光電鼠標技術(shù)與應用開題報告
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
1、選題目的
隨著信息技術(shù)迅猛發(fā)展,計算機的更新?lián)Q代越來越快,一些“不起眼”的計算機外設也得到了很好的發(fā)展,如現(xiàn)在很熱的光電鼠標就是一個很好的例子,它的核心是一個光電式傳感器, 光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器,它可以用于檢測能轉(zhuǎn)換成光電變化的其它非電量,如零件直徑,表面粗糙度,應變力,位移,振動,速度,加速度,以及物體的形狀,工作狀態(tài)的識別等,也可用于檢測直接引起光電變化的非電量,如光強,光照度,輻射測溫,氣體成分分析等。光電式傳感器具有非接觸響應快,性能可靠等特點(當然用它做成的光電鼠標也具有這些特點)。
光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光電傳感器及其特殊性能再很多場合得到了廣泛的應用。而且應用光電傳感器設計出的產(chǎn)品比普通產(chǎn)品更有可靠的靈活性和方便性。所以本可以在研究光電鼠標工作原理的基礎上討論光電傳感器在實際當中的應用很有必要。
2、研究現(xiàn)狀
鼠標自從誕生到今天，已經(jīng)有38個年頭了，這38年來，鼠標無論在性能還是工作原理上都有了許多變化。“mouse”換代發(fā)展反映了計算機技術(shù)的普及和應用電子技術(shù)的突飛猛進。同時也證明了一個結(jié)論：原創(chuàng)+科技進步=產(chǎn)品的生命。
曾經(jīng)獲得計算機界最權(quán)威的“圖靈獎”的道格拉斯?恩格爾巴特（Douglas Englebart）博士于1968年12月9日在IEEE會議上展示了世界上第一個鼠標。如圖所示：一個木質(zhì)的小盒子，盒子下面有兩個互相垂直的輪子，每個輪子帶動一個機械變阻器獲得X、Y軸上的位移，在盒子的上面則有一個按鈕開關提供連通信號。鼠標的這款鼻祖與今天的鼠標結(jié)構(gòu)大不相同，甚至還需要外置電源給他供電才能正常工作。然而他卻引領了一個科技領域的幾次革命，帶給計算機工作者一次次的歡欣鼓舞。
1983年蘋果公司受到仙童公司著名STAR計算機的啟發(fā)，在當年推出的Iisa電腦上第一次使用了鼠標作為GUI（Graphical user interface）界面操作工具。這款電腦雖然不成功，但它為轉(zhuǎn)年推出的Macintosh以及MACOS操作系統(tǒng)提供了經(jīng)驗，鼠標的黃金年代來臨了。這個時候的`鼠標還是老式的機械式鼠標，但是對于最初的產(chǎn)品已經(jīng)有了新的改良,鼠標球取代了不靈活的單滾球，單鍵設計被更加靈活的雙鍵/三鍵所取代，可供電的標準RS232串行口設計取代了早期的獨立接口，現(xiàn)代鼠標的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)成型。1982年羅技公司發(fā)明的世界第一款光機鼠標，光機結(jié)構(gòu)是鼠標發(fā)展史上最大的發(fā)明。也就是這個時候現(xiàn)在鼠標的結(jié)構(gòu)設計基本成熟，光機鼠標統(tǒng)治了鼠標市場達18年之久。
1984年羅技的第一款無線鼠標研制成功，那時候還依靠紅外線作為信號的載體。雖然說這款產(chǎn)品由于性能方面的諸多問題而告失敗，但是羅技在無線方面的創(chuàng)新也給后來的產(chǎn)品帶來了發(fā)展的潛能。
1996年由微軟發(fā)明的鼠標滾輪是鼠標發(fā)展史上十分重大的發(fā)明，今天滾輪已經(jīng)成為鼠標的標配之一�，F(xiàn)在流行的滾輪設計一般包括兩種，一是機械式滾輪，也就是用滾輪來帶動一個機械電位器以獲得信息，微軟的很多鼠標都是采用這種結(jié)構(gòu)。它的優(yōu)點就是滾動比較精準，但是機械結(jié)構(gòu)存在磨損問題。
另一種滾輪就是光電式滾輪，羅技等大多數(shù)廠商都是采用這種設計。它的滾輪內(nèi)部就是一個柵輪。在柵輪的兩側(cè)分別有一個發(fā)光二級管和光敏二級管，工作原理上和光機鼠標獲得滾動信息的方式是一樣的。這種滾輪的壽命比較長而且手感很干脆，但是在滾動信息的精確性上卻不如上面的機。1999年微軟與安捷倫公司合作，推出了Intellimouse Explorer鼠標，揭開了光學成像鼠標的時代的序幕。其中Intellieye定位引擎是世界上第一個光學成像式鼠標引擎，它的高適應能力和不需清潔的特點成為當時最為轟動的鼠標產(chǎn)品，被多個科學評選評為1999年最杰出的科技產(chǎn)品之一。
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