เมาส์คอมพิวเตอร์ธรรมดามีเซ็นเซอร์รับแสงคู่หนึ่งซึ่งสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้ ตัวอย่างเช่น มีการใช้เซ็นเซอร์เดียวกันเพื่อระบุตำแหน่งของวัตถุ ไม่ว่าประตูจะล็อคอยู่ หรือเพื่ออ่านจำนวนรอบการหมุนของเพลา ตัวเลือกที่เหมาะสมและสะดวกที่สุดคือการใช้บอร์ดสำเร็จรูปและไมโครวงจรโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อระบบต้องการการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตามกฎแล้ว พวกเขามีอินพุตที่รองรับอินเทอร์เฟซ RS-232 อยู่แล้ว หากคุณไม่มีตัวเลือกนี้ คุณสามารถใช้วงจรตามที่ระบุไว้ข้างต้น

เซ็นเซอร์นี้แบ่งออกเป็นสองส่วน: การรับ (VD2) และการส่ง (VD1) ส่วนที่ส่งสัญญาณคือ LED ที่ทำงานในช่วง IR และส่วนที่รับคือโฟโตไดโอดคู่หนึ่งในตัวเครื่องตัวเดียว จำเป็นต้องมีสองอย่างเพื่อให้สามารถกำหนดทิศทางที่ล้อเมาส์หมุน (ขึ้นหรือลง)

R1 - จ่ายกระแสให้กับ LED จำเป็นต้องใช้ R2 เพื่อแปลงกระแสของเครื่องตรวจจับแสงให้เป็นแรงดันไฟฟ้า (ขาที่ไม่ได้ใช้ VD2 คือเอาต์พุตของเครื่องตรวจจับแสงตัวที่สอง) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทานนี้จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1.5 โวลต์ (ไม่มีแสง) ถึง 3.4 โวลต์ (มีแสง) ขีดจำกัดล่าง 1.5 โวลต์นั้นสูงมากในการสลับวงจร TTL ดิจิตอล เนื่องจากเกณฑ์การสลับคือ 0.8 โวลต์ ด้วยเหตุนี้ แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงาน DA1 จึงถูกใช้ในโหมดตัวเปรียบเทียบ แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์กำหนดโดยตัวแบ่งตัวต้านทาน R3 และ R4 ซึ่งก็คือ 2.5 โวลต์ คุณสามารถสรุปได้ว่าสัญญาณดิจิทัลมาจากเอาต์พุต DA1 อยู่แล้ว

เพื่อลดการรบกวนแบบสุ่มและการเตือนที่ผิดพลาด คุณสามารถแนะนำฮิสเทรีซิสให้กับระดับการสลับ DA1 ได้ ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องเปิดตัวต้านทาน R6 และ R7 ที่แสดงตามเงื่อนไข (R6 สำหรับช่องว่างระหว่าง DA1 และ R2) ยิ่งค่าของ R6 ใกล้ R7 มากเท่าใด ลูปฮิสเทรีซิสก็จะกว้างขึ้น และระดับการสลับจาก "0" ถึง "1" และจาก "1" ถึง "0" ก็จะยิ่งห่างจากกันมากขึ้นเท่านั้น ระดับการเปลี่ยนจาก "0" เป็น "1" คือ 2.8 โวลต์ จาก "1" ถึง "0" คือ 2.1 โวลต์

ตัวอย่างเช่น จะแสดงวงจรบ่งชี้อย่างง่ายที่ประกอบด้วย LED และอินเวคเตอร์ DD1 เมื่อมีวัตถุอยู่ระหว่าง VD1 และ VD2 ที่ขัดขวางไม่ให้แสงลอดผ่าน ไฟ LED VD3 จะสว่างขึ้น

มีความจำเป็นต้องคำนึงถึงความเป็นไปได้ของอิทธิพลภายนอกที่อาจรบกวน เซ็นเซอร์นี้จะรับรังสีได้ดีทั้งฝั่งตัวส่งสัญญาณและฝั่งตรงข้าม วงจรค่อนข้างอ่อนไหวและยังสามารถตอบสนองต่อโคมไฟตั้งโต๊ะได้ด้วยเหตุนี้จึงควรวางเซ็นเซอร์ไว้ในตัวเรือนบางประเภทที่จะป้องกันแสงได้ดีกว่า

หากคุณเลื่อนเมาส์เร็วขึ้นและเร็วขึ้น เมาส์จะเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร็วระดับหนึ่ง สิ่งนี้อาจมาพร้อมกับความไวที่ลดลง ความไม่มั่นคงที่เพิ่มขึ้นและการเคลื่อนไหวที่วุ่นวาย และ "สิ่งเลวร้าย" อื่นๆ ฉันชอบเมาส์สำนักงาน Logitech รุ่นหนึ่งมาก - ด้วยการเคลื่อนไหวกะทันหัน คุณจะพบว่าตัวเองมองตรงไปที่พื้นและหมุนไปพร้อมๆ กัน สถานการณ์ที่น่าสนใจมากในช่วงเวลาของการต่อสู้กับ Flak ฉันจะพิจารณาปัญหานี้ในระหว่างการทดสอบภาคปฏิบัติของหนูจริง ๆ ไม่มีอะไรพิเศษให้ตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับที่นี่

ความไม่แน่นอน

โดยธรรมชาติของเมาส์แล้ว เมาส์คืออุปกรณ์ทางกล ซึ่งหมายความว่ามีลักษณะไม่แน่นอนและการเผาไหม้ สิ่งเหล่านี้เป็นการเคลื่อนไหวเล็กๆ น้อยๆ ที่วุ่นวาย (สุ่ม) ข้อบกพร่องอาจเป็นแบบคงที่หรือไดนามิกก็ได้ ไฟฟ้าสถิตย์ปรากฏให้เห็นในความจริงที่ว่าเมาส์ทิ้งเส้นทางที่ไม่เรียบด้วยความเร็วต่ำในการเคลื่อนที่ ข้อบกพร่องอีกประการหนึ่งที่มีสาเหตุเดียวกันคือการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของเมาส์ ลักษณะของข้อบกพร่องอยู่ที่สัญญาณรบกวนของภาพเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว มีหลายวิธีในการรักษาโรค และทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการกรองบ้าง ข้อบกพร่องของการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของหนูที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้ ดูเหมือนจะไม่ปรากฏให้เห็นในขณะนี้ ดีจัง? ไม่เลย.

