它负责处理从光学传感器收到的信号并计算出鼠标在工作表面的位置。

信号处理器通常采用数字信号处理技术，能够对收到的电信号进行滤波、放大和数字化处理。

通过比较两次收到的信号差异，信号处理器可以确定光点在工作表面上的相对移动距离和方向。

激光鼠标在工作时会周期性地发射激光光束，然后计算两次光点的位置差异，进而确定光点在工作表面上的真实位置。

鼠标的移动量越大，两次测量的时间间隔就越短，从而可以实时追踪鼠标的位置。

激光鼠标相对于传统的机械鼠标在性能和稳定性上有着明显的优势。

首先，激光鼠标的灵敏度更高，能够实时追踪光标的移动，减少了滞后感。

其次，激光鼠标可以在多种表面上工作，包括不平整的表面。

而机械鼠标对工作表面有一定的要求。

此外，激光鼠标不会受到灰尘和污垢的影响，因为光束会透过这些杂质直接照射到工作表面。

总的来说，激光鼠标通过激光技术实现了更高精度的位置跟踪，使得用户在使用电脑时更加方便和舒适。

怎样解决光电鼠标灵敏度变差维修方法光电鼠标灵敏度变差是计算机常见故障，具体表现为移动鼠标时，光标反应迟钝，不听指挥。

1一、发光管或光敏元件老化光电鼠标的核心IC内部集成有一个恒流电路，将发光管的电流恒定在约50mA，高档鼠标一般采用间歇采样技术，送出的电流是间歇导通的(采样频率约5KHz)，可以在同样功耗的前提下提高检测时发光管的功率，故检测灵敏度高。

有些厂家为了提高光电鼠标的灵敏度，人为加大了发光二极管的电流，增大发射功能。

这样会导致发光二极管较早老化。

在接收端，如果采用了质量不高的光敏三极管，时间长了，也会自然老化，导致灵敏度变差。

解决方法：更换型号相同的发光管或光敏管。

2光电接收系统偏移，焦距没有对准光电鼠标是利用内部两对互相垂直的光电检测器，配合光电板进行的。

从发光二极管上发出的光线，照射在光电板上，反射后的光线经聚焦后经反光镜再次反射，调整其传输路径，被光敏管接收，形成脉冲信号，脉冲信号的数量及相位决定了鼠标移动的速度及方向。

光电鼠标的发射及透镜系统组件是组合在一体的，固定在鼠标的外壳上，而光敏三极管是固定在电路板上的，二者的位置必须相当精确，厂家是在校准了位置后，用热熔胶把发光管固定在透镜组件上的，如果在使用过程中，鼠标被摔碰过或震动过大，就有可能使热熔胶脱落、发光二极管移位。

如果发光二极管偏离了校准位置，从光电板反射来的光线就可能到达不了光敏管。

解决方法：调节发光管的位置，使之恢复原位，直到向水平与垂直方向移动时，指针最灵敏为止，再用少量的502胶水固定发光管的位置，合上盖板即可。

3外界光线影响,为了防止外界光线的影响，透镜组件的裸露部分是用不透光的黑纸遮住的，使光线在暗箱中传递，如果黑纸脱落，导致外界光线照射到光敏管上，就会使光敏管饱和，数据处理电路得不到正确的信号，导致光电鼠标灵敏度变差。

