För att lösa en av uppgifterna behövde jag programmatiskt ta emot och bearbeta bilder av en liten del av pappersytan på mycket nära avstånd. Efter att inte ha fått hyfsad kvalitet när jag använde en vanlig USB-kamera och redan halvvägs till affären för ett elektronmikroskop, kom jag ihåg en av föreläsningarna där vi fick veta hur olika enheter, inklusive en datormus, är ordnade.
Förberedelser och lite teori
Jag kommer inte att gå in på detaljerna i funktionsprincipen för en modern optisk mus, den är skriven i detalj (jag rekommenderar att läsa för allmän utveckling).När jag googlade information om detta ämne och tog isär en gammal Logitech PS / 2-mus såg jag en bild som jag känner igen från artiklar från Internet.
Inte ett särskilt komplicerat schema med "första generationens möss", en optisk sensor i mitten och ett PS / 2-gränssnittschip lite högre. Den optiska sensorn som kom över för mig är en analog av de "populära" modellerna ADNS2610/ADNS2620/PAN3101. Jag tror att de och deras motsvarigheter masstillverkades på samma kinesiska fabrik, efter att ha fått olika märkningar vid utgången. Dokumentation för det hittades mycket lätt, även tillsammans med olika exempel koda.
Dokumentationen säger att den här sensorn tar emot en bild av en yta på 18x18 pixlar (400cpi upplösning) upp till 1500 gånger per sekund, kommer ihåg den och, med hjälp av bildjämförelsealgoritmer, beräknar förskjutningen i X- och Y-koordinater i förhållande till föregående position.
Genomförande
För att "kommunicera med sensorn" använde jag den populära Arduino-datorplattformen och bestämde mig för att löda direkt på benen på chippet.
Vi ansluter 5V och GND till motsvarande Arduino-utgångar och SDIO- och SCLK-sensorbenen till digitala stift 8 och 9.
För att få offset i koordinater måste du läsa värdet på chipregistret vid 0x02 (X) och 0x03 (Y), och för att dumpa bilden måste du först skriva värdet 0x2A vid 0x08 och sedan läsa det 18x18 gånger därifrån. Detta kommer att vara det sista "kom ihåg" värdet för ljusstyrkans matris för bilden från den optiska sensorn.
Du kan se hur jag implementerade detta på Arduino här: http://pastebin.com/YpRGbzAS (~100 rader kod totalt).
Och för att ta emot och visa bilden skrevs ett program i Processing.
Resultat
Efter lite "avslut" programmet för mitt projekt kunde jag få en bild direkt från den optiska sensorn och utföra alla nödvändiga beräkningar på den.
Du kan märka strukturen på ytan (papper) och till och med enskilda bokstäver på den. Det bör noteras att en så tydlig bildkvalitet erhålls på grund av det faktum att utvecklarna av denna musmodell lade till ett speciellt glasställ med en liten lins direkt under sensorn till designen.
Börjar man höja musen över ytan, även ett par millimeter, försvinner klarheten direkt.
Om du plötsligt vill upprepa detta hemma, för att hitta en mus med en liknande sensor, rekommenderar jag att du letar efter gamla enheter med ett PS / 2-gränssnitt.
Slutsats
Även om den resulterande bilden inte är särskilt stor, räckte den för min uppgift (streckkodsläsare). Det blev väldigt ekonomiskt och snabbt (en mus för ~ 100r + Arduino + ett par dagar för att skriva kod).Jag kommer att lämna länkar till material som var mycket användbart för mig för att lösa detta problem. Det var verkligen inte svårt och gjordes med stort nöje. Nu letar jag efter information om chipsen på dyrare modeller av moderna möss för att få högkvalitativa bilder med högre upplösning. Jag kanske till och med kan sätta ihop något som ett mikroskop (bildkvaliteten från den aktuella sensorn är helt klart inte lämplig för detta). Tack för din uppmärksamhet!
Spelenheter är enheter med speciella egenskaper. En spelmus ska vara bekväm att spela med, med stöd för en hand, symmetrisk (för höger- och vänsterhänta), billig, helst inte trådlös utan kopplad direkt till datorn. Känsligheten hos lasern eller den optiska sensorn är huvudegenskapen, rörelsens jämnhet och svarshastigheten beror på den.
Vad är en spelmus
Med utvecklingen av tekniken började försäljningen av manipulatorer för spelare. Gamingmöss för PC är mycket ergonomiska. De har varma knappar programmerade för givna kommandon. För skyttar är spelmöss utrustade med mjuk rullning, utmärkt sensornoggrannhet för att snabbt växla mellan vapen, skjuta tydligt, utan ryck och oavsiktliga missar.
Betyg
Tillverkare utvecklar regelbundet nya produkter, förbättrar specifikationer förbättra gränssnittet. De bästa spelmössen produceras av sådana märken:
- Razer - specialiserat på kringutrustning för spel;
- Logitech - erbjuder modeller i olika prissegment;
- A4-Tech är en kinesisk tillverkare, huvudprodukterna är spelmöss för en dator;
- SteelSeries är ett danskt företag som utvecklar gamermanipulatorer;
- Mad Catz är ett företag som erbjuder mångsidiga enheter med komplex design.
De bästa spelmössen
Närvaron av en manipulator, som är ergonomisk och funktionell, är obligatorisk när du använder inte bara en stationär dator utan också en bärbar dator. Spelare använder musen för att styra sina karaktärer i shooters, RPGs, strategier. I sportsimulatorer är det bekvämare att arbeta med det i menyn, även om det inte används i cyberrymden.
Professionella spelmöss
Premium gaming PC-enheter är dyra. Välj dem korrekt enligt recensioner med bilder, kampanjer, reor och rabatter, med gratis frakt per post, vilket kommer att minska kostnaderna något:
- namn: Razer DeathAdder Chroma;
- pris: 6 500 rubel;
- egenskaper: garanti - 2 år, deklarerad livslängd - 4 år, upplösning - 10 000 dpi, frekvens - 1 000 Hz, återkallelse - 1 ms;
- plus: sladdlängd - 2,1 m;
- nackdelar: hög kostnad, få nycklar.