การโฆษณา

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวยังคงสร้างเสียงรบกวน แต่ตัวควบคุมเมาส์ใช้อัลกอริธึมพิเศษที่บล็อกเมาส์ไม่ให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำเป็นพิเศษและมีความล่าช้าในการทำงาน จำเป็นต้องมีการหน่วงเวลาเพื่อที่ผู้ใช้จะได้ไม่ต้องหยุดเมาส์เมื่อตัวเขาเองเริ่มขยับเมาส์ช้าเกินไป อัลกอริธึมนี้สามารถนำไปใช้ได้หลายวิธี ดังนั้นอย่าแปลกใจกับ "ความแปลก" ของเมาส์ตัวใหม่เมื่อคุณไม่สามารถกดไอคอนได้ - เนื่องจากความล่าช้า เมาส์จึงไม่เริ่มเคลื่อนไหวตั้งแต่วินาทีที่คุณเริ่มขยับมือ นอกจากนี้จำนวนความล่าช้าอาจขึ้นอยู่กับความเร็ว เป็นผลให้เกิดเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์สองเหตุการณ์พร้อมกัน - เมาส์ "กะทันหัน" กระโดดและหากเปิดใช้งานการตั้งค่า "เพิ่มความแม่นยำของการวางตำแหน่งตัวชี้" ใน Windows การกระโดดจะคมชัดเป็นพิเศษ ความจริงก็คือ "ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นของการติดตั้งตัวชี้" นั้นสัมพันธ์กับการเร่งความเร็วแบบไดนามิก และถ้าเมาส์ "กระโดด" ก็จะถูกตั้งค่าเป็นความเร็วที่เพิ่มขึ้นทันที หลังจากการ "กระโดด" การเร่งความเร็วแบบไดนามิกจะไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงความเร็วของเมาส์ ดังนั้นความเร็วแบบไดนามิกจึงลดลง

ในทางปฏิบัติดูเหมือนว่านี้ - ตอนแรกไม่มีอะไร จากนั้นกระตุก จากนั้นเคลื่อนไหวตามปกติ สิ่งนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตา แต่มองเห็นได้ชัดเจนด้วยมือ - การทำงานกับ "ของกำนัลแห่งโชคชะตา" ไม่ได้นำมาซึ่งความสุข ข้อบกพร่องนี้จะมองเห็นได้ชัดเจนหากคุณหยิบเมาส์ LED รุ่นเก่าขึ้นมาทันทีหลังจากใช้เมาส์ดังกล่าวแล้วลองใช้งานดู โชคดีที่ไม่ใช่ทุกคนจะสังเกตเห็นข้อบกพร่องดังกล่าว ถ้าเป็นเช่นนั้นคุณก็โชคดี แต่ก็มีผู้ที่ไม่สามารถใช้หนูด้วยอัลกอริธึม "อัจฉริยะ" ดังกล่าวได้ เนื่องจากข้อบกพร่องนี้ไม่ดีต่อการทำงาน แล้วเราจะพูดอะไรเกี่ยวกับการใช้เมาส์ในเกมได้บ้าง?

ความไม่เสถียรแบบไดนามิกมีรากฐานเดียวกันกับความไม่เสถียรแบบคงที่ - สัญญาณรบกวนของภาพ แต่พวกมันประกอบกับความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวที่เมาส์ขยับ ความไม่สม่ำเสมอได้รับการแก้ไขด้วยวิธีการปรับตัวต่างๆ โดยปกติจะทำได้โดยการควบคุมกระแสเลเซอร์และอัตราขยาย (ความสว่าง) ของสัญญาณจากเมทริกซ์ แต่ที่นี่ทุกอย่างซับซ้อนและซับซ้อนมากขึ้นเพียงแค่หยุดเมาส์จะไม่ทำเช่นเดียวกับที่ทำเพื่อกำจัดความไม่เสถียรแบบคงที่ แม้ว่าพวกเขาจะพยายาม - ผู้ผลิตบางรายกำลังแนะนำ "ตัวปรับปรุง" ตัวอย่างเช่น มีอัลกอริธึมสำหรับจัดแนวการเคลื่อนไหวของเมาส์หากเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ใช่ในการทดสอบมันจะสวยงาม - แค่เป็นเส้นตรงโดยไม่มีเศษหรือความกระวนกระวายใจ อีกครั้งลองเล่นกับปาฏิหาริย์นี้ดูไหม? "เราคิดเพื่อคุณ" ไม่เป็นไร ขอบใจ เก็บไว้เอง

ฉันขออธิบายเล็กน้อยเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณรบกวนและความแม่นยำ ความจริงก็คือเซ็นเซอร์มองเห็นพื้นผิวแตกต่างจากบุคคล ประการแรก มีอินฟราเรด มองไม่เห็น มีแสงสว่าง ประการที่สอง การส่องสว่างนี้เป็นแสงเลเซอร์ที่ต่อเนื่องกัน ประการที่สามขนาดหน้าต่างประมาณ 0.7 มม. ซึ่งมีขนาดเล็กมาก “ระเบิด” ใด ๆ และภาพก็เปลี่ยนไป

ทฤษฎีพอแล้ว ผมขอยกตัวอย่างให้คุณฟัง

ลองใช้แหวนและทำให้มันเคลื่อนที่

มองเห็นความเคลื่อนไหวได้ชัดเจน ทีนี้ลองเปรียบเทียบสองเฟรมที่อยู่ติดกัน:

ด้านบนมีเฟรมหนึ่ง ด้านล่างคือเฟรมถัดไป อันหนึ่งถูกเลื่อนสัมพันธ์กับอีกอันหนึ่ง 1/4 พิกเซล (เพื่อไม่ให้เหล่ ฉันจึงขยายภาพ 8 ครั้ง โดยคงรูปแบบการแบ่งพาร์ติชันเมทริกซ์ของเซ็นเซอร์ไว้)

เอาล่ะ เห็นความแตกต่างระหว่างบนและล่างชัดเจนมั้ย? ชัดเจน?

ตอนนี้เรามาเพิ่มเสียงรบกวนจริง เพื่อไม่ให้เป็นการเลียนแบบ “อะไรไม่ชัดเจน” ฉันจะให้ภาพที่ถ่ายจริงแก่คุณ

เวลาถ่ายภาพเมาส์ได้รับการแก้ไขอย่างชัดเจน แต่โปรแกรมควบคุมในเวอร์ชันนี้ไม่สามารถถ่ายภาพได้มากกว่าหนึ่งภาพในแต่ละครั้งซึ่งอาจทำให้ความสว่าง "เด้ง" อย่าไปสนใจ. แม้ว่าปัญหาอาจไม่อยู่ในโปรแกรม แต่ปัญหายังไม่ได้รับการตรวจสอบ

จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าการกระจัดเล็กน้อยระหว่างภาพที่อยู่ติดกันนั้นยากต่อการระบุโดยเซ็นเซอร์ โปรดทราบว่ามันเป็นเซ็นเซอร์ ตัวควบคุมเมาส์ไม่สามารถเข้าถึงรูปภาพได้ เหตุผลก็คือเสียงรบกวน ซึ่งเป็นเรื่องปกติของอุปกรณ์อะนาล็อกใดๆ และนี่ก็เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญถึงพารามิเตอร์อื่นของการทำงานของเซ็นเซอร์ - ความเร็วในการถ่ายภาพอัตราเฟรมต่อวินาที

อัตราเฟรม

อัตราเฟรมคือความถี่ของการถ่ายภาพ จากที่กล่าวมาข้างต้น จำเป็นต้องเลือกความถี่ของการถ่ายภาพเพื่อให้ตำแหน่งระหว่างเฟรมที่อยู่ติดกันมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ควรใหญ่เกินไป ไม่เช่นนั้นเซนเซอร์จะไม่สามารถเข้าใจว่าเฟรมใดเป็นเฟรมอ้างอิง เฟรมเรตขั้นต่ำคือ 2000 สูงสุดก็เกิน 7000 นิดหน่อย ลองดูตัวเลขกัน