解决方法：将裸露部分用不透光的黑纸遮住，使外界光线不能射到光敏管。

4透镜通路有污染，使光线不能顺利到达,光电鼠标环境较差，有污染，时间长了，污物附着在发光管、光敏管、透镜及反光镜表面，遮挡光线接收路径使光路不通。

第一章前言1.1鼠标的发展历史鼠标自从诞生到今天，已经有38个年头了，这38年来，鼠标无论在性能还是工作原理上都有了许多变化。

“mouse”换代发展反映了计算机技术的普及和应用电子技术的突飞猛进。

同时也证明了一个结论：原创+科技进步=产品的生命。

曾经获得计算机界最权威的“图灵奖”的道格拉斯?恩格尔巴特（Douglas Englebart）博士于1968年12月9日在IEEE会议上展示了世界上第一个鼠标。

如图所示：一个木质的小盒子，盒子下面有两个互相垂直的轮子，每个轮子带动一个机械变阻器获得X、Y轴上的位移，在盒子的上面则有一个按钮开关提供连通信号。

鼠标的这款鼻祖与今天的鼠标结构大不相同，甚至还需要外置电源给他供电才能正常工作。

然而他却引领了一个科技领域的几次革命，带给计算机工作者一次次的欢欣鼓舞。

第一个mouse1983年苹果公司受到仙童公司著名STAR计算机的启发，在当年推出的Iisa电脑上第一次使用了鼠标作为GUI（Graphical user interface）界面操作工具。

这款电脑虽然不成功，但它为转年推出的Macintosh以及MACOS操作系统提供了经验，鼠标的黄金年代来临了。

这个时候的鼠标还是老式的机械式鼠标，但是对于最初的产品已经有了新的改良,鼠标球取代了不灵活的单滚球，单键设计被更加灵活的双键/三键所取代，可供电的标准RS232串行口设计取代了早期的独立接口，现代鼠标的基本结构已经成型。

