無線鼠標到底是怎么做到無線的？

無線鼠標慢慢成了現(xiàn)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?？墒?，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(fā)展史

你知道嗎，無線鼠標現(xiàn)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(fā)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(lián)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(fā)成功并商用。

到現(xiàn)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(fā)了第一款工作在27MHz的無線鼠標，后面也就慢慢發(fā)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。

下圖是微軟推出的基于27MHz ISM通信技術的無線鼠標，另一個帶長線的是無線鼠標的接收器。

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(guī)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(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來進行社區(qū)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(xù)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(xiàn)的信號斷續(xù)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(yōu)秀的產品。

下圖是雙飛燕推出的零延遲G7750 2.4GHz無線鼠標

2.3?藍牙技術

我們在《一文帶你認識藍牙的前生今世！》中詳細介紹了藍牙技術的特點和優(yōu)勢。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(xié)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(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。

惠普推出的Professor 1無線藍牙鼠標 ， 支持2.4G無線和藍牙以及有線三種連接模式。

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。