De som vill ha en vacker, funktionell och hållbar manipulator bör vara uppmärksam på denna modell:
- namn: Thermaltake Tt eSPORTS;
- pris: 4 000 rubel;
- egenskaper: relativt stora dimensioner - 121x69x41 mm, AVAGO 9500 lasersensor;
- plus: upp till 5 700 dpi - upplösning, frekvens - upp till 1 000 Hz, varje knapp är designad för 5 miljoner klick;
- nackdelar: enkel extern utförande.
laser
På grund av sensorns högre känslighet anses möss i denna kategori vara bättre än optiska modeller:
- namn: Mad Catz M.M.O.TE Gaming Mouse;
- pris: 7 000 rubel;
- funktioner: LED-indikatorer för läge och upplösning, skydd mot trådbrott, lasersensor med en upplösning på upp till 8200 dpi, 20 knappar;
- Fördelar: Anpassningsbar individuella egenskaper användare;
- nackdelar: hittades inte.
De bästa spelmössen för persondatorer i detta segment inkluderar:
- namn: G. Skill Ripjaws MX780;
- pris: upp till 6 000 rubel;
- egenskaper: inbyggt minne, 8 knappar;
- plus: justerbar i vikt och höjd;
- nackdelar: nycklar under tumme kan snabbt misslyckas.
Optisk
När du väljer mellan en laser- och LED-spelmus bör det förstås att den första är dyrare, men har en hög känslighet:
- namn: DEFENDER Safari MM-675;
- pris: 500 rubel;
- egenskaper: trådlöst, 6 tangenter, sensorupplösning 1600 dpi;
- fördelar: överkomligt pris med bra funktionalitet;
- nackdelar: endast lämplig för högerhänta.
Kvaliteten på sensorn avgör hur jämn markören rör sig. För stora bildskärmar rekommenderade modeller med en känslighet på 1000 dpi:
- namn: RAZER Naga 2014;
- pris: 3200 rubel;
- egenskaper: trådbunden, 19 nycklar, elegant fodral;
- plus: hög sensorupplösning - 8200 dpi, perfekt för spel;
- nackdelar: inte den lägsta kostnaden.
Trådlös
Dessa USB-minnen är lätta att flytta runt på din arbetsyta:
- namn: A4Tech Bloody Warrior RT7;
- pris: 2 200 rubel;
- egenskaper: 20 miljoner klick, känslighet upp till 4 000 dpi;
- plus: laddning från microUSB;
- nackdelar: för vissa, ett litet antal anpassningsbara knappar, kommer en liten batterikapacitet att vara oacceptabelt.
Det finns en liten nedgång i responsen i sådana enheter jämfört med den trådbundna modellen. Denna trådlösa spelmus är bekväm och funktionell:
- namn: Logitech G900 Chaos Spectrum;
- pris: 10 000 rubel;
- egenskaper: sensorkänslighet - 12 000 dpi, symmetri - lämplig för vänsterhänta;
- plus: laddning genom en kabel med en styv fixering, högkvalitativt material;
- nackdelar: högt pris.
bakgrundsbelyst
Musen för spel skiljer sig från kontorsversionen i en ljus design:
- namn: Zelotes 5500 DPI;
- pris: upp till $30;
- funktioner: åsar på sidorna för att fästa borsten, upplyst scrollhjul, sidopaneler olika färger;
- plus: ytterligare knappar minimerar användningen av tangentbordet, manipulatorn stöder Microsoft OS, Mac;
- nackdelar: nej.
Förutom den ovanliga formen, mönster, utseende kompletterar bakgrundsbelysningen. En annan anmärkningsvärd modell i denna kategori:
- namn: Qcyber Tur 2 GM-104:
- pris: du kan köpa en spelmus för 2 600 rubel;
- egenskaper: 10 knappar;
- plus: val och justering av referensplattformen, lasersensor med en känslighet på 5 600 dpi;
- nackdelar: glider inte smidigt på alla ytor.
Multi-knapp
Sådana möss är inte mindre populära bland användare, även om de inte är den billigaste kostnaden minskar inte efterfrågan på enheten. Till exempel denna modell:
- namn: SteelSeris Rival 500;
- pris: 6 000 rubel;
- egenskaper: känslighet - upp till 16 000 dpi, 14 programmerbara tangenter, proprietär programvara;
- plus: bekväm ergonomi;
- nackdelar: inget inbyggt minne.
- namn: Razer Naga Hex V2;
- pris: 6 000 rubel;
- funktioner: tumdyna med 7 knappar, 16 000 dpi lasersensor;
- plus: anpassa bakgrundsbelysningen;
- nackdelar: du måste vänja dig vid att använda knapphjulet.
Billig spelmus
Budgetversioner av spelenheter - modeller för dagligt bruk kontorsprogram, näsa överkänslighet rörelsesensor.
- namn: Corsair Harpoo;
- pris: upp till 3 000 rubel;
- egenskaper: 6 programmerbara knappar;
- fördelar: medelstorleken, optimal för de flesta spelare, anpassningsbar bakgrundsbelysning;
- nackdelar: nej.
Bland TOP-manipulatorerna, som erbjuds billigt av en onlinebutik i St. Petersburg, Moskva, finns denna modell:
- namn: Logitech G102 Prodigy Gaming Mouse;
- pris: upp till 3 000 rubel;
- egenskaper: sensorkänslighet - upp till 6 000 dpi, genomsnittlig storlek, vikt;
- plus: inställningarna programmeras i själva musen, när de är anslutna till en annan dator kraschar de inte;
- nackdelar: högljudda knappar.