1982年罗技公司发明的世界第一款光机鼠标，光机结构是鼠标发展史上最大的发明。

也就是这个时候现在鼠标的结构设计基本成熟，光机鼠标统治了鼠标市场达18年之久。

1984年罗技的第一款无线鼠标研制成功，那时候还依靠红外线作为信号的载体。

虽然说这款产品由于性能方面的诸多问题而告失败，但是罗技在无线方面的创新也给后来的产品带来了发展的潜能。

1996年由微软发明的鼠标滚轮是鼠标发展史上十分重大的发明，今天滚轮已经成为鼠标的标配之一。

光电鼠标的基本原理光电鼠标是一种利用光学传感器来检测移动的鼠标。

与传统的机械式鼠标相比，光电鼠标具有更高的精度和更好的反应速度。

它使用红外线LED（Light Emitting Diode）发射器和光敏元件来实现对鼠标在平面上移动距离和方向的检测。

1. 发射红外线光束光电鼠标通过发射红外线光束来实现对移动的检测。

在鼠标底部，有一个红外线LED作为发射器，它会发射出一个不可见的红外线光束。

这个光束会照射到工作表面上。

2. 光敏元件接收反射光当红外线光束照射到工作表面时，一部分光会被表面反射回来。

这些反射回来的光会被位于鼠标底部的光敏元件接收。

3. 图像传感器捕捉图像在接收到反射回来的光后，内置于鼠标底部的图像传感器开始工作。

图像传感器由一系列光敏元件组成，用于捕捉鼠标底部的表面图像。

4. 图像处理与运动检测捕捉到的表面图像会被传输到鼠标的处理器进行处理。

处理器会分析图像中的变化，并计算出鼠标在平面上的移动距离和方向。

5. 数据传输与反馈处理器将计算得到的移动距离和方向信息传输给计算机。

这些数据通过鼠标与计算机之间的连接线（如USB）进行传输。

同时，光电鼠标还可以通过点击按钮来实现一些特定操作，如左键点击、右键点击等。

这些按钮通过电路连接到鼠标的处理器，当按钮被按下时，电路会发送信号给处理器。

根据上述原理，光电鼠标可以实现对鼠标在平面上的精确控制。

它不需要使用滚轮或球体来检测移动，因此具有更高的精度和可靠性。

光电鼠标还可以在各种不同类型的表面上工作，包括木质桌面、玻璃等。

总结起来，光电鼠标利用红外线LED发射器发射红外线光束，并通过光敏元件接收反射回来的光。

接收到的光通过图像传感器捕捉图像，然后经过处理器的处理，计算出鼠标在平面上的移动距离和方向。

最后，这些数据通过连接线传输给计算机，实现对鼠标在计算机界面上的控制。

总之，光电鼠标通过光学原理实现了对鼠标移动的检测和控制，提供了更精确、快速和可靠的操作体验。

鼠标什么原理
鼠标是一种用于操作计算机的输入设备。

它的原理是利用感光器或感应器来追踪用户在平面上移动时所产生的输入信号。

一种常见的鼠标原理是光学原理。

这种鼠标内部有一个光电传感器，当鼠标在表面上移动时，传感器会捕捉到由光源反射回来的光线。

根据这些光线的变化，鼠标可以计算出用户的移动方向和速度。

具体来说，传感器会在鼠标底部投射出红光或红光激光，并通过计算机处理这个光线的变化来确定鼠标的位置。

另一种常见的鼠标原理是机械原理。

这种鼠标内部有一个小球，当鼠标在表面上移动时，球会滚动并改变鼠标内部的位置。

然后，通过计算机内部的编码器来测量小球的滚动方向和速度。

这种原理的鼠标需要定期清洁小球以确保准确性。

还有一种较新的鼠标原理是激光原理。

这种鼠标使用激光来追踪用户在表面上的移动。

激光鼠标通常比光学鼠标更准确，因为它使用更高分辨率的光电传感器来捕捉细微的移动。

无论鼠标使用哪种原理，它们都能够通过与计算机连接，将用户在平面上的移动转化为相应的光标或指针的移动。

这种输入设备在现代计算机使用中起到非常重要的作用，使用户能够方便地进行各种操作。

鼠标的工作原理
首先，我们需要了解鼠标的结构。

鼠标通常由外壳、滚轮、左键、右键和光电传感器等组成。

其中，光电传感器是鼠标最核心的部件，它能够感知鼠标在桌面上的移动轨迹。

当我们移动鼠标时，鼠标底部的光电传感器会感知桌面上的纹理和颜色变化，然后将这些信息转化为电信号传送给计算机。

计算机通过解析这些信号，就能够准确地计算出鼠标在屏幕上的移动轨迹和速度。

除了移动轨迹，鼠标的点击操作也是非常重要的。

当我们按下鼠标的左键或右键时，鼠标内部的微动开关会被按下，从而产生电信号传送给计算机。

计算机通过解析这些信号，就能够识别出用户的点击操作，并执行相应的指令。

在鼠标的滚轮部分，它通常用来控制屏幕上的滚动条，通过滚动鼠标滚轮，可以实现屏幕上内容的上下滚动。

滚轮也是通过内部的传感器将滚动的信息转化为电信号传送给计算机，从而实现屏幕上内容的滚动操作。

总的来说，鼠标的工作原理就是通过内部的光电传感器和微动开关等部件，将鼠标在桌面上的移动和点击操作转化为电信号传送给计算机，从而实现对计算机屏幕上光标的控制和各种操作。