ที่ความเร็วเคลื่อนที่ต่ำ น้อยกว่า 1 ซม. ต่อวินาที และอัตราเฟรมขั้นต่ำที่อนุญาตคือ 2000 เฟรม/วินาที จะได้การกระจัดของภาพ 0.005 มม. เมทริกซ์เซนเซอร์มี 30*30 จุด ที่ 0.005 มม. และขนาดหน้าต่างที่มองเห็นได้ 0.5 มม. นี่จะเป็น 1/140 ของหน้าต่างหรือ 1/4 ของจุดเมทริกซ์ นี่คือสิ่งที่แสดงไว้ข้างต้นในภาพเคลื่อนไหวจำลองการเคลื่อนไหวของวงแหวน จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณเลื่อนเมาส์ช้าลงอีก? แต่นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณต้องการทำอะไรบางอย่างอย่างแม่นยำ - ตีหรือลากเส้น ที่นี่ 1 คะแนนไม่ใช่ 1/4 แต่น้อยกว่ามาก ซึ่งหมายความว่าการมีส่วนร่วมของเสียงเพิ่มขึ้น คุณไม่สามารถลดอัตราเฟรมให้ต่ำกว่า 2000 ได้ นั่นคือสิ่งที่เซ็นเซอร์บอก และอะไร? ...ไม่มีอะไรดีหนูจะตัวสั่น

ในทางกลับกัน ด้วยอัตราเฟรมที่เพิ่มขึ้น ตัวควบคุมจะสามารถสำรวจเซ็นเซอร์ได้บ่อยขึ้น และหาค่าเฉลี่ยของค่าที่อ่านได้ สิ่งนี้จะช่วยลดเสียงรบกวนได้อย่างมาก ทฤษฎีข้อผิดพลาดบอกว่าเมื่อทำการวัด N และหาค่าเฉลี่ย ความแม่นยำจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของรากของ N ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพที่จะไม่ทำการวัดมากเกินไปในการหาค่าเฉลี่ย - เวลาเพิ่มขึ้น มันเป็นสัดส่วนโดยตรงกับ N แต่ความแม่นยำแทบจะไม่ดีขึ้นเลย

เมาส์สมัยใหม่ทำงานบนอินเทอร์เฟซ USB ดังนั้นจึงเลือกปริมาณการตอบสนองจากช่วง 125-250-500-1000 ตัวอย่างต่อวินาที ซึ่งกำหนดจำนวนตัวอย่างเฉลี่ยไว้ที่ 16-8-4-2 ดังนั้นเมาส์ที่ความถี่ 125 Hz จึงมีเสถียรภาพมากกว่า 1,000 Hz มาก สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดเท่าเทียมกัน ดังนั้นจึงแทบจะไม่คุ้มที่จะต้องใช้ความเร็วอินเทอร์เฟซที่สูงมากเพราะมันจะส่งผลย้อนกลับ แม่นยำยิ่งขึ้น มันออกมาด้านข้างแล้ว - อย่างเห็นได้ชัด เมาส์ไม่เสถียร

การโฆษณา

ตัวควบคุมเมาส์เลเซอร์ A4 X7 จะอ่านเซ็นเซอร์ที่ความถี่ 1,000 ครั้งต่อวินาทีเสมอ ด้วยความถี่สแน็ปช็อตขั้นต่ำที่ 2,000 หมายความว่าสูญเสียข้อมูล 50% ที่สามารถส่งเพื่อหาค่าเฉลี่ยได้แล้ว อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้การกรองสัญญาณรบกวนอัจฉริยะ การหาค่าเฉลี่ยและการกรองมีรากที่เหมือนกัน แต่ประสิทธิภาพของอัลกอริธึมต่างกัน ที่ความเร็วต่ำระดับการกรองควรมากขึ้น (ฉันขอเตือนคุณว่าอัตราเฟรมขั้นต่ำที่สูงเกินไปนั้นเป็นอันตราย) และด้วยความเร็วสูงก็สามารถลดลงได้ นอกจากนี้ที่ความเร็วสูงจำเป็นต้องกรองความไม่เสถียรแบบไดนามิกออกไป แต่เป็นการ "กรอง" ไม่ใช่ "ถูกต้องสำหรับฉัน" ดังที่เป็นธรรมเนียมใน "ผู้ปรับปรุง" อย่างไรก็ตาม ตัวกรองใดก็ตามทำให้เกิดความล่าช้าในการรับตัวอย่าง ดังนั้นการกรองจึงควรทำอย่างชาญฉลาด

หนูออฟฟิศรุ่นเก่าไม่มีการกรองหรือ "ความฉลาด" เลย และมันดีแค่ไหนที่ได้เล่นกับพวกเขา

สวิตช์ดีพีไอ

ในเมาส์เลเซอร์ โดยเฉพาะเมาส์สำหรับเล่นเกม พวกเขาเริ่มติดตั้งสวิตช์ DPI (จุดต่อนิ้ว) จริงๆ แล้ว คำนี้ไม่ถูกต้อง และตอนนี้ถูกแทนที่ด้วย CPI (จำนวน - จำนวนต่อนิ้ว) ฉันจะใช้คำว่า DPI เมื่อมีการระบุไว้อย่างชัดเจนในฉลากหรือข้อกำหนด แม้ว่าจะไม่ถูกต้องทั้งหมดก็ตาม

แล้วดัชนีราคาผู้บริโภคคืออะไร? นี่คือจำนวนการอ่าน (จุด) ที่ Windows จะเกิดขึ้นเมื่อเคลื่อนที่หนึ่งนิ้ว (25.4 มม.)

การโฆษณา

ยิ่ง CPI สูงเท่าไร เมาส์ก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้นใช่ไหม ตัวอย่างเช่น A4 ในเมาส์เลเซอร์ซีรีส์ X7 มีความละเอียด 2400-3600dpi และแม้ว่าเซ็นเซอร์จะไม่สามารถผลิตได้มากกว่า 2,000 cpi ก็ตาม เรื่องไร้สาระ? ... แต่ A4 ไปเอาตัวเลขแบบนี้มาจากไหน? ใช่ ดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์นำพวกมันมาจากที่ใด หลังจากคำนวณการเคลื่อนไหวของภาพบนเมทริกซ์ที่เป็นไปได้มากที่สุดแล้ว เขาได้ตัวเลขนามธรรมบางประเภท สมมติว่านี่คือตัวเลขระหว่าง 0 ถึง 1 เซ็นเซอร์จะคูณด้วยค่า CPI ที่ตั้งไว้และส่งออกไปยังตัวควบคุม (แม้ว่าในทางกลับกันตัวควบคุมจะอ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์) อะไรทำให้ตัวควบคุมไม่สามารถคูณด้วยตัวเลขที่กำหนดเองได้? ขึ้นไปแล้วคุณจะได้เมาส์ที่ "เท่" เจ๋ง - เจ๋ง แต่เส็งเคร็ง เนื่องจากสัญญาณรบกวน เซ็นเซอร์จึงสามารถระบุการกระจัดของภาพได้ด้วยความแม่นยำที่จำกัด

สำหรับเซ็นเซอร์ ADNS-6010 Avago ประกาศความแม่นยำโดยทั่วไปที่ 2300 cpi ซึ่งหมายความว่าหากตั้งค่าความไวสูงกว่า 2300 ข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์จะเกินหนึ่งหน่วยการอ่าน เฉลี่ย. สำหรับเมาส์รุ่นใดรุ่นหนึ่ง ตัวเลขนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขีดจำกัด และขึ้นอยู่กับปัจจัยสุ่มหลายประการ เช่น สภาพของพื้นผิว ความชัดเจนของชุดเลนส์ อายุของเลเซอร์ ความขุ่นหรือฝุ่นของเลนส์ สิ่งหนึ่งที่สามารถพูดได้อย่างน่าเชื่อถือไม่มากก็น้อย - จะไม่มีอะไรดีไปกว่า 2,300 cpi