Hur man väljer en spelmus
Ett viktigt urvalskriterium är ergonomi. Modeller på marknaden olika storlekar, former. Detta förklaras av det faktum att åldern på den genomsnittliga spelaren ändras varje år. Hälften av användarna omfamnar manipulatorn fullt ut. Den andra - använder ett "klo" grepp. Försök att hålla musen olika sätt, det är viktigt att borsten inte börjar göra ont efter ett tag. Var uppmärksam på modellens symmetri, närvaron av avtagbara sidopaneler.
Video
Är en laser eller optisk mus bättre? Den här frågan oroar säkert många människor. Funktionen av en optisk mus är baserad på lysdioder. Med hjälp av dem kan enheten ta emot information. Efter det bearbetas det. Den inbyggda processorn i en persondator ansvarar för denna process. Lasermöss har inga lysdioder. Allt arbete av dessa enheter är baserat på användningen av en halvledarlaser. Dessutom är en speciell sensor installerad i dem. Med sin hjälp kan en persondator bestämma glödens våglängd. Som ett resultat blir enhetens exakta position tydlig.
Vad är bättre - en optisk mus eller en laser? För rätt val måste du veta om alla fördelar och nackdelar med dessa enheter. Dessutom bör du bekanta dig med de viktigaste tillverkarna som producerar högkvalitativa laser- och optiska möss.
För- och nackdelar med optiska möss
Den största fördelen med alla optiska möss är deras kostnad. På marknaden kommer de att kosta en person mycket billigare än laserenheter. Dessutom kan en optisk mus skryta med ett litet mellanrum med arbetsytan. Som ett resultat behöver du kanske inte använda en musmatta. Men på vissa ytor kan optiska enheter inte fungera. Först och främst gäller detta blanka och glasbeläggningar.
Du bör också ta hänsyn till markörens ringa noggrannhet. Även hastighetsindikatorn jämfört med lasermöss släpar efter. I allmänhet är enhetens känslighet ganska dålig. Bakgrundsbelysningen som en optisk mus har kan ibland vara distraherande. Samtidigt förbrukar den här enheten mycket elektricitet. Detta märks särskilt i trådlösa modeller.
Vilka egenskaper har lasermöss?
Lasermöss kan arbeta på vilken yta som helst. Noggrannhetsgraden är ganska hög. Samtidigt är markörhastigheten snabb. Generellt sett är lasermusens känslighet bra. Det finns ingen synlig glöd i dessa enheter. Strömförbrukningen är ganska låg, även i den trådlösa versionen. Dessutom bör multifunktionaliteten hos lasermöss lyftas fram. Om vi pratar om bristerna, bör vi nämna de höga kostnaderna för dessa enheter. Det andra minuset ligger i det stora gapet med arbetsytan. När du använder en lasermus är det lämpligt att använda en musmatta.
Optiska möss av UFT
Dessa optiska möss sticker ut för sin intressanta design. Kroppen på de flesta modeller är gjord av bambu. Den optiska musen ansluts via en USB-kabel. Formen på enheten är ergonomisk och den känns i handflatan på en person. Den mest populära är modellen UFT M5. Den har två knappar utan extraknappar. Måtten på denna modell är som följer: bredd - 50 mm, höjd - 30 mm och djup - 105 mm. På marknaden är kostnaden för denna mus cirka 900 rubel.
Vad är skillnaden mellan optiska möss "Sven"?
Företaget "Sven" producerar de bästa optiska mössen av utmärkt kvalitet. Många modeller har upplösningar på upp till 800 dpi. Kabellängden på trådbundna enheter är 1,5 m. Medelvikten på enheten är cirka 0,112 kg. I allmänhet är designen av optiska möss ganska enkel. Sven är känd över hela världen för sin höghastighetsteknologi. Samtidigt kan många möss arbeta på nästan vilken yta som helst.
Den populäraste är modellen Sven RX-111. Denna optiska trådlösa mus har två knappar och ett rullhjul. I drift är det nästan tyst. Noggrannheten i manipulationerna är ganska hög. Formen på denna modell är helt asymmetrisk. Generellt kan det beskrivas som enkelt och ekonomiskt. Dess marknadsvärde är bara 300 rubel.
En annan intressant modell är Sven CS-306. Denna optiska mus är mycket kompakt. Enhetens bredd är 125 mm, höjd - 69 mm, djup - 44 mm. Enhetskabeln har en standardlängd på 1,5 m. Modellens kropp är av plast och ganska hållbar. Det bör också noteras enhetens goda design. Kostnaden för denna optiska mus är 450 rubel.
Optisk modell "Zalman ZM-M300"
Denna tillverkare anses inte särskilt populär, men denna modell är mycket efterfrågad. I grund och botten är den optiska musen Zalman ZM-M300 känd för sin funktionalitet. Det finns 5 knappar för detta. Dessutom finns det ett rullhjul. Enhetens upplösning är 2500 dpi. Samtidigt ligger uppdateringshastigheten på runt 4500 fps.
Kabellängden för denna modell är 1,5 m. Måtten på denna enhet är som följer: bredd - 132 mm, höjd - 65 mm och djup - 42 mm. Den totala massan av enheten är 0,078 kg. Enligt ägarna till den optiska musen är den väldigt bekväm på grund av sin ergonomiska form. Hjulet på denna modell är täckt med gummi. Samtidigt har den präglade ränder. I allmänhet är denna modell mycket trevlig att använda.
Geniala lasermöss
Detta företag är känt i många länder. I allmänhet lasermöss av detta varumärke kan skryta med en bra sensorupplösning. Det finns många dyra och ekonomiska modeller för hem och kontor. Dessutom skiljer de sig alla åt i design. Med tanke på detta kan du alltid välja rätt alternativ. Den mest populära är modellen Genius NS 200. Den har två nycklar och ett scrollhjul.
Sensorupplösningen för denna enhet är 800-1600 dpi. Måtten på modellen är som följer: längd - 126 mm, höjd - 80 mm och djup - 44 mm. OS en mängd olika stöds. Priset på denna modell är 450 rubel. I allmänhet är denna lasermus mer lämplig för kontoret. En liten känslighet låter dig inte spela videospel hemma bekvämt. Dessutom har musen en liten indikator för markörhastighet.
