無(wú)線鼠標(biāo)慢慢成了現(xiàn)在辦公電腦的標(biāo)配，從此再也不用拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的線跑來(lái)跑去了。可是，無(wú)線鼠標(biāo)是怎么工作的呢？今天我們一起來(lái)學(xué)習(xí)一下

No.1

無(wú)線鼠標(biāo)的發(fā)展史

你知道嗎，無(wú)線鼠標(biāo)現(xiàn)在也已經(jīng)40歲了，1984年的時(shí)候，羅技研制了世界上第一款無(wú)線鼠標(biāo)，不過(guò)這個(gè)無(wú)線鼠標(biāo)采用紅外線作為信號(hào)的載體，據(jù)說(shuō)長(zhǎng)得像下面圖片這個(gè)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(fā)成功了一個(gè)工作在27MHz的無(wú)線鼠標(biāo)，這個(gè)27MHz頻率也成了很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)線鼠標(biāo)和鍵盤的工作頻率，被稱為27MHz技術(shù)。

在1998年的時(shí)候，SIG聯(lián)盟成立，藍(lán)牙技術(shù)問(wèn)世，后面基于藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線鼠標(biāo)也開(kāi)始研發(fā)成功并商用。

到現(xiàn)在為止，無(wú)線鼠標(biāo)主要采用的無(wú)線通信方式，包括藍(lán)牙、Wi-Fi (IEEE 802.11)、Infrared (IrDA)、ZigBee (IEEE 802.15.4)等多個(gè)無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

No.2

無(wú)線鼠標(biāo)的技術(shù)方案

2.1，27MHz 技術(shù)

上文提到，羅技公司在1994年的時(shí)候開(kāi)發(fā)了第一款工作在27MHz的無(wú)線鼠標(biāo)，后面也就慢慢發(fā)展成了一種基于27MHz ISM 頻率帶的無(wú)線通信技術(shù)，輸出功率要求小于<54dBuV/m.

在這個(gè)頻率帶中有四個(gè)全球范圍的頻道：其中兩個(gè)用于無(wú)線鍵盤，另外兩個(gè)用于無(wú)線鼠標(biāo)；其中無(wú)線鍵盤工作頻率為27.095MHz 和/或 27.195MHz，無(wú)線鼠標(biāo)工作頻率為27.045MHz 和/或 27.145Mhz。這樣無(wú)線鼠標(biāo)和無(wú)線鍵盤在工作的時(shí)候就不容易互相干擾了。

但是這個(gè)無(wú)線技術(shù)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(xiàng)傳輸，功耗也相對(duì)較大，安全性較低。

2.2 2.4G/5.8G 無(wú)線技術(shù)

目前絕大多數(shù)的無(wú)線鼠標(biāo)工作在這兩個(gè)頻段，2.4G和5.8G也是標(biāo)準(zhǔn)的ISM頻段，2.4G無(wú)線技術(shù)的工作頻率是從2.4GHz到2.4835GHz；5.8G無(wú)線技術(shù)包括三個(gè)5GHz的頻段，頻段1是5.15～5.25GHz，規(guī)定其EIRP不大于23dBm適用于室內(nèi)無(wú)線通信；頻段2是5.25～5.35GHz，規(guī)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(lái)進(jìn)行社區(qū)的寬帶無(wú)線接入，以獲得更佳的性能價(jià)格比。

2.4G無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用，較好的解決了27MHz無(wú)線技術(shù)在功耗和傳輸距離上的問(wèn)題，2.4G傳輸效率達(dá)到了2Mbps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于27Mhz傳輸效率，而且接收器和鼠標(biāo)之間不必連續(xù)工作，產(chǎn)品功耗消耗大問(wèn)題有了明顯的改善，電池的使用時(shí)間大大得到提高了。不同于27MHz，2.4G采用自動(dòng)調(diào)頻技術(shù)，接收器可以自動(dòng)找到可用頻段，27Mhz產(chǎn)品互相干擾的情況得到了很好的解決。2.4GHz無(wú)線技術(shù)支持雙向傳輸模式，27Mhz單向傳輸出現(xiàn)的信號(hào)斷續(xù)情況也被有效的改善。

不僅如此，2.4GHz的無(wú)線技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸速度上也要快于27MHz，目前基于這種無(wú)線技術(shù)上的不少?gòu)S家都推出了“零延遲”的產(chǎn)品，不僅滿足廣大用戶的需要，對(duì)于一些要求苛刻的游戲玩家來(lái)說(shuō)也是非常優(yōu)秀的產(chǎn)品。

2.3藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)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(gè)頻段。那怎么處理他們之間的干擾呢？藍(lán)牙采用了跳頻擴(kuò)頻技術(shù)FHSS（Frequency-Hopping Spectrum Spred），這個(gè)技術(shù)將頻帶分成1MHz間隔的79個(gè)調(diào)頻信道，藍(lán)牙設(shè)備的信號(hào)以偽隨機(jī)的方式從一個(gè)信道跳到另一個(gè)信道，從表面看，藍(lán)牙占據(jù)了整個(gè)ISM頻段，但實(shí)際上只有約1MHz的頻段被占用，并且調(diào)頻的速率是1600跳每秒。

同時(shí)呢，為了避免潛在的干擾，標(biāo)準(zhǔn)組織以藍(lán)牙協(xié)議為基礎(chǔ)，提出了無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15，以解決藍(lán)牙和無(wú)線網(wǎng)Wifi之間的共存問(wèn)題。

到目前，藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)更新發(fā)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(biāo)，光電鼠標(biāo)，激光鼠標(biāo)，不同技術(shù)對(duì)比圖如下

No.3

無(wú)線鼠標(biāo)的電路設(shè)計(jì)

我們找到了一些關(guān)于無(wú)線鼠標(biāo)電路設(shè)計(jì)模型，下圖給出了無(wú)線鼠標(biāo)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)圖，以供大家參考學(xué)習(xí)

3.1 硬件框圖和軟件框圖

無(wú)線鼠標(biāo)的硬件架構(gòu)圖

無(wú)線鼠標(biāo)的軟件架構(gòu)圖

羅技無(wú)線鼠標(biāo)電路原理圖

3.2 無(wú)線鼠標(biāo)的PCB和結(jié)構(gòu)圖

更清晰一點(diǎn)的，還有一個(gè)透明鼠標(biāo)，不用拆解直接可以看到里面的電路板結(jié)構(gòu)的。