หากคุณตั้งค่าเมาส์เป็นความละเอียดต่ำซึ่งน้อยกว่า 2,300 cpi อย่างมากเมาส์จะทำงานได้อย่างชัดเจนและคาดเดาได้ แต่ใครจะพอใจกับเมาส์เลเซอร์ที่มีความละเอียด 600 cpi แต่ค่า cpi “3600” ไม่ได้ทำให้มีความสุขอีกต่อไป

คุณลักษณะหนึ่งของการตั้งค่า cpi ที่เมาส์ซีรีส์ A4 X7 ปฏิบัติตามก็คือ การตั้งค่าเซ็นเซอร์ "จากขอบขึ้นไป" เหล่านั้น. สำหรับความละเอียด 400-799 ความละเอียดของเซ็นเซอร์ตั้งไว้ที่ 400 สำหรับ 800-1599 ความละเอียดของเซ็นเซอร์ตั้งไว้ที่ 800 เป็นต้น ดังนั้นเพื่อกำจัดการคาดการณ์ที่ไม่จำเป็นออกไป ขอแนะนำให้ตั้งค่าลักษณะความละเอียดของการตั้งค่าฮาร์ดแวร์ของเซ็นเซอร์ - 400, 800, 1600, 2000 cpi

มาจบเรื่องนี้กันในวันนี้ ในส่วนถัดไปของเนื้อหา คุณจะทดสอบหนูทั่วไปหลายตัว และปิดท้ายด้วยเนื้อหาในการประกอบเมาส์ที่มีลักษณะที่ดีขึ้น ยังมีต่อ...

ฮีโร่ธรรมดามักจะใช้ทางอ้อมเสมอ(จากภาพยนตร์เรื่อง "ไอโบลิท 66")

พรม

แผ่นรองเมาส์มีหลายประเภทและหลายแบบ อาจมีพื้นผิวการทำงานที่ทำจากผ้า พลาสติกชนิดอ่อนหรือแข็ง หรือโลหะ ตัวเลือกแรกนั้นถูกที่สุดและน่าแปลกที่เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ดีที่สุด สำหรับพลาสติกอ่อน และพลาสติกแข็งด้วย มีตัวเลือกสำหรับเมาส์ออปติคอลและเลเซอร์

การโฆษณา

สำหรับการทดสอบ เราใช้ Nova MicrOptic+ และ Defender Ergo opti-laser mat ตามปกติ มีลักษณะที่เหมือนกันโดยประมาณ:

จากข้อมูลของผู้ผลิตทั้งสองราย แผ่นรองเหล่านี้ได้รับการปรับให้ใช้งานร่วมกับเมาส์เลเซอร์ได้ มาตรวจสอบกัน

ขั้นแรก ให้ซูมภาพพื้นผิวเข้า:

มีความแตกต่างบางประการแต่ไม่ได้สังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษ เสื่อโนวามีเม็ดเล็กกว่าและไม่เด่นชัดเท่าที่ควร นั่นหมายความว่าเขาแย่ลงใช่ไหม?

ตอนนี้เรามาดูพรมผ่านสายตาของเซ็นเซอร์ออปติคัล:

ยอมรับว่ามีความแตกต่างที่ค่อนข้างน่าทึ่ง พรมของ Nova มีโครงสร้างที่มีคอนทราสต์สูงซึ่งมองเห็นได้ชัดเจน แต่ฝ่าย Defender ให้ "สบู่" บางอย่างมา เป็นไปได้มากว่านี่เป็นเพราะขนาดของ "เม็ด" เลเซอร์เซนเซอร์ต่างจากเซนเซอร์แบบออปติคัลตรงที่มีขนาดหน้าต่างที่มองเห็นลดลง ดูเหมือนว่าบนแผ่นรอง Defender เม็ดเล็กๆ จะมีขนาดใหญ่กว่าหน้าต่าง และเซ็นเซอร์จะจับเพียงบางส่วนเท่านั้น โดยสลับไปมาระหว่างบริเวณที่มีแสงสว่างและความมืดอย่างซ้ำซากจำเจ เพื่อการเปรียบเทียบ นี่คือรูปถ่ายของพื้นผิวพลาสติก

ภาพขวาได้มาจากภาพซ้ายโดยการเพิ่มคอนทราสต์ เมาส์มองเห็นพื้นผิวดังนี้:

บนพื้นผิวดังกล่าวหนูออปติคอล "ออฟฟิศ" ไม่ทำงานเลย แต่หนูเลเซอร์ก็สามารถจัดการให้ทำงานได้ค่อนข้างสำเร็จ

ความสูงฉีกขาด

คุณจะทำอย่างไรเมื่อเมาส์ถึงขอบแผ่นรองเมาส์? คุณยกเมาส์ขึ้นแล้วย้ายไปยังตำแหน่งใหม่ตรงกลางแผ่นรองเมาส์ เซ็นเซอร์ออปติคอลมีความไวสูงและเมื่อเพิ่มขึ้น จะพยายามรักษาการทำงานปกติโดยการปรับพารามิเตอร์ของอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง เป็นผลให้เมื่อเมาส์ลอยขึ้นเหนือพื้นผิว ความเร็วจะลดลง แม่นยำยิ่งขึ้นความเร็วไม่ลดลง แต่คุณภาพและความน่าเชื่อถือของการตรวจจับการเคลื่อนไหวลดลงค่อนข้างมาก ตามทฤษฎีแล้ว เมื่อคุณภาพของพื้นผิวลดลงต่ำกว่าระดับที่เหมาะสม เซ็นเซอร์รับแสงควรหยุดตรวจจับการเคลื่อนไหว นั่นคือเมื่อเมาส์ถูกยกขึ้นเล็กน้อย เขาไม่ควรสังเกตว่าเมาส์นั้นถูกยกขึ้น และหากเขายกมันขึ้นอีกสักหน่อย เขาก็ควรจะหยุดส่งสัญญาณการเคลื่อนไหว สิ่งนี้เหมาะอย่างยิ่ง แต่ในหนูจริง เมื่อพื้นผิวเสื่อมสภาพ คุณภาพของการเคลื่อนไหวที่ส่งผ่านเมาส์ก็จะลดลง นอกจากนี้ผลที่เป็นอันตรายนี้ขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนไหวซึ่งทำให้ยากต่อการทำความคุ้นเคยกับเมาส์ดังกล่าว

ความสูงในการยกของเมาส์ LED คือ 1.5-2 มม. สำหรับรุ่นเลเซอร์ตัวเลขจะสูงกว่าและอยู่ที่ 2.5-4 มม. อยู่แล้ว ทั้งหมดนี้เป็นตัวเลข แต่ในความเป็นจริงแล้ว เมาส์ดังกล่าวไม่สะดวกที่จะใช้แม้แต่กับแอปพลิเคชันในสำนักงาน คุณต้องยกมันให้สูงขึ้นเหนือเสื่อ ตามความประทับใจส่วนตัวของฉัน แผงลอยสูง 1.5-2 มม. ค่อนข้างสบาย แต่จะทำอย่างไรกับเมาส์เลเซอร์และแผงลอยที่มีความสูง 4 มม.?