Genius GX Gaming
En mer avancerad version är Genius GX Gaming-modellen. Denna laseroptiska mus är idealisk för spelare. Tillverkarna har utrustat denna modell med elva knappar. Den maximala överklockningshastigheten är 8200 dpi. I det här fallet finns det en höjdpunkt av tre områden. Dessutom kan vi notera den goda funktionaliteten hos denna lasermus. Kommandon i denna modell kan tilldelas 72. Markörens svarstid är endast 1 ms.
Lasermusens vikt kan enkelt justeras. Detta sker på grund av speciella metallvikter som ingår i satsen. Totalt finns det 6 plattor som väger vardera 4,5 g. Med detta i åtanke kan denna lasermus enkelt anpassas till din typ av spel. Enhetens standarduppsättning tillhandahåller också en drivrutin för användargränssnittet.
Dessutom inkluderar tillverkare ett specialfodral som gör att du kan lagra enhetens metallvikter separat. Kabellängden är något längre standard storlek och är 1,8 m. Måtten på denna modell är följande: bredd - 114 mm, höjd - 72 mm, djup - 44 mm. Priset på enheten är 4500 rubel.
Sammanfattande
Sammanfattningsvis kan vi äntligen svara på frågan: "Optisk mus eller laser - vilket är bättre?" Med tanke på allt ovanstående anses det andra alternativet vara det bästa. För hemmabruk är lasermöss mer bekväma. Samtidigt finns det ett brett utbud av modeller, och att välja rätt alternativ är inget problem.
Genius GX Gaming lasermus är naturligtvis mer lämpad för spelare, men Genius NS 200 är ett ganska bra val. I sin tur är optiska enheter mycket billigare. Av de modeller som presenteras ovan kan företaget "Sven" noteras. Mus "Sven RX-111" är ganska lämplig för hemmabruk. Hon har inte mycket känslighet, men de flesta människor kommer helt enkelt inte att märka denna skillnad.
I den här artikeln kommer vi att titta på funktionsprinciperna för optiska mussensorer, belysa historien om deras tekniska utveckling och även avslöja några myter förknippade med optiska "gnagare".
Vem gjorde dig...
Optiska möss som är bekanta för oss idag spårar sin härstamning sedan 1999, när de första kopiorna av sådana manipulatorer från Microsoft dök upp på massförsäljning, och efter ett tag från andra tillverkare. Före tillkomsten av dessa möss, och under en lång tid efter det, var de flesta av massdatorns "gnagare" optomekaniska (manipulatorns rörelser spårades optiskt system, associerad med den mekaniska delen - två rullar som är ansvariga för att spåra musens rörelse längs x- och y-axlarna; dessa rullar roterades i sin tur av att kulan rullade när användaren flyttade musen). Även om det också fanns rent optiska modeller av möss som krävde en speciell matta för sitt arbete. Sådana anordningar möttes dock inte ofta, och själva idén om utveckling av sådana manipulatorer gick gradvis till intet.
Den "vy" av massoptiska möss som är bekanta för oss idag, baserad på de allmänna principerna för drift, "fostrades" i forskningslaboratorierna hos det världsberömda företaget Hewlett-Packard. Närmare bestämt i sin division av Agilent Technologies, som först relativt nyligen helt separerades till ett separat företag i HP Corporations struktur. Hittills har Agilent Technologies, Inc. - en monopolist på marknaden för optiska sensorer för möss, inga andra företag utvecklar sådana sensorer, oavsett vad någon säger till dig om de exklusiva IntelliEye- eller MX Optical Engine-teknologierna. Men de företagsamma kineserna har redan lärt sig hur man "klonar" Agilent Technologies-sensorer, så när du köper en billig optisk mus kan du mycket väl bli ägare till en "vänster" sensor.
Varifrån de synliga skillnaderna i driften av manipulatorer kommer, kommer vi att ta reda på lite senare, men för nu, låt oss börja överväga de grundläggande principerna för driften av optiska möss, eller snarare deras rörelsespårningssystem.
Hur "ser" datormöss
I det här avsnittet kommer vi att studera de grundläggande principerna för drift av optiska rörelsespårningssystem, som används i moderna manipulatorer av mustyp.
Så, "vision" är optisk data mus erhålls genom följande process. Med hjälp av en lysdiod, och ett system av linser som fokuserar dess ljus, framhävs en yta under musen. Ljuset som reflekteras från denna yta samlas i sin tur upp av en annan lins och går in i mikrokretsens mottagande sensor - bildprocessorn. Detta chip tar i sin tur bilder av ytan under musen med en hög frekvens (kHz). Dessutom tar mikrokretsen (låt oss kalla det en optisk sensor) inte bara bilder utan bearbetar dem också själv, eftersom den innehåller två nyckeldelar: bildinsamlingssystemet (IAS) och en integrerad DSP-bildbehandlingsprocessor.
Baserat på analysen av en serie på varandra följande bilder (som är en kvadratisk matris av pixlar med olika ljusstyrka), beräknar den integrerade DSP-processorn de resulterande indikatorerna som indikerar musrörelsens riktning längs x- och y-axlarna och överför resultaten av dess arbeta utomhus via serieporten.
Om vi tittar på blockschemat för en av de optiska sensorerna kommer vi att se att mikrokretsen består av flera block, nämligen:
- huvudblocket är naturligtvis BildProcessor- bildprocessor (DSP) med inbyggd ljussignalmottagare (IAS);
- Spänningsregulator och effektkontroll- en kontrollenhet för spänningsjustering och strömförbrukning (ström tillförs denna enhet och ett extra externt spänningsfilter är anslutet till den);
- Oscillator- en extern signal tillförs till detta block av chipet från en masterkristalloscillator, frekvensen för den inkommande signalen är ungefär ett par tiotals MHz;
- Led kontroll- detta är en LED-kontrollenhet, med vilken ytan under musen är markerad;
- Serieport- ett block som överför data om musrörelsens riktning utanför chipet.
