使用光學(xué)鼠標(biāo)傳感器實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)(或線性)測(cè)

鼠標(biāo)芯片的CMOS光學(xué)傳感器可提供非機(jī)械式跟蹤引擎。在該芯片內(nèi)部可完成圖像的捕獲、數(shù)字化和數(shù)字處理。就拿簡(jiǎn)單且低成本的OM02來(lái)說(shuō)，該傳感器通過(guò)采集表面圖像幀來(lái)測(cè)量位置，并通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算判定運(yùn)動(dòng)方向和距離。該傳感器安裝聚苯乙烯光學(xué)封裝中，設(shè)計(jì)用來(lái)與高亮度LED一起使用。它有一個(gè)完整且緊湊的跟蹤引擎；沒(méi)有活動(dòng)部件，也不要求精密的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。OM02可以為X和Y方向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生正交輸出信號(hào)。分辨率約為0.0025英寸，運(yùn)動(dòng)速度最高為每秒16英寸。

該芯片產(chǎn)生的正交X方向輸出信號(hào)模擬了普通編碼器的輸出。X和Y信號(hào)都可以用于2D系統(tǒng)。OM02以最高約25kHz的頻率產(chǎn)生X1和X2正交信號(hào)。圖1顯示了正向X運(yùn)動(dòng)(向右方向)的時(shí)序圖。這種正交輸出在需要時(shí)還可以用于直流步進(jìn)電機(jī)控制。

圖1：正交輸出波形(+X運(yùn)動(dòng))示例。

根據(jù)IC數(shù)據(jù)手冊(cè)的說(shuō)明，可以使用內(nèi)部振蕩器，此時(shí)可以不用電容C_OSC(圖2)。電阻R_OSC定義了幀速率：它的值越小，對(duì)應(yīng)的速率就越高。

圖2：用OM02傳感器實(shí)現(xiàn)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)測(cè)量。

將X1和X2輸出連接到XOR門(mén)可以使數(shù)據(jù)速率翻倍，不過(guò)會(huì)丟失方向信息。

物理實(shí)現(xiàn)

要想得到良好的表面圖案光學(xué)識(shí)別效果，檢測(cè)圓盤(pán)或其他表面必須具有一定的紋理、圖案、劃痕或刷面處理(圖3)。