ลองจับที่หางแล้วดูด้านในกัน ปัจจุบันนี้ หนูที่ใช้เซ็นเซอร์ Avago เป็นเรื่องธรรมดา (ลิงก์ไปยัง http://www.avagotech.com) ADNS-6010

เพื่อไม่ให้ฉลาดเกินไป ฉันจึงถ่ายรูปจากเอกสารประกอบ

คำอธิบาย:

การโฆษณา

เซนเซอร์- ชิป ADNS-6010 ซึ่งเป็นเซ็นเซอร์อ่านความเคลื่อนไหว

เซ็นเซอร์ PCB- แผงวงจรเมาส์

วีซีเซล- ตัวปล่อยเลเซอร์ เป็นเพียงเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็กที่มีมุมลำแสงปานกลาง

วีซีเซล PCB- แผงวงจรพิมพ์ขนาดเล็กที่ติดตั้งเลเซอร์

คลิปวีซีเซล- สลักพลาสติกยึดเลเซอร์ในระบบออปติคอล ในภาพเป็นสีเหลืองอ่อน

เลนส์- ระบบแสงทำจากพลาสติกใส สีเหลืองจาง

พื้นผิว- พื้นผิวที่เมาส์เคลื่อนที่

รูปนี้แสดงรูปที่ 2.4 มม. ซึ่งเป็นระยะห่างที่เหมาะสมที่สุดจากด้านล่างของระบบออปติคัลถึงพื้นผิว จุดหนึ่ง - ด้านล่างของเมาส์มีความหนาอยู่บ้าง ดังนั้นระยะห่างจากพื้นผิวถึงด้านล่างของเมาส์จะน้อยลงตามความหนาของด้านล่างนี้

ความสูงในการยกออกขึ้นอยู่กับอะไร และเหตุใดความสูงนี้จึงเล็กกว่าในออปติคัลเมาส์ ลองดูภาพอื่น:

ฉันใช้เสรีภาพในการวาดภาพองค์ประกอบการออกแบบที่สำคัญบางอย่าง

การโฆษณา

เลนส์ของระบบออพติคอลจะเน้นด้วยสีเหลือง และฟลักซ์ส่องสว่างของเลเซอร์จะถูกเน้นด้วยสีเทา สีเขียว - ช่วงการมองเห็นของเซ็นเซอร์ออปติคัล พื้นที่ "การมองเห็น" ของเซ็นเซอร์ถูกกำหนดโดยการโฟกัสและความสามารถในการทำงานกับภาพที่อยู่นอกโฟกัสเท่านั้น ยิ่งความเร็วในการเคลื่อนที่ของภาพสูงเท่าไร ความเสถียรของวัตถุที่ไม่ได้โฟกัสก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น หากดูจากข้อมูลการทดสอบจะเป็นเช่นนั้น ความสูงของแผงลอย 4 มม. ไม่ทำงาน ฉันพยายามลดค่านี้โดยเปลี่ยนหลักการทำงานเล็กน้อย - การสูญเสียภาพโดยเซ็นเซอร์นั้นไม่ได้เกิดจากการโฟกัสที่แย่ลง แต่เนื่องจากจุดไฟออกจากการมองเห็นของเซ็นเซอร์ โซน. นี่คือวิธีการทำงานของเมาส์ LED โดยคร่าว เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ฉันจึงเพิ่มมุมของลำแสงย้อนจาก 21 องศาเป็นประมาณ 50 องศาจากแนวตั้ง

เมื่อคุณยกเมาส์ จุดแบ็คไลท์ (ลำแสงสีเทา) จะออกมาจากหน้าต่างเซ็นเซอร์ที่มองเห็นได้ (โซนสีเขียว)

เทคนิคการปรับเปลี่ยนนั้นไม่ยากโดยเฉพาะ - คุณต้องตัดบล็อกแสงตามแนวแนวตั้งและอย่าสัมผัสเลนส์ ในกรณีร้ายแรง คุณสามารถทำให้เลนส์แบ็คไลท์เสียหายได้เล็กน้อยซึ่งไม่สำคัญนัก คุณสามารถยึดทั้งสองส่วนประกอบเข้าด้วยกันด้วยกาวร้อนละลายซึ่งมีเครื่องหมายสีน้ำตาลในรูป

การโฆษณา

มีความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งในการเชื่อมต่อเพียงพอ ขณะเดียวกันก็ช่วยให้แก้ไขตำแหน่งของชิ้นส่วนที่ติดกาวของเลนส์ได้ซ้ำแล้วซ้ำอีก เมื่อเอียงไฟแบ็คไลท์ โครงสร้างบางส่วนจะขยายเกินขนาดของชุดเลนส์ และจะต้องยื่นลงมาเล็กน้อย โดยมีเครื่องหมายสีน้ำเงินอยู่ในภาพ

น่าเสียดายที่ชุดส่องสว่างไม่เพียงต้องเอียงเท่านั้น แต่ยังต้องเลื่อนลงด้วย เนื่องจากเลนส์ส่องสว่างจะต่ำกว่าระดับของเลนส์ นี่มันแย่เลย คุณจะต้องละลายรอยบุ๋มเล็ก ๆ ใต้ส่วนที่ยื่นออกมาที่ด้านล่างของเมาส์ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่เรื่องยากและไม่รบกวน เนื่องจากเลนส์ขยายเกินขนาดเพียงเล็กน้อย โมดูลเลเซอร์ถูกยึดเข้ากับเลนส์โดยใช้คลิป VCSEL ตอนนี้จะต้องถอดออกและยึดให้แน่นด้วยกาวหรือน้ำยาซีล แม้ว่าเขาจะยืนหยัดอยู่ที่นั่นได้ค่อนข้างดีอยู่แล้ว การออกแบบนี้มีคุณสมบัติอย่างหนึ่ง - ลำแสงส่องสว่างตกลงบนพื้นผิวในมุมที่แตกต่างจากมุมมองของเซ็นเซอร์ เป็นผลให้เกิดมุมประมาณ 15 องศาระหว่างระนาบพื้นผิวและระนาบการสะท้อน

สีดำคือลำแสงบนระบบออพติคอลที่ไม่มีการดัดแปลง สีเขียวคือหลังการดัดแปลง พื้นผิวสำหรับเคสที่แก้ไขนั้นถูกยกขึ้นตามเงื่อนไขเพื่อไม่ให้รวมเข้ากับโหมดปกติ เซ็นเซอร์มองจากด้านข้างที่พื้นผิวและมองเห็นสิ่งผิดปกติทั้งหมดได้ชัดเจนยิ่งขึ้น การเอียงของแสงพื้นหลังเพิ่มเติมทำให้มีการปรับความสว่างเพิ่มเติมเมื่อผ่านพื้นที่ปริมาตรใต้เลนส์ จะดีหรือไม่ดีก็ขึ้นอยู่กับพรมและพื้นผิวของพรม อย่างไรก็ตาม หากคุณถ่ายภาพพื้นผิวของแผ่นรองเมาส์ Nova ด้วยเมาส์ที่ได้รับการดัดแปลงนี้ ภาพถ่ายก็จะไม่มีขอบที่ชัดเจนเช่นนี้ และน่าจะไม่ใช่เรื่องของการมุ่งเน้น มุมมองเปลี่ยนไปและโครงสร้างที่ชัดเจนของพรมก็หายไป แผ่นรองเมาส์ Nova และ Defender มีลักษณะเกือบจะเหมือนกันบนเมาส์นี้ อย่างไรก็ตาม เมาส์เดินได้ดีทั้งสองพื้นผิว น่าเสียดายที่ยังมีข้อเสียเปรียบที่ชัดเจน - เนื่องจากพื้นผิวการสะท้อนมีความโน้มเอียงเมื่อเทียบกับพื้นผิวของแผ่นรอง ระดับการส่องสว่างโดยรวมจะลดลง และมีความจำเป็นต้องเพิ่มกระแสเลเซอร์แบ็คไลท์ โดยปกติแล้วจะอยู่ที่ประมาณแปดมิลลิแอมป์ หลังจากดัดแปลงแล้วต้องเพิ่มกระแสเป็น 12 มิลลิแอมป์ นี่ก็มากไปหน่อยแล้ว แต่อยู่ในขอบเขตของสิ่งที่เอื้อมถึงได้