Vi kommer att överväga några detaljer om driften av det optiska sensorchipset lite senare, när vi kommer till de mest avancerade av moderna sensorer, men låt oss för närvarande återgå till de grundläggande principerna för drift av optiska system för att spåra manipulatorers rörelse.
Det bör förtydligas att det optiska sensorchippet inte överför information om musrörelser direkt till datorn via serieporten. Data skickas till ett annat kontrollerchip installerat i musen. Detta andra "master"-chip i enheten är ansvarigt för att svara på musklick, rullningshjulsrotation, etc. Detta chip, inklusive, sänder redan direkt information om musrörelsens riktning till datorn, omvandlar data som kommer från den optiska sensorn till signaler som överförs via PS / 2 eller USB-gränssnitt. Och redan datorn, med hjälp av musdrivrutinen, baserat på informationen som tas emot via dessa gränssnitt, flyttar markören över skärmen.
Det är just på grund av närvaron av denna "andra" kontrollmikrokrets, mer exakt, på grund av de olika typerna av sådana mikrokretsar, som de första modellerna av optiska möss skilde sig ganska märkbart mellan sig. Om jag inte kan tala för dåligt om dyra enheter från Microsoft och Logitech (även om de inte alls var "syndfria"), så uppförde sig massan av billiga manipulatorer som dök upp efter dem inte helt adekvat. När dessa möss rörde sig på vanliga mattor, gjorde markörerna på skärmen konstiga kullerbyttor, hoppade nästan till golvet på skrivbordet, och ibland ... ibland gick de till och med till självständig resa på skärmen när användaren inte rörde musen alls. Det kom till och med till den punkten att musen lätt kunde få datorn ur standby-läge och registrerade rörelsen felaktigt när ingen faktiskt rörde manipulatorn.
Förresten, om du fortfarande kämpar med ett liknande problem, så löses det i ett svep så här: välj Min dator\u003e Egenskaper\u003e Hårdvara\u003e Enhetshanteraren\u003e välj den installerade musen\u003e gå till dess " Egenskaper"\u003e i fönstret som visas, gå till fliken "Management power supply" och avmarkera rutan "Tillåt enheten att ta datorn ur vänteläge" (Fig. 4). Därefter kommer musen inte längre att kunna väcka datorn från standby under någon förevändning, även om du sparkar den med fötterna :)
Så anledningen till en så slående skillnad i beteendet hos optiska möss var inte alls i de "dåliga" eller "bra" installerade sensorerna, som många fortfarande tror. Tro mig, detta är inget annat än en myt. Eller fantasy, om du föredrar det :) Möss som beter sig på helt olika sätt hade ofta exakt samma optiska sensorchips installerade (som tur var fanns det inte så många modeller av dessa chips, som vi kommer att se nedan). Men tack vare de ofullkomliga kontrollerchips som installerats i optiska möss, hade vi möjlighet att kraftigt skälla ut de första generationerna av optiska gnagare.
Vi har dock avvikit något från ämnet. Vi återvänder. I allmänhet inkluderar det optiska spårningssystemet för musen, förutom sensorchippet, flera fler grundläggande element. Designen inkluderar en hållare (Clip) i vilken en LED är installerad och själva sensorchippet (Sensor). Detta system av element är monterat på ett kretskort (PCB), mellan vilket och bottenytan mus (Base Plate), är ett plastelement (Lens) som innehåller två linser (vars syfte beskrevs ovan) fixerat.
När det är monterat ser det optiska spårningselementet ut som visas ovan. Funktionsschemat för optiken i detta system presenteras nedan.
Det optimala avståndet från linselementet till den reflekterande ytan under musen bör vara mellan 2,3 och 2,5 mm. Detta är sensortillverkarens rekommendationer. Här är den första anledningen till att optiska möss mår dåligt av att ”krypa” på plexiglas på bordet, alla möjliga ”genomskinliga” mattor etc. Och man ska inte limma ”tjocka” ben på optiska möss när de gamla faller av eller raderas . Musen, på grund av överdriven "höjd" över ytan, kan hamna i ett tillstånd av stupor, när det blir ganska problematiskt att "röra upp" markören efter att musen har vilat. Detta är inga teoretiska påhitt, det här är personlig erfarenhet :)
Förresten, om problemet med hållbarhet hos optiska möss. Jag minns att några av deras tillverkare hävdade att, de säger, "de kommer att hålla för evigt." Ja, det optiska spårningssystemets tillförlitlighet är hög, det kan inte jämföras med det optomekaniska. Samtidigt finns det många rent mekaniska element i optiska möss som utsätts för slitage på samma sätt som under dominansen av den gamla goda "optomekaniken". Till exempel var benen på min gamla optiska mus utslitna och ramlade av, scrollhjulet gick sönder (två gånger, sista gången oåterkalleligt :(), tråden i anslutningskabeln nöts, höljet på fodralet skalade av manipulatorn . .. men den optiska sensorn fungerar normalt, som om ingenting. Baserat på detta kan vi med säkerhet konstatera att rykten om den påstådda imponerande hållbarheten hos optiska möss inte har bekräftats i praktiken. Och varför, låt oss säga, optiska möss "lever" för alltför långa? När allt kommer omkring, nya, mer "Perfekta modeller skapade på en ny elementbas. De är uppenbarligen mer perfekta och bekvämare att använda. Framsteg, du vet, är en kontinuerlig sak. Låt oss se hur det var inom evolutionens område av optiska sensorer som intresserar oss. Låt oss se nu."
Från mussynens historia
Utvecklingsingenjörer på Agilent Technologies, Inc. de äter inte sitt bröd förgäves. Under de senaste fem åren har företagets optiska sensorer genomgått betydande tekniska förbättringar och deras senaste modeller har mycket imponerande egenskaper.