鼠标作为计算机的重要输入设备，其工作原理的了解可以帮助我们更好地使用和维护鼠标，同时也有助于我们对计算机硬件原理有更深入的了解。

希望本文对大家有所帮助，谢谢阅读！。

激光鼠标原理
激光鼠标是一种采用激光技术的光电式鼠标，其工作原理是利用激光发射器发出一束红外激光，然后通过光电传感器接收反射光信号，从而实现对光标的控制。

具体而言，激光鼠标内部包含一个激光发射器和一个光电传感器。

激光发射器发出一束激光，这束激光经过一个特殊的镜片（透镜）聚焦成一个很小的激光点。

当激光点照射到平面或者其他表面时，会发生反射，反射光通过透镜进入光电传感器。

光电传感器是一个光敏元件，它的主要作用是接收反射光信号并将其转化为电信号。

当激光点从鼠标底部射向桌面时，反射光会落在光电传感器上。

光电传感器对接收到的反射光进行分析和处理，并通过与电脑连接的数据线将处理后的信号传送给电脑。

激光鼠标的工作原理利用了激光的高亮度和高对比度的特点。

相比于传统的光学鼠标，激光鼠标能够在更多不同表面上保持良好的跟踪效果。

此外，激光鼠标还具有更高的精度和更快的响应速度，可以实现更准确和流畅的鼠标控制。

总的来说，激光鼠标通过激光发射器发出一束激光，并通过光电传感器接收反射光信号，从而实现对光标的控制。

其优势在于较高的精度、更好的跟踪效果和更快的响应速度，使其成为现代电脑使用中常见的鼠标类型之一。

光电鼠标工作原理光电鼠标是一种常见的计算机输入设备，它通过利用光学原理来感知鼠标的移动和点击操作。

光电鼠标工作原理是基于光电效应和图像处理技术实现的。

光电鼠标内部包含了一个光电传感器，它由红外线发射器和光敏二极管组成。

当鼠标在移动时，红外线发射器会发出红外线光束，照射到鼠标底部的工作面上。

工作面通常安装有一个特殊的纹理结构，以便更好地反射红外线。

当红外线光束照射到工作面上时，一部分光会被工作面反射回来，其中一部分会被光敏二极管接收。

光敏二极管接收到的光信号会被转换成电信号，并通过电路传输到计算机主机。

为了准确地感知鼠标的移动距离和方向，光电鼠标还需要进行图像处理。

电路中会有一个处理器，它会接收到光敏二极管传来的电信号，并进行数字化处理。

处理器会通过比较连续两帧图像之间的差异，来确定鼠标的移动方向和距离。

具体而言，处理器会将连续两帧图像进行比较，找出两帧图像之间的不同之处，这些不同之处代表着鼠标的移动。

通过分析不同之处的位置和数量，处理器可以计算出鼠标的移动方向和距离。

为了使光电鼠标能够在不同表面上工作，光电鼠标通常还会配备一个特殊的底部结构，称为光学引导系统。

光学引导系统能够将红外线光束引导到工作面上，并确保光线的稳定和一致性，从而提高光电鼠标的精确度和稳定性。

总结一下，光电鼠标的工作原理是通过红外线光束照射到工作面上，然后通过光敏二极管接收反射回来的光信号，并将其转换成电信号。

电信号经过图像处理，计算出鼠标的移动方向和距离。

通过光学引导系统的帮助，光电鼠标能够在不同表面上准确地工作。

光电鼠标相比于机械鼠标具有更高的精确度和稳定性。

由于采用了光学原理，光电鼠标不需要使用机械滚轮，因此也减少了鼠标的磨损和故障率。

此外，光电鼠标可以在几乎任何表面上工作，包括光滑的玻璃面板。

光电鼠标的工作原理使其成为现代计算机的重要输入设备之一。

无论是在办公室还是家庭使用，光电鼠标都能够提供准确、稳定和便捷的操作体验。

光学感应器光学感应器是光电鼠标的核心，目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。

其中，安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛，除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外，其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。

图1:光电鼠标内部的光学感应器安捷伦公司的光学感应器主要由CMOS感光块(低档摄像头上采用的感光元件)和DSP组成。

CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线(并同步成像)，然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算和比较，通过图像的比较，便可实现鼠标所在位置的定位工作。

图2:光学感应器内部的组成方式图1是方正光电鼠内部的光学感应器，它采用的是安捷伦公司的H2000-A0214光学感应元件，其芯片内部的组成方式可参见图2。

图3是H2000-A0214光学感应器的背面，从图中我们可以看到，芯片上有一个小孔，这个小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像。

图3光学感应器背面的小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像[编辑]光电鼠标的控制芯片控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送和收取。

我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。

图4是罗技公司的CP5919AM控制芯片，它可以配合安捷伦的H2000-A0214光学感应元件，实现与主板USB接口之间的桥接。

当然，它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。

这里有一个非常重要的概念大家应该知道，就是dpi对鼠标定位的影响。

dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数，dpi越小，用来定位的点数就越少，定位精度就低；dpi越大，用来定位点数就多，定位精度就高。