หากคุณกำลังดัดแปลงเมาส์อนุกรมแบบปกติ คงจะดีไม่น้อยหากได้รับความช่วยเหลือจากวงจรควบคุมกระแสเลเซอร์อัตโนมัติ เอกสารประกอบสำหรับเซ็นเซอร์ ADNS-6010 กล่าวถึงตัวต้านทาน Rbin จากพิน 13 ของไมโครวงจร โดยปกติมูลค่าหน้าของมันคือ 12.7 com เพื่อแก้ไขกระแสไฟฟ้า จำเป็นต้องลดพิกัดลง ในกรณีของฉัน เป็นการดีที่จะเพิ่มกระแส 1.5 เท่า ซึ่งหมายถึงการบัดกรีตัวต้านทานตัวอื่นขนานกับตัวต้านทานนี้ที่มีค่าสูงกว่า 2 เท่านั่นคือ 24-27-30กม. และอีกสองสามพื้นผิว - ผ้าและแผ่นอลูมิเนียม บ่อยครั้งที่เราได้ยินคำแนะนำในการใช้พื้นผิวเหล่านี้ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดีมาก

การโฆษณา

ขั้นแรก บนเมาส์ที่มีเลนส์ที่ไม่มีการดัดแปลง (W-Mouse 730) สิ่งทอ:

แผ่นอลูมิเนียม:

และเมาส์หลังจากปรับเปลี่ยนออปติคัลยูนิต (W-Mouse 750)

การโฆษณา

สิ่งทอ:

แผ่นอลูมิเนียม:

บนพื้นผิวที่มีการผ่อนปรนตามปริมาตร การปรับเปลี่ยนเลนส์จะทำให้มองเห็นการผ่อนปรนนี้ได้ดีขึ้น แต่ภาพจากแผ่นอลูมิเนียมดูแย่ลง แต่ก็ไม่ได้สำคัญมากนัก ไม่มีอะไรได้มาฟรีๆ เราสัมผัสเลนส์และมีปัญหาในการโฟกัส

การโฆษณา

คำแนะนำ - เมื่อทำการแก้ไขซ้ำอย่าพลาด! มันไม่คุ้มค่าที่จะเพิ่มมุมของชุดแบ็คไลท์มากนักเนื่องจากความสูงของแผงลอยมีขนาดเล็กเกินไปและเกิดปัญหาอันไม่พึงประสงค์จากการดันเข้าไปในร่างกายและเพิ่มกระแสเลเซอร์

มีวิธีที่ง่ายกว่าในการลดความสูงของการตก - วางปุ่มที่ด้านล่างของเมาส์แล้วปิดเมื่อสูงขึ้น เพื่อปิดกั้นเซ็นเซอร์ มีวิธีมีอิทธิพลหลายวิธี ในตอนแรกฉันพยายามปิดเลเซอร์ แต่คอนโทรลเลอร์ใน A4 นั้นชาญฉลาด และหากคุณเพียงแค่เปิดกระแสเลเซอร์ คอนโทรลเลอร์จะสังเกตเห็นสิ่งนี้อย่างรวดเร็วและปิดเมาส์ อนิจจามันปิดสนิท คุณต้องเสียบขั้วต่อ USB ใหม่ คุณต้องทำอะไรที่ไม่ตรงไปตรงมา มีข้อเสนอให้เชื่อมต่อไดโอดซิลิคอนคู่หนึ่งแทนเมื่อปิดเลเซอร์ แต่จะต้องมีการติดตั้งส่วนประกอบเพิ่มเติม ฉันทำแตกต่างออกไป - ฉันมีอิทธิพลต่อตัวต้านทาน Rbin (ดูเอกสารประกอบสำหรับเซ็นเซอร์ ADNS-6010) เมื่อค่าของมันเพิ่มขึ้นระบบควบคุมอัตโนมัติจะพยายามตั้งค่ากระแสดังกล่าว หากตัดการเชื่อมต่อ Rbin หรือทำให้มีขนาดใหญ่มาก เลเซอร์จะปิดจริง แต่จะไม่ทำให้เกิดปัญหาใดๆ ภายในระบบควบคุม

ฉันหยิบ "ปุ่ม" มาจากฟล็อปปี้ดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วที่มีเซ็นเซอร์แสดงตนของดิสเก็ตต์ แรงมีขนาดเล็ก แต่ฉันต้องคลายออกเล็กน้อย แนวคิดนี้ใช้ได้ดีคุณสามารถเลือกความสูงที่คุณต้องการได้ แต่หมุดพลาสติก ของปุ่มสึกหรออย่างรวดเร็ว

เพื่อแก้ไขปัญหาประการหนึ่ง ฉันจำเป็นต้องรับและประมวลผลภาพของพื้นที่เล็กๆ ของพื้นผิวกระดาษโดยทางโปรแกรมจากระยะใกล้มาก เนื่องจากไม่ได้รับคุณภาพที่ดีโดยใช้กล้อง USB ทั่วไปและไปที่ร้านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไปได้ครึ่งทางแล้ว ฉันจึงจำการบรรยายครั้งหนึ่งที่เราได้รับแจ้งว่าอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมถึงเมาส์คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร

การเตรียมตัวและทฤษฎีเล็กๆ น้อยๆ

ฉันจะไม่ลงรายละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงานของออปติคอลเมาส์สมัยใหม่มันถูกเขียนไว้อย่างละเอียดมาก (ฉันแนะนำให้อ่านเพื่อการพัฒนาทั่วไป)

หลังจากค้นหาข้อมูลใน Google ในหัวข้อนี้และแยกชิ้นส่วนเมาส์ Logitech PS/2 รุ่นเก่า ฉันเห็นภาพที่คุ้นเคยจากบทความบนอินเทอร์เน็ต

ไม่ใช่การออกแบบที่ซับซ้อนมากของ "เมาส์รุ่นแรก" โดยมีเซ็นเซอร์ออปติคอลอยู่ตรงกลางและชิปอินเทอร์เฟซ PS/2 ที่สูงขึ้นเล็กน้อย ออปติคัลเซนเซอร์ที่ฉันเจอนั้นเป็นอะนาล็อกของรุ่น "ยอดนิยม" ADNS2610/ADNS2620/PAN3101 ฉันคิดว่าพวกเขาและคู่ค้าของพวกเขาผลิตจำนวนมากในโรงงานจีนแห่งเดียวกัน โดยมีฉลากต่างกันที่ผลผลิต เอกสารประกอบสำหรับการค้นหานั้นง่ายมาก แม้จะมีตัวอย่างโค้ดต่างๆ ก็ตาม

เอกสารระบุว่าเซ็นเซอร์นี้รับภาพพื้นผิวที่มีขนาด 18x18 พิกเซล (ความละเอียด 400cpi) สูงถึง 1,500 ครั้งต่อวินาที จากนั้นจะจัดเก็บภาพดังกล่าว และใช้อัลกอริธึมการเปรียบเทียบภาพ เพื่อคำนวณค่าออฟเซ็ตในพิกัด X และ Y ที่สัมพันธ์กับตำแหน่งก่อนหน้า

การนำไปปฏิบัติ

ในการ "สื่อสารกับเซ็นเซอร์" ฉันใช้แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ยอดนิยมอย่าง Arduino และตัดสินใจบัดกรีเข้ากับขาของชิปโดยตรง