Men låt oss prata om allt i ordning. Chips var de första masstillverkade optiska sensorerna. HDNS-2000(Fig. 8). Dessa sensorer hade en upplösning på 400 cpi (antal per tum), det vill säga punkter (pixlar) per tum, och designades för en maximal musrörelsehastighet på 12 tum/s (cirka 30 cm/s) med en optisk sensorram hastighet på 1500 bilder på en sekund. Tillåten (med bibehållen stabil drift av sensorn) acceleration när du flyttar musen "i ett ryck" för HDNS-2000-chippet är inte mer än 0,15 g (ungefär 1,5 m/s2). 
Sedan dök optiska sensorchips upp på marknaden. ADNS-2610 Och ADNS-2620. Den optiska sensorn ADNS-2620 stödde redan en programmerbar frekvens för att "skjuta" ytan under musen, med en frekvens på 1500 eller 2300 bilder / s. Varje bild togs med en upplösning på 18x18 pixlar. För sensorn var den maximala rörelsehastigheten fortfarande begränsad till 12 tum per sekund, men gränsen för tillåten acceleration ökade till 0,25 g, med en ytfotograferingsfrekvens på 1500 bilder / s. Detta chip (ADNS-2620) hade också bara 8 ben, vilket gjorde det möjligt att avsevärt minska dess storlek jämfört med ADNS-2610-chippet (16 stift), som liknar HDNS-2000. På Agilent Technologies, Inc. satsade på att "minimera" sina chips, och ville göra de senare mer kompakta, mer ekonomiska i strömförbrukning och därför mer bekväma för installation i "mobila" och trådlösa manipulatorer.
ADNS-2610-chippet, även om det var en "stor" analog till 2620, berövades stödet för det "avancerade" läget på 2300 skott / s. Dessutom krävde detta alternativ 5V ström, medan ADNS-2620-chippet endast kostade 3,3V.
Chip kommer snart ADNS-2051 var en mycket kraftfullare lösning än HDNS-2000- eller ADNS-2610-chipsen, även om den utåt (förpackningen) också liknade dem. Denna sensor gjorde det redan möjligt att programmässigt styra "upplösningen" för den optiska sensorn och ändra den från 400 till 800 cpi. Varianten av mikrokretsen gjorde det också möjligt att justera frekvensen av ytskott, och det gjorde det möjligt att ändra den inom ett mycket brett område: 500, 1000, 1500, 2000 eller 2300 skott/s. Men storleken på just dessa bilder var bara 16x16 pixlar. Vid 1500 skott/s var den maximalt tillåtna accelerationen för musen under "rycken" fortfarande 0,15 g, den maximala möjliga rörelsehastigheten var 14 tum/s (d.v.s. 35,5 cm/s). Detta chip är designat för en matningsspänning på 5 V. 
Sensor ADNS-2030 designad för trådlösa enheter, och hade därför låg strömförbrukning och krävde endast 3,3 V ström. Chippet stödde även energibesparande funktioner, såsom funktionen för att minska strömförbrukningen när musen är i vila (strömsparläge under tider utan rörelse), byta till viloläge, inklusive när musen är ansluten via USB-gränssnitt, etc. Musen kan dock också fungera i ett icke-energisparläge: värdet "1" i Sleep-biten i ett av chipregistren gjorde att sensorn "alltid vaken" och standardvärdet "0" motsvarade mikrokretsens driftläge, när efter en sekund, om musen inte rörde sig (mer exakt, efter att ha tagit emot 1500 helt identiska ytbilder), gick sensorn tillsammans med musen i energisparläge. När det gäller sensorns andra nyckelegenskaper skilde de sig inte från ADNS-2051: samma 16-stiftspaket, rörelsehastighet upp till 14 tum/s med en maximal acceleration på 0,15 g, programmerbar upplösning på 400 och 800 cpi, respektive, ögonblicksbildhastigheter kan vara exakt samma som den ovan övervägda versionen av mikrokretsen.
Dessa var de första optiska sensorerna. Tyvärr präglades de av brister. stort problem, som inträffar när man flyttar en optisk mus över ytor, särskilt med ett återkommande litet mönster, var att bildprocessorn ibland förväxlade separata liknande delar av en monokrom bild som tas emot av sensorn och felaktigt bestämde riktningen för musrörelsen.
Som ett resultat av detta rörde sig inte markören på skärmen som krävdes. Pekaren på skärmen blev till och med kapabel att improvisera:) - av oförutsägbara rörelser i en godtycklig riktning. Dessutom är det lätt att gissa att om musen flyttades för snabbt kan sensorn i allmänhet tappa någon "länk" mellan flera efterföljande ytbilder. Vilket gav upphov till ett annat problem: markören, när man flyttade musen för skarpt, antingen ryckte på ett ställe, eller så uppstod "övernaturliga" fenomen i allmänhet :) fenomen, till exempel med den snabba rotationen av världen runt i leksaker. Det var helt klart att för den mänskliga handen är begränsningarna på 12-14 tum/s när det gäller den maximala hastigheten för att flytta musen helt klart inte tillräckligt. Det rådde heller ingen tvekan om att 0,24 s (nästan en kvarts sekund), avsatt för att accelerera musen från 0 till 35,5 cm/s (14 tum/s - maximal hastighet) är en mycket lång tidsperiod, en person är kan flytta borsten mycket snabbare. Och därför, med skarpa musrörelser i dynamiska spelapplikationer med en optisk manipulator, kan det vara svårt ...
