鼠标编码器（滑轮）原理



鼠标编码器（滑轮）原理

鼠标编码器（滑轮）的引脚有三个，其基本原理是利用内部随滑轮运动开关导通，使各引脚之间的导通波形不同。它可以识别滑轮的运动方向和速度。具体原理见https://wenku.baidu.com/view/1dbfb38fa0116c175f0e4862.html。

首先鼠标编码器的三个引脚如下图，第一个是电源端，第二个和第三个是电压输出端。定义下图中编码器摆放为正面。

测试利用示波器对其第二引脚和第三引脚的输出进行，第一引脚接DC5V，第二引脚接示波器的三通道（紫色），第三引脚接示波器的四通道（绿色）。

当正面向上，顺时针旋转时，波形如下图所示。可以看出，紫色波形的相位超前于绿色波形，也就是说第二引脚输出的波形相位超前于第三引脚输出的波形。图中红色为第三通道波形（紫色）减第四通道波形（绿色）的结果。

当正面向上，逆时针旋转时，波形如下图所示。可以看出，绿色波形的相位超前于紫色波形，也就是说第二引脚输出的波形相位落后于第三引脚输出的波形。图中红色为第三通道波形（紫色）减第四通道波形（绿色）的结果。

下面观察滑动速度和输出波形的关系。当顺时针慢滑动时（基本是一点一点动），输出波形如下图所示。

当逆时针快滑动时，输出波形如下图所示。

对比快慢滑动可以看出其输出波形的脉宽会有变化。当慢滑动时，第二引脚和第三引脚输出的波形脉宽宽（也就是高电平持续时间长）；当快滑动时，第二引脚和第三引脚输出的波形脉宽窄（也就是高电平持续时间短）。当第二引脚和第三引脚输出波形相与时的到脉冲频率高则说明滑动快，脉冲频率慢则说明滑动速度慢。对比滑动方向图，可以发现，第二引脚和第三引脚输出的脉宽是相同的，只是相位有提前和落后。

总结可得，鼠标编码器的接法是：第一引脚接VCC电源，第二引脚和第三引脚为输出端。编码器通过相位差来判断滑动方向，通过输出高电平持续时间来判断滑动速度，但无论滑动快慢和方向，其各引脚输出的脉冲宽度相同。

TCRT5000反射式光电开关传感器的探测距离可达80cm，当距离远时导通接收的电平电压低；当距离近时，导通接收电压大。测试中发光二极管的电压为1.6V，光电管的电压为1.5V。