鼠标滚轮一般采用机械编码器、光学编码器或电磁编码器(磁编)方案,综合,其中磁编码器方案因其结构简单、精度高、寿命长、对灰尘和污染不敏感等优势,已经逐步成为电竞鼠标或其它高端鼠标的首选方案,罗技、雷蛇等多款竞技电磁滚轮鼠标均已采用磁编方案。
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一、机械编码、光编、磁编滚轮方案对比
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机械编码器方案
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光学编码方案
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磁编码方案
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原理
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利用物理接触(触点和凸轮)来产生电信号
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使用光源(通常是LED)和光电传感器来检测通过编码盘上的透明和不透明区域产生的光线变化。
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使用磁场变化来检测滚轮的旋转,通常通过磁铁和霍尔效应传感器实现。
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优点
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无物理接触,磨损小,寿命长。
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信号稳定,精度高。
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可以非常精确地控制滚轮的移动。
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无物理接触,磨损小,寿命长。
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对灰尘和污染不敏感。
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结构简单。
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可以在较宽的温度和环境条件下稳定工作。
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缺点
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易受灰尘和磨损影响,减少使用寿命。
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物理接触可能导致不稳定的信号输出。
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成本相对较高。
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对环境光和灰尘敏感,可能需要较好的封装。
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成本高于机械编码器,优于光学编码器。
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电路相对而言较稍复杂。
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二、昆泰芯磁编码滚轮方案
昆泰芯KTH5701或KTH5763是数字接口的3D霍尔传感器,具有低功耗、高精度、支持离轴/在轴应用等优势,可替代迈来世MelexiS MLX90392,应用于电磁鼠标滚轮,同时依托主控单片机的控制算法,亦可实现飞梭功能。
主要功能:通过昆泰3D霍尔KTH57系列可以实现鼠标滚轮的转动检测和按压检测,在客户结构布局合理的情况下,昆泰KTH57系列(KTH5701或KTH5763)的检测精度可以做到0.5度以内。
主要优势:体积小,精度高,响应速度快,功耗低(待机1.4uA),使用寿命长,防水,防尘,防污,防静电,性价比高(开发简单,模具设计简单,生产组装简单)。
KTH5701内部分别集成了X 轴、Y轴和 Z 轴三个独立的霍尔传感器。信号链采用高精度运放通过 16 bit ADC 将模拟信号转换成数字输出。外部主机可以采用 SPI 或 I2C 两种模式读出测量数据。此外,在芯片内部集成了一个温度传感器用于磁场的温度补偿。
KTH5701 支持持续感应模式、唤醒睡眠模式和单次测量模式等多种工作模式,适用于不同的应用场景。BUTT_OUT 管脚用于检测磁铁与芯片之间的按键功能,并且也可以配置为 Trigger 模式,触发单次测量。
同时,KTH5701 集成了 CORDIC 算法,支持平面的角度输出(XY 平面,XZ 平面,YZ 平面)。增加幅值修调寄存器,极大方便了在轴、离轴两种常见的旋钮应用场景。支持所选平面对应的磁场阈值检测(XY 平面,XZ 平面,YZ 平面),同一芯片能同时进行旋钮、按键两种场景的检测。
三、技术资料
昆泰芯KTH5701数据手册下载:点击下载