图4罗技公司的CP5919AM控制芯片通常情况下，传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi以下，而光电鼠标则能达到400甚至800dpi，这就是为什么光电鼠标在定位精度上能够轻松超过机械式鼠标的主要原因。

光电鼠标原理电路图光电鼠标是一种基于光电传感器原理工作的鼠标设备。

它使用红外光或者激光来感知鼠标在平面上的运动。

以下是光电鼠标的工作原理和电路图。

工作原理：1. 光电传感器：光电鼠标使用光电传感器来感知鼠标在平面上的运动。

光电传感器包含一个发光二极管（LED）和一个光电二极管。

LED发出红外光或激光束，射向平面表面。

当光束射到平面上的纹理或边缘时，会因反射或散射而发生改变。

2. 光电二极管：光电二极管在光束射到平面上的特定位置时，可以感知到光的变化。

光电二极管会将感知到的光信号转化为电信号。

3. 运动检测：光电鼠标会通过感知光电传感器的输出信号来检测鼠标在平面上的运动。

当鼠标移动时，感知到的光信号会发生变化，进而能够计算出鼠标的运动方向和速度。

4. 数据传输：光电鼠标将检测到的运动信息通过连接线传输到计算机。

计算机根据传输的信息来控制光标在屏幕上的移动。

电路图：（以下是一种基本的光电鼠标电路图示意图，实际电路可能会有所不同）+5V│┌─┼───┐LED1───┤ ├──────┬─→ GND│ │┌─┼───┐Key1───┤ ├──────┤│ │C1────────┘ └──────┤OPAMP1│ │R1│┼─────── OUT注：图中的元件：- LED1: 发光二极管- Key1: 光电二极管- C1: 用于滤波的电容- OPAMP1: 运算放大器- R1: 电阻- OUT: 输出信号总结：光电鼠标利用光电传感器来感知鼠标在平面上的运动，在电路图中使用了发光二极管、光电二极管以及其他相关元件。

这些元件配合在一起，实现了鼠标运动的检测和数据传输。

光电鼠标工作原理图
很抱歉，我无法显示图片，但我可以向您解释光电鼠标的工作原理。

光电鼠标是一种使用光学传感器来感知和跟踪鼠标移动的设备。

以下是它的工作原理：
1. 光学传感器：光电鼠标内置了一个光学传感器，通常是一个LED（Light Emitting Diode，发光二极管）或激光二极管。

当鼠标移动时，LED或激光二极管会通过鼠标底部的透明窗口照射在工作表面上。

2. 表面反射：工作表面（如桌面）将光线反射回鼠标底部。

3. 图像采集：光学传感器获取到从表面反射回来的光信号，并将其转换为电信号。

这些电信号表示了光线照射点的位置和移动方向。

4. 跟踪算法：通过比较连续的图像帧，鼠标可以计算鼠标移动的位移和方向。

这种算法通常使用了红外线或可见光颜色滤波器来提高鼠标对目标的感知。

5. 数据输出：通过与计算机连接的接口（如USB），鼠标将跟踪到的数据传输给计算机，以便计算机根据鼠标的移动来控制光标在屏幕上的位置。

总之，光电鼠标通过感知表面反射的光信号，将其转换为电信号，并通过跟踪算法计算鼠标的移动信息，从而实现对光标位置的控制。

清华同方鼠标吐血拆解光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面；然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，这些光线已经携带着很多的物像信息的了，光线经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件内成像，这个感光器件是个高集成度的集成电路。

这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像，最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，形成一定的编码，从而完成光标的定位。