Agilent Technologies förstod detta också. Utvecklarna insåg att sensorernas egenskaper behövde förbättras radikalt. I sin forskning höll de sig till ett enkelt men korrekt axiom: ju fler bilder per sekund sensorn tar, desto mindre sannolikt är det att den kommer att förlora "spåret" av musrörelser när datoranvändaren gör plötsliga rörelser :)
Även om, som vi kan se av ovanstående, optiska sensorer har utvecklats, släpps nya lösningar ständigt, men utvecklingen inom detta område kan säkert kallas "mycket gradvis". I stort sett var det inga kardinalförändringar i sensorernas egenskaper. Men tekniska framsteg inom alla områden kännetecknas ibland av skarpa hopp. Det var ett sådant "genombrott" inom området för att skapa optiska sensorer för möss. Tillkomsten av den optiska sensorn ADNS-3060 kan betraktas som verkligt revolutionerande!
Bäst av
Optisk sensor ADNS-3060, jämfört med sina "förfäder", har en verkligt imponerande uppsättning egenskaper. Användningen av detta chip, förpackat i ett 20-stiftspaket, ger optiska möss aldrig tidigare skådade möjligheter. Tillåtet maxhastighet manipulatorns rörelse ökade till 40 tum / s (det vill säga nästan 3 gånger!), d.v.s. nådde "tecken"-hastigheten på 1 m/s. Detta är redan mycket bra - det är osannolikt att minst en användare flyttar musen med en hastighet som överskrider denna gräns så ofta att han ständigt känner obehag av att använda den optiska manipulatorn, inklusive spelapplikationer. Den tillåtna accelerationen har dock ökat, skrämmande, med hundra gånger (!), och har nått ett värde på 15 g (nästan 150 m/s 2). Nu får användaren 7 hundradelar av en sekund för att accelerera musen från 0 till maximalt 1 m/s - jag tror att nu kommer väldigt få att kunna överskrida denna begränsning, och även då, förmodligen i drömmar :) Den programmerbara hastigheten för att ta ytbilder med en optisk sensor i den nya chipmodellen överstiger 6400 fps, dvs. "slår" det tidigare "rekordet" nästan tre gånger. Dessutom kan ADNS-3060-chippet själv justera bildupprepningshastigheten för att uppnå de mest optimala driftsparametrarna, beroende på ytan över vilken musen rör sig. Den optiska sensorns "upplösning" kan fortfarande vara 400 eller 800 cpi. Låt oss titta på exemplet med ADNS-3060-chippet generella principer drift av optiska sensorchips.
Det allmänna schemat för att analysera musrörelser har inte förändrats jämfört med mer tidiga modeller- mikrobilder av ytan under musen som tas emot av IAS-sensorenheten bearbetas sedan av DSP (processor) integrerad i samma chip, som bestämmer riktningen och avståndet för manipulatorns rörelse. DSP:n beräknar de relativa x- och y-offsetvärdena i förhållande till musens hemposition. Sedan läser det externa muskontrollchippet (vad vi behöver det för, sa vi tidigare) information om manipulatorns rörelse från serieporten på det optiska sensorchippet. Sedan översätter denna externa styrenhet mottagna data om musrörelsens riktning och hastighet till signaler som överförs via standard PS / 2 eller USB-gränssnitt, som redan kommer från den till datorn.
Men låt oss gräva lite djupare in i sensorns funktioner. Blockschemat för ADNS-3060-chippet presenteras ovan. Som du kan se har dess struktur inte förändrats i grunden jämfört med dess avlägsna "förfäder". 3.3 Ström tillförs sensorn genom blocket Spänningsregulator och Power Control, samma block tilldelas spänningsfiltreringsfunktionen, för vilken anslutning till en extern kondensator används. Signalen som kommer från den externa kvartsresonatorn till oscillatorenheten (vars nominella frekvens är 24 MHz, lägre frekvens masteroscillatorer användes för tidigare mikrokretsmodeller) tjänar till att synkronisera alla beräkningsprocesser som inträffar inuti den optiska sensormikrokretsen. Till exempel är frekvensen av ögonblicksbilder av en optisk sensor bunden till frekvensen för denna externa generator (förresten, den senare är inte föremål för mycket strikta begränsningar för tillåtna avvikelser från den nominella frekvensen - upp till +/- 1 MHz) . Beroende på värdet som matats in på en viss adress (register) i chipminnet, är följande driftsfrekvenser för att ta bilder med ADNS-3060-sensorn möjliga.
| Registervärde, hexadecimalt | Decimalvärde | Sensors ögonblicksbildhastighet, fps |
| OE7E | 3710 | 6469 |
| 12C0 | 4800 | 5000 |
| 1F40 | 8000 | 3000 |
| 2EE0 | 12000 | 2000 |
| 3E80 | 16000 | 1500 |
| BB80 | 48000 | 500 |
Som du kanske gissar, baserat på data i tabellen, bestäms sensorns ögonblicksbildfrekvens med en enkel formel: Bildhastighet = (Generatormasterfrekvens (24 MHz) / Bildhastighetsregistervärde).
Ytbilderna (ramarna) som tas av ADNS-3060-sensorn har en upplösning på 30x30 och representerar samma matris av pixlar, vars färg är kodad i 8 bitar, dvs. en byte (motsvarande 256 nyanser av grått för varje pixel). Således är varje ram (ram) som kommer in i DSP-processorn en sekvens av 900 byte data. Men den "luriga" processorn bearbetar inte dessa 900 byte av en ram direkt efter ankomsten, den väntar tills 1536 byte med pixelinformation har samlats i motsvarande buffert (minne) (det vill säga information om ytterligare 2/3 av nästa bildruta är adderat). Och först efter det börjar chippet analysera information om manipulatorns rörelse genom att jämföra förändringar i på varandra följande ytbilder.
Med en upplösning på 400 eller 800 pixlar per tum indikeras de i RES-biten i mikrokontrollerns minnesregister. Ett nollvärde på denna bit motsvarar 400 cpi, och ett logiskt i RES sätter sensorn i 800 cpi-läge.