เราเชื่อมต่อ 5V และ GND เข้ากับเอาต์พุต Arduino ที่เกี่ยวข้อง และขาเซ็นเซอร์ SDIO และ SCLK เข้ากับพินดิจิทัล 8 และ 9

ในการรับออฟเซ็ตตามพิกัดคุณต้องอ่านค่าของการลงทะเบียนชิปที่ที่อยู่ 0x02 (X) และ 0x03 (Y) และในการดัมพ์รูปภาพคุณต้องเขียนค่า 0x2A ที่ที่อยู่ 0x08 ก่อนจากนั้นจึงอ่าน จากนั้น 18x18 ครั้ง นี่จะเป็นค่า "จดจำ" สุดท้ายของเมทริกซ์ความสว่างของภาพจากเซ็นเซอร์ออปติคัล

คุณสามารถดูว่าฉันใช้งานสิ่งนี้บน Arduino ได้อย่างไรที่นี่: http://pastebin.com/YpRGbzAS (โค้ดเพียงประมาณ 100 บรรทัด)

และในการรับและแสดงภาพนั้นได้มีการเขียนโปรแกรมไว้ใน Processing

ผลลัพธ์

หลังจากที่โปรแกรมสำหรับโปรเจ็กต์ของฉัน "เสร็จสิ้น" เพียงเล็กน้อย ฉันสามารถรับภาพได้โดยตรงจากเซ็นเซอร์ออปติคัล และทำการคำนวณที่จำเป็นทั้งหมดกับภาพดังกล่าว

คุณสามารถสังเกตเห็นพื้นผิวของพื้นผิว (กระดาษ) และแม้แต่ตัวอักษรแต่ละตัวบนนั้น ควรสังเกตว่าคุณภาพของภาพที่ชัดเจนนั้นได้มาจากการที่ผู้พัฒนาเมาส์รุ่นนี้ได้เพิ่มขาตั้งกระจกพิเศษในการออกแบบพร้อมเลนส์ขนาดเล็กใต้เซ็นเซอร์โดยตรง

หากคุณเริ่มยกเมาส์ขึ้นเหนือพื้นผิวแม้แต่สองสามมิลลิเมตร ความชัดเจนจะหายไปทันที

หากคุณต้องการทำสิ่งนี้ซ้ำที่บ้านโดยฉับพลัน หากต้องการค้นหาเมาส์ที่มีเซ็นเซอร์ที่คล้ายกัน ฉันแนะนำให้มองหาอุปกรณ์รุ่นเก่าที่มีอินเทอร์เฟซ PS/2

บทสรุป

แม้ว่าภาพที่ได้จะไม่ใหญ่มาก แต่ก็เพียงพอที่จะแก้ไขปัญหาของฉันได้ (เครื่องสแกนบาร์โค้ด) มันประหยัดและรวดเร็วมาก (เมาส์ราคา ~ 100 รูเบิล + Arduino + สองสามวันในการเขียนโค้ด)

ฉันจะทิ้งลิงก์ไปยังเนื้อหาที่มีประโยชน์มากสำหรับฉันในการแก้ปัญหานี้ มันไม่ใช่เรื่องยากเลยจริงๆ และก็ทำด้วยความยินดีเป็นอย่างยิ่ง ตอนนี้ฉันกำลังมองหาข้อมูลเกี่ยวกับชิปของหนูสมัยใหม่รุ่นที่มีราคาแพงกว่าเพื่อให้ได้ภาพคุณภาพสูงและมีความละเอียดสูงกว่า ฉันอาจสร้างบางอย่างเช่นกล้องจุลทรรศน์ได้ (คุณภาพของภาพจากเซ็นเซอร์ปัจจุบันไม่เหมาะกับสิ่งนี้อย่างชัดเจน) ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ!

เซ็นเซอร์ออปติคอล ADNS-3060 เมื่อเปรียบเทียบกับ "รุ่นก่อนๆ" แล้ว มีชุดคุณลักษณะที่น่าประทับใจอย่างแท้จริง
การใช้ชิปนี้ซึ่งบรรจุในแพ็คเกจ 20 พิน ทำให้เมาส์ออปติคอลมีความสามารถที่ไม่เคยมีมาก่อน
ความเร็วสูงสุดของการเคลื่อนที่ที่อนุญาตของหุ่นยนต์เพิ่มขึ้นเป็น 40 นิ้ว/วินาที (นั่นคือเกือบ 3 เท่า!) เช่น บรรลุความเร็ว "ลายเซ็น" ที่ 1 m/s

นี่เป็นสิ่งที่ดีมากแล้ว - ไม่น่าเป็นไปได้ที่ผู้ใช้อย่างน้อยหนึ่งรายจะเลื่อนเมาส์ด้วยความเร็วเกินขีดจำกัดนี้บ่อยครั้งจนเขารู้สึกไม่สบายอยู่ตลอดเวลาจากการใช้เครื่องมือจัดการแสงรวมถึงแอปพลิเคชันเกม
ความเร่งที่อนุญาตได้เพิ่มขึ้นจนน่ากลัวที่จะพูดเป็นร้อยเท่า (!) และถึงค่า 15 กรัม (เกือบ 150 ม./วินาที²)

ตอนนี้ผู้ใช้มีเวลา 7 ใน 100 วินาทีเพื่อเร่งความเร็วเมาส์จาก 0 ถึงสูงสุด 1 m/s - ฉันคิดว่าตอนนี้มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่จะสามารถเกินขีดจำกัดนี้ และถึงอย่างนั้น อาจเป็นเพียงในฝันเท่านั้น
ความเร็วที่ตั้งโปรแกรมได้ของการถ่ายภาพพื้นผิวด้วยเซ็นเซอร์ออปติคัลในชิปรุ่นใหม่เกิน 6400 เฟรม/วินาที เช่น “ทุบ” “สถิติ” ก่อนหน้าเกือบ 3 ครั้ง

นอกจากนี้ ชิป ADNS-3060 ยังสามารถปรับความถี่ของสแน็ปช็อตเพื่อให้ได้พารามิเตอร์การทำงานที่เหมาะสมที่สุด ขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่เมาส์เคลื่อนที่
“ความละเอียด” ของเซ็นเซอร์ออปติคัลยังคงเป็น 400 หรือ 800 cpi
ลองใช้ชิป ADNS-3060 เป็นตัวอย่างเพื่อดูหลักการทำงานทั่วไปของชิปเซ็นเซอร์ออปติคอล

รูปแบบทั่วไปสำหรับการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของเมาส์ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า - จากนั้นไมโครกราฟของพื้นผิวใต้เมาส์ที่ได้รับจากบล็อกเซ็นเซอร์ IAS จะถูกประมวลผลโดย DSP (โปรเซสเซอร์) ที่รวมอยู่ในชิปเดียวกัน ซึ่งกำหนดทิศทางและระยะห่างของ การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์
DSP จะคำนวณจำนวนการกระจัดสัมพัทธ์ในพิกัด X และ Y ที่สัมพันธ์กับตำแหน่งเดิมของเมาส์

จากนั้นชิปควบคุมเมาส์ภายนอก (สิ่งที่จำเป็นสำหรับเรากล่าวไว้ก่อนหน้านี้) อ่านข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์จากพอร์ตอนุกรมของชิปเซ็นเซอร์ออปติคัล
จากนั้นตัวควบคุมภายนอกนี้จะแปลข้อมูลที่ได้รับเกี่ยวกับทิศทางและความเร็วของการเคลื่อนไหวของเมาส์เป็นสัญญาณที่ส่งผ่านอินเทอร์เฟซ PS/2 หรือ USB มาตรฐาน ซึ่งจากนั้นจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์