1、光学感应器和主控芯片这个鼠标貌似是光学感应器和主控芯片设计在了一起，如下图中央黑色部分所示。

这张是背面，中央那个小孔用来接收发光二级管照射到底面反射并通过透镜聚焦到这里的光线。

控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通（桥接）及各种信号的传送和收取。

我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。

这里有一个非常重要的概就是dpi对鼠标定位的影响。

dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数，dpi越小，用来定位的点数就越少，定位精度就低；dpi越大，用来定位点数就多，定位精度就高。

2、光学透镜组件光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置，从下图中可以清楚地看到，光学透镜组件由一个棱光镜和一个圆形透镜组成。

其中，棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部，并予以照亮。

圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头，这个镜头负责将鼠标底部的图像光线聚焦至光学感应器底部的小孔中（感光器件）。

或者说成像于图像处理器的感光面！下图所示为光学透镜，中间的小孔的作用是聚焦反射回来的光线到光学传感器的表面。

3、发光二级管提供光源，把底部照亮，反射图像信息，就如拍摄用的灯光一样。

通常，光电鼠标采用的发光二极管如下图是红色的（也有部分是蓝色的），且是高亮的（为了获得足够的光照度）。

几种鼠标电路图1、USB接口鼠标电路图2、电脑无线鼠标电路图3、光电鼠标电路图4、鼠标电路图5、有线USB 光学游戏鼠标电路图A5020方案6、有线USB激光鼠标电路图7、3键USB 有线激光游戏鼠标电路图A7550+CY63743方案8、自制无线鼠标电路图光电鼠标电路图1、两款光电鼠标电路光电鼠标电路一般由两片集成电路与外围元件组成。

一片稍大的是COMS 感光集成电路，另一片一般为鼠标专用集成电路。

CMOS 感光芯片通过检测光电部件因鼠标移动产生的光线变化而得到位置信号，送到鼠标专用集成电路的X、Y 输入端。

而鼠标专用集成电路再检测左、右按键，滚轮键及滚轮前后转到等信息随着CLK时钟信号一起传输给计算机的PS2 或USB 端口。

USB 光电鼠标电路图①为使用GL603 - USB 鼠标集成电路芯片和H2000(400CPI、每秒1500 次扫描) 光电感应芯片的USB 光电鼠标电路图。

PS2 接口鼠标电路图②为使用PAN101 - 208 (800CPI 光学分辨率,2000 次扫描/ 秒) 光电感应芯片和84510 系列鼠标集成电路芯片的PS2 接口光电鼠标电路。

2、光电鼠标原理与电路图传统光学鼠标的工作原理传统光学鼠标工作原理示意图光学跟踪引擎部分横界面示意图光学鼠标主要由四部分的核心组件构成，分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎（Optical Engine）以及控制芯片组成。

光学鼠标通过底部的LED灯，灯光以30度角射向桌面，照射出粗糙的表面所产生的阴影，然后再通过平面的折射透过另外一块透镜反馈到传感器上。

当鼠标移动的时候，成像传感器录得连续的图案，然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理，以判断鼠标移动的方向以及位移，从而得出鼠标x, y方向的移动数值。

再通过SPI 传给鼠标的微型控制单元（Micro Controller Unit）。

鼠标的处理器对这些数值处理之后，传给电脑主机。

USB光电鼠标四芯线的原理与维修段传正【摘要】我们做电子制作和设计的朋友离不开电脑，写程序，编程芯片都需要频繁使用鼠标，而光电鼠标容易出现如下故障：断线、接口芯片损坏、元件虚焊或脱焊、发光二极管损坏，光学系统脏污等。

我在几年的鼠标维修过程中发现90％的故障都来自鼠标的四根芯线。

本文专门讨论下USB光电鼠标四芯线的故障情况。

【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】2页(P72-73)【关键词】光电鼠标;维修过程;USB;芯线;原理;接口芯片;发光二极管;电子制作【作者】段传正【作者单位】不详【正文语种】中文【中图分类】TP334.2我们做电子制作和设计的朋友离不开电脑，写程序，编程芯片都需要频繁使用鼠标，而光电鼠标容易出现如下故障：断线、接口芯片损坏、元件虚焊或脱焊、发光二极管损坏，光学系统脏污等。

