原文標(biāo)題：《無線鼠標(biāo)到底是怎么做到無線的？》
無線鼠標(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)的線跑來跑去了。可是，無線鼠標(biāo)是怎么工作的呢？今天我們一起來學(xué)習(xí)一下
No.1 無線鼠標(biāo)的發(fā)展史
你知道嗎，無線鼠標(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線鼠標(biāo)，不過這個(gè)無線鼠標(biāo)采用紅外線作為信號(hào)的載體，據(jù)說長(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 的無線鼠標(biāo)，這個(gè) 27MHz 頻率也成了很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無線鼠標(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)問世，后面基于藍(lán)牙技術(shù)的無線鼠標(biāo)也開始研發(fā)成功并商用。
到現(xiàn)在為止，無線鼠標(biāo)主要采用的無線通信方式，包括藍(lán)牙、Wi-Fi (IEEE 802.11)、Infrared (IrDA)、ZigBee (IEEE 802.15.4) 等多個(gè)無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
No.2 無線鼠標(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)候開發(fā)了第一款工作在 27MHz 的無線鼠標(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)用于無線鍵盤，另外兩個(gè)用于無線鼠標(biāo)；其中無線鍵盤工作頻率為 27.095MHz 和 27.195MHz，無線鼠標(biāo)工作頻率為 27.045MHz 和 27.145Mhz。這樣無線鼠標(biāo)和無線鍵盤在工作的時(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。
下圖是微軟推出的基于 27MHz ISM 通信技術(shù)的無線鼠標(biāo)，另一個(gè)帶長(zhǎng)線的是無線鼠標(biāo)的接收器。
2.2 2.4G / 5.8G 無線技術(shù)
目前絕大多數(shù)的無線鼠標(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 無線技術(shù)的工作頻率是從 2.4GHz 到 2.4835GHz；5.8G 無線技術(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(jìn)行社區(qū)的寬帶無線接入，以獲得更佳的性能價(jià)格比。
2.4G 無線技術(shù)的應(yīng)用，較好的解決了 27MHz 無線技術(shù)在功耗和傳輸距離上的問題，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說也是非常優(yōu)秀的產(chǎn)品。
下圖是雙飛燕推出的零延遲 G7750 2.4GHz 無線鼠標(biāo)
2.3 藍(lán)牙技術(shù)
我們?cè)凇?a target="_blank">一文帶你認(rèn)識(shí)藍(lán)牙的前生今世！》中詳細(xì)介紹了藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。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)，提出了無線個(gè)人局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.15，以解決藍(lán)牙和無線網(wǎng) Wifi 之間的共存問題。
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。
下圖就是惠普推出的 Professor 1 無線藍(lán)牙鼠標(biāo) ， 支持 2.4G 無線和藍(lán)牙以及有線三種連接模式。
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 無線鼠標(biāo)的電路設(shè)計(jì)
我們找到了一些關(guān)于無線鼠標(biāo)電路設(shè)計(jì)模型，下圖給出了無線鼠標(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
3.2 無線鼠標(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。
本文來自微信公眾號(hào)：射頻學(xué)堂 （ID：RF_Center），作者：iRFer
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