Efter att den integrerade DSP-processorn har bearbetat bilddata, beräknar den de relativa offsetvärdena för manipulatorn längs X- och Y-axlarna och matar in specifik data om detta i minnet på ADNS-3060-chippet. I sin tur kan den externa styrenhetens (mus) mikrokrets genom serieporten "scoopa" denna information från den optiska sensorns minne med en frekvens på ungefär en gång per millisekund. Observera att endast en extern mikrokontroller kan initiera överföringen av sådan data, den optiska sensorn själv kommer aldrig att initiera en sådan överföring. Därför ligger frågan om effektiviteten (frekvensen) av att spåra musens rörelse till stor del på "axlarna" på det externa kontrollerchippet. Data från den optiska sensorn överförs i 56-bitars paket.
Tja, LED Control-blocket, som sensorn är utrustad med, är ansvarigt för att styra bakgrundsbelysningsdioden - genom att ändra värdet på bit 6 (LED_MODE) vid adress 0x0a, kan optosensormikroprocessorn växla lysdioden till två driftslägen: logisk " 0" motsvarar tillståndet "diod är alltid på", logisk "1" sätter dioden i läge "på endast när det behövs". Detta är viktigt, säg, när du arbetar med trådlösa möss, eftersom det låter dig spara laddningen av deras autonoma strömkällor. Dessutom kan själva dioden ha flera ljusstyrkelägen.
Det är i själva verket allt med grundprinciperna för den optiska sensorn. Vad mer kan läggas till? Rekommenderad arbetstemperatur ADNS-3060 mikrokretsar, men som alla andra chips av detta slag, - från 0 0С till +40 0С. Även om Agilent Technologies garanterar bevarandet av arbetsegenskaperna hos dess spån i temperaturintervallet från -40 till +85 ° С.
Laser framtid?
Nyligen fylldes webben med lovordande artiklar om Logitech MX1000 Laser Cordless Mouse, som använde en infraröd laser för att belysa ytan under musen. Det utlovade nästan en revolution inom området för optiska möss. Tyvärr, efter att ha använt den här musen personligen, var jag övertygad om att revolutionen inte inträffade. Men det handlar inte om det.
Jag har inte plockat isär Logitech MX1000-musen (hade inte möjlighet), men jag är säker på att vår gamla vän, ADNS-3060-sensorn, ligger bakom den "nya revolutionerande lasertekniken". För, enligt den information jag har, skiljer sig inte egenskaperna hos sensorn på denna mus från dem hos till exempel Logitech MX510-modellen. All "hype" uppstod kring uttalandet på Logitechs hemsida att man använder ett laseroptiskt spårningssystem tjugo gånger (!) fler detaljer avslöjas än att använda LED-teknik. På grundval av detta har till och med några respekterade webbplatser publicerat fotografier av vissa ytor, säger de, när de ser sina vanliga LED- och lasermöss :) 
Naturligtvis var dessa foton (och tack för det) inte de flerfärgade ljusa blommorna med vilka de försökte övertyga oss på Logitechs webbplats om överlägsenheten hos laserbelysningen i det optiska spårningssystemet. Nej, naturligtvis, optiska möss "såg" inte något liknande de färgfotografier som ges. varierande grad detalj - sensorer "fotograferar" fortfarande inte mer än en kvadratisk matris av grå pixlar, som skiljer sig från varandra endast genom olika ljusstyrka (bearbetning av information om den utökade färgpaletten av pixlar skulle vara en orimlig börda för DSP).
Låt oss uppskatta, för att få en 20 gånger mer detaljerad bild behöver du, förlåt för tautologin, tjugo gånger fler detaljer, som bara kan förmedlas av ytterligare bildpixlar, och inget annat. Det är känt att Logitech MX 1000 Laser Cordless Mouse tar bilder på 30x30 pixlar och har en maximal upplösning på 800 cpi. Följaktligen kan det inte vara fråga om någon tjugofaldig ökning av detaljeringen av bilder. Var famlade hunden :), och är sådana påståenden generellt sett ogrundade? Låt oss försöka ta reda på vad som orsakade uppkomsten av denna typ av information.
Som ni vet sänder en laser ut en snävt riktad (med en liten divergens) ljusstråle. Därför är belysningen av ytan under musen med en laser mycket bättre än med en LED. Lasern som verkar i det infraröda området valdes, troligen för att inte blända ögonen av eventuell reflektion av ljus från under musen i det synliga spektrumet. Det faktum att den optiska sensorn fungerar normalt i det infraröda området borde inte vara förvånande - från det röda området i spektrumet, där de flesta optiska LED-möss arbetar, till det infraröda - "inom ett stenkast", och det är osannolikt att övergången till ett nytt optiskt område var svårt för sensorn. Till exempel använder Logitech MediaPlay-manipulatorn en lysdiod, men ger också infraröd belysning. Nuvarande sensorer fungerar utan problem även med blått ljus (det finns manipulatorer med sådan belysning), så spektrumet av belysningsområdet är inte ett problem för sensorer. Så, på grund av den starkare belysningen av ytan under musen, kan vi anta att skillnaden mellan platser som absorberar strålning (mörk) och reflekterar strålar (ljus) kommer att vara mer betydande än när man använder en konventionell LED - d.v.s. bilden blir mer kontrast.
Faktum är att om vi tittar på verkliga bilder av ytan tagna av ett konventionellt LED-optiskt system och ett system som använder en laser, kommer vi att se att "laser"-versionen är mycket mer kontrast - skillnaderna mellan de mörka och ljusa områdena i bilden är mer betydande. Naturligtvis kan detta avsevärt underlätta arbetet med den optiska sensorn och kanske hör framtiden till möss med ett laserbelysningssystem. Men det går knappast att kalla sådana "laser"-bilder tjugo gånger mer detaljerade. Så detta är en annan "nyfödd" myt.
Vilka kommer att bli den närmaste framtidens optiska sensorer? Det är svårt att säga. De kommer förmodligen att byta till laserbelysning, och det finns redan rykten på webben om att en sensor utvecklas med en "upplösning" på 1600 cpi. Vi kan bara vänta.