我在几年的鼠标维修过程中发现90%的故障都来自鼠标的四根芯线。

本文专门讨论下USB光电鼠标四芯线的故障情况。

一、现象由于USB鼠标线太细，有的设计有缠绕收线功能，时间一长极容易四芯线断线或两线相碰，电缆芯线断路或两线相碰主要表现有USB插头插入无提示音，电脑屏幕右下方显示“无法识别的USB设备”，灯不亮。

光标不动或时好时坏。

如果用手摆动USB电缆连接线，光标抖动。

一般芯线故障点多发生在鼠标电缆线的两端即插头的尾部电缆芯线引出端(图1中B点)与鼠标口电缆芯线引入端（图1中A 点）的频繁弯折处，此时护套可能完好无损，从外表上一般看不出来，而且由于断开处时通时断，用万用表检测要掌握静态与动态测试的技巧。

二、检测1. 肉眼观测图1图2图3将图1鼠标线的两头A、B附近对折，鼠标由不动变动或鼠标底部中央处的发光二极管由不亮变亮，则100%是断线或碰线故障！2. 工具检测① 万用表测电压。

拧下鼠标底部螺丝，扳开塑料底壳，将鼠标插入电脑USB接口，测量鼠标四线电压，电源V为5V左右，D-为3V，D+为0V,地G为0V, 5V直接来自于电脑，3V由5V经接口芯片变换而来，若5V无，排除接口接触不良，一般为5V线断；5V正常3V无不一定为线断，有可能是鼠标内电路板上元器件不良。

图解更换光电鼠标易损元件之要点2009-05-29 14:23:38 技术 | 评论(0) | 浏览(2896)光电鼠标的普及，使得用户不必再像以前使用机械鼠标那样频繁的清理底部滚球的污垢了，然而光电鼠标经过长期的使用，仍然会存在各种故障，其中最常见的故障为微动开关失灵和中间滚轮失灵。

如果是一款廉价低档的鼠标尽可更换掉，但如果是名牌鼠标的话丢掉未免有点可惜，尤其是某些品牌机用的都是套件，随意更换会损害整体的美观，所以适当的维修还是必要的。

今天我就用图片来说明一下更换鼠标微动开关及滚轮电位器的要点。

我有两款品牌鼠标都有点小毛病，其中联想鼠标表现为左键经常自动双击，而惠普鼠标则表现为滚轮转动松动无力，段落感不清晰，使用起来手感较差。

很明显，这个罗技代工的联想鼠标是左键微动开关出现问题了，打开后果然发现左键微动开关跟其它两个相比有些无力，这应该是其内部簧片老化所致，还是ZIP的呢，看来不能太盲目迷信名牌哦。

而惠普鼠标使用的这个电位器（我自己起的名，专业好像叫编码器）很松，转动起来手感很差，必须更换掉。

更换这个配件要注意能否和滚轮轴配合，否则会装不上去。

我手里恰好有一款电路损坏的黑貂无线光电鼠标，由于使用时间不长，所以其零件完全可用来作为替换。

它的滚轮也是用的电位器，经比较做工比惠普的要好些，段落感比较清晰，关键是能和惠普鼠标的滚轮轴配合上，这个比较幸运。

准备工作：电烙铁是必不可少的，由于元件比较小，所以烙铁头要事先用锉刀修整得尖一些，另外还需要一个吸锡器。

然后就可以将微动开关和电位器焊下来了，由于焊点比较小，操作难度较大，关键是吸锡器要合理运用才能事半功倍，另外可以配合应用小平口螺丝刀来撬动。

终于都焊下来了，接下来当然是替换回去。

往回安装相对拆卸要容易得多，但注意焊锡不要用得太多以免短路。

下面是更换好的鼠标：经过试用，这两款鼠标终于都恢复正常了，总体感觉，联想鼠标用得比较舒服，毕竟是罗技代工的，还是比较值得一修。

光电鼠标原理与电路图传统光学鼠标的工作原理传统光学鼠标工作原理示意图光学跟踪引擎部分横界面示意图光学鼠标主要由四部分的核心组件构成，分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎（Optical Engine）以及控制芯片组成。