แต่มาเจาะลึกคุณสมบัติของเซ็นเซอร์กันสักหน่อย
แผนภาพบล็อกของชิป ADNS-3060 แสดงอยู่ด้านบน
ดังที่เราเห็นโครงสร้างของมันไม่ได้เปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐานเมื่อเปรียบเทียบกับ "บรรพบุรุษ" ที่อยู่ห่างไกล
3.3 กำลังจ่ายให้กับเซ็นเซอร์ผ่านบล็อกควบคุมแรงดันไฟฟ้าและควบคุมกำลัง บล็อกเดียวกันนั้นชาร์จด้วยฟังก์ชันกรองแรงดันไฟฟ้า ซึ่งใช้การเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุภายนอก

สัญญาณที่มาจากตัวสะท้อนควอทซ์ภายนอกไปยังบล็อกออสซิลเลเตอร์ (ความถี่ปกติคือ 24 MHz; ออสซิลเลเตอร์หลักความถี่ต่ำถูกใช้สำหรับไมโครวงจรรุ่นก่อนหน้า) ทำหน้าที่ซิงโครไนซ์กระบวนการคำนวณทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในชิปเซ็นเซอร์ออปติคัล
ตัวอย่างเช่นความถี่ของภาพของเซ็นเซอร์ออปติคอลเชื่อมโยงกับความถี่ของเครื่องกำเนิดภายนอกนี้ (โดยวิธีการหลังไม่ได้อยู่ภายใต้ข้อ จำกัด ที่เข้มงวดมากเกี่ยวกับการเบี่ยงเบนที่อนุญาตจากความถี่ที่ระบุ - สูงถึง± 1 MHz)

ขึ้นอยู่กับค่าที่ป้อนตามที่อยู่เฉพาะ (การลงทะเบียน) ของหน่วยความจำของชิป ความถี่การทำงานต่อไปนี้สำหรับการถ่ายภาพด้วยเซ็นเซอร์ ADNS-3060 เป็นไปได้

ดังที่คุณอาจเดาได้ จากข้อมูลในตาราง ความถี่ของการถ่ายภาพด้วยเซ็นเซอร์จะถูกกำหนดโดยใช้สูตรง่ายๆ:
อัตราเฟรม = (ความถี่การตั้งค่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (24 MHz)/ค่าของรีจิสเตอร์ที่รับผิดชอบอัตราเฟรม)

ภาพพื้นผิว (เฟรม) ที่ถ่ายโดยเซ็นเซอร์ ADNS-3060 มีความละเอียด 30x30 และแสดงถึงเมทริกซ์พิกเซลเดียวกัน โดยสีของแต่ละภาพจะถูกเข้ารหัสด้วย 8 บิต เช่น หนึ่งไบต์ (ตรงกับสีเทา 256 เฉดสำหรับแต่ละพิกเซล)
ดังนั้น แต่ละเฟรม (เฟรม) ที่มาถึงโปรเซสเซอร์ DSP จึงมีลำดับข้อมูลขนาด 900 ไบต์

แต่โปรเซสเซอร์ "ฉลาดแกมโกง" ไม่ได้ประมวลผลเฟรม 900 ไบต์เหล่านี้ทันทีที่มาถึง แต่จะรอจนกว่าข้อมูลเกี่ยวกับพิกเซล 1536 ไบต์จะถูกสะสมในบัฟเฟอร์ (หน่วยความจำ) ที่เกี่ยวข้อง (นั่นคือข้อมูลเกี่ยวกับอีก 2/3 ของข้อมูลที่ตามมา เพิ่มเฟรมแล้ว)
และหลังจากนี้ชิปจะเริ่มวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์โดยเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงของภาพพื้นผิวที่ต่อเนื่องกัน

ด้วยความละเอียด 400 หรือ 800 พิกเซลต่อนิ้ว การใช้งานจะถูกระบุในบิต RES ของรีจิสเตอร์หน่วยความจำไมโครคอนโทรลเลอร์
ค่าศูนย์ของบิตนี้สอดคล้องกับ 400 cpi และค่าลอจิคัลใน RES จะตั้งค่าเซ็นเซอร์เป็นโหมด 800 cpi

หลังจากที่โปรเซสเซอร์ DSP แบบรวมประมวลผลข้อมูลภาพแล้ว มันจะคำนวณค่าการกระจัดสัมพัทธ์ของตัวจัดการตามแกน X และ Y โดยป้อนข้อมูลเฉพาะเกี่ยวกับสิ่งนี้ลงในหน่วยความจำของชิป ADNS-3060
ในทางกลับกัน ชิปควบคุมภายนอก (เมาส์) สามารถ "ดึง" ข้อมูลนี้จากหน่วยความจำของเซ็นเซอร์ออปติคอลผ่านพอร์ตอนุกรมได้ประมาณทุกๆ มิลลิวินาทีโดยประมาณ

โปรดทราบว่ามีเพียงไมโครคอนโทรลเลอร์ภายนอกเท่านั้นที่สามารถเริ่มการถ่ายโอนข้อมูลดังกล่าวได้ ตัวเซนเซอร์แบบออปติคัลเองไม่เคยเริ่มการถ่ายโอนดังกล่าวเลย
ดังนั้นปัญหาด้านประสิทธิภาพ (ความถี่) ในการติดตามการเคลื่อนไหวของเมาส์จึงส่วนใหญ่อยู่ที่ "ไหล่" ของชิปคอนโทรลเลอร์ภายนอก
ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ออปติคอลจะถูกส่งในแพ็กเก็ต 56 บิต

บล็อกควบคุม Led ซึ่งติดตั้งเซ็นเซอร์มีหน้าที่ควบคุมไดโอดแบ็คไลท์ - โดยการเปลี่ยนค่าของบิต 6 (LED_MODE) ที่ที่อยู่ 0x0a ไมโครโปรเซสเซอร์ของออปโตเซ็นเซอร์สามารถเปลี่ยน LED เป็นโหมดการทำงานสองโหมด: ตรรกะ " 0” สอดคล้องกับสถานะ “ไดโอดเปิดอยู่เสมอ” ตรรกะ “1” ทำให้ไดโอดเข้าสู่โหมด “เปิดเมื่อจำเป็นเท่านั้น”
นี่เป็นสิ่งสำคัญเมื่อใช้งานเมาส์ไร้สาย เนื่องจากช่วยให้คุณประหยัดพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ
นอกจากนี้ไดโอดเองยังสามารถมีโหมดความสว่างได้หลายโหมด

ที่จริงแล้วทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับหลักการพื้นฐานของการทำงานของเซนเซอร์ออปติคอล
คุณสามารถเพิ่มอะไรได้อีก?
อุณหภูมิการทำงานที่แนะนำของชิป ADNS-3060 รวมถึงชิปอื่นๆ ทั้งหมดในประเภทนี้คือตั้งแต่ 0 °C ถึง +40 °C
แม้ว่า Agilent Technologies จะรับประกันการรักษาคุณสมบัติการทำงานของชิปในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -40 °C ถึง +85 °C

ไดรเวอร์เสริมซอฟต์แวร์ AMD Radeon Adrenalin Edition 19.9.2

ไดรเวอร์เสริม AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 ใหม่ปรับปรุงประสิทธิภาพใน Borderlands 3 และเพิ่มการรองรับเทคโนโลยี Radeon Image Sharpening