光学鼠标通过底部的LED灯，灯光以30度角射向桌面，照射出粗糙的表面所产生的阴影，然后再通过平面的折射透过另外一块透镜反馈到传感器上。

当鼠标移动的时候，成像传感器录得连续的图案，然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理，以判断鼠标移动的方向以及位移，从而得出鼠标x, y方向的移动数值。

再通过SPI 传给鼠标的微型控制单元（Micro Controller Unit）。

鼠标的处理器对这些数值处理之后，传给电脑主机。

传统的光电鼠标采样频率约为3000 Frames/sec（帧/秒），也就是说它在一秒钟内只能采集和处理3000张图像。

根据上面所讲述的光学鼠标工作原理，我们可以了解到，影响鼠标性能的主要因素有哪些。

第一，成像传感器。

成像的质量高低，直接影响下面的数据的进一步加工处理。

第二，DSP处理器。

DSP处理器输出的x，y轴数据流，影响鼠标的移动和定位性能。

第三，SPI于MCU之间的配合。

数据的传输具有一定的时间周期性（称为数据回报率），而且它们之间的周期也有所不同，SPI主要有四种工作模式，另外鼠标采用不同的MCU，与电脑之间的传输频率也会有所不同，例如125MHZ、8毫秒；500MHz，2毫秒，我们可以简单的认为MCU可以每8毫秒向电脑发送一次数据，目前已经有三家厂商（罗技、Razer、Laview）使用了2毫秒的MCU，全速USB设计，因此数据从SPI传送到MCU，以及从MCU传输到主机电脑，传输时间上的配合尤为重要。

光电鼠标中的VDD、CLK、DAT、GND接线各是什么意思？本文来自:VDD：+12V直流供电端，可接报警主机的AUX来供电。

CLK：接报警主机的CLK端（排线中的绿色，可以不接）。

光电鼠标的工作原理图光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。

光电鼠标的工作原理是：在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。

然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。

这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。

最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。

光电鼠标通常由以下部分组成：光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。

下面分别进行介绍：第一部分：光学感应器光学感应器是光电鼠标的核心，目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。

其中，安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛，除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外，其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。

图1 光电鼠标内部的光学感应器安捷伦公司的光学感应器主要由CMOS感光块（低档摄像头上采用的感光元件）和DSP组成。

CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线（并同步成像），然后CMOS 感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算和比较，通过图像的比较，便可实现鼠标所在位置的定位工作。

图3是H2000-A0214光学感应器的背面，从图中我们可以看到，芯片上有一个小孔，这个小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像。

图2 光学感应器内部的组成方式图3 光学感应器背面的小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像。

第二部分：光电鼠标的控制芯片控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通（桥接）及各种信号的传送和收取。

鼠标USB接口接线图含义
D: data 数据
C: clock 时钟
G: GND 地线
V: VD 电压
一般的排列方式是：
黑线：地线gnd
红线：电源vcc
绿线：USB数据线data+
白线：USB数据线data-
在USB鼠标电路板上常可以看到G,V,C,D的接口，其定义如下：
V --- VCC 电源正极，一般是红色的。

电源正极和地线之间一般接有一个滤波电容
C --- CLOCK 时钟，白色
D --- DATA 数据，绿色或蓝色。

C\D 如果接上了不管用可以颠倒过来试试
G --- GND 地线黑色。

有的光电鼠标的四条线是这样标示的：
电源 +5v
地线 GND
数据正 D+
数据负 D-
或者四根线的颜色标示为，
白 V
绿 D
橙 C
蓝 G
USB的接口一般的顺序是：
红色线 V
黑色线 G
白色线 D －
绿色线 D ＋。