九乡新闻网麻省总医院吧:轻松把键盘、鼠标接口改造成USB
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/25 22:48:09
最近真是不顺利，跟随我多日的LG光电USB鼠标，在多次死里逃生后终于彻底罢工。没办法，花了200多大洋，买了个罗技的MX300。在享受新鼠标带来的快感同时，又打起了老键盘的主意。嗯，以前和鼠标套装的键盘还是使用串口的，可否改变一下？虽然有PS2接口to USB接口的转换器，但一是不一定能买到，二是不符合DIY的动手精神，所以还是决定自己动手。通过小生的一番研究终于发现这里边的秘密……
首先谈谈为什么要抛弃PS/2，很简单就是因为USB端口绝对的方便，支持热插拔和即插即用，因此可以大大方便我们平时的使用。每台电脑理论上可以支持127个USB接口，随着USB的发展成熟，USB很有可能统一计算机接口，另外陈旧的PS/2接口有其本身的弊端，抛开热插拔等不说，PS/2接口在插入的时候很不方便，6个细小的针脚很难对准，而且很容易造成针脚的弯曲、折断。所以我们有理由通过改造去抛弃它。
仔细研究一下两种接口的针脚，PS/2的针脚是6针的，而USB针脚却是4针，两者都提供＋5v的电压。拆开键盘(小心里边的橡胶小帽儿，弄不好撒的到处都是，别说我没提醒你)，里边竟然有4根线(黄、红、白、绿)，这就说明真正起作用的也就是4个针脚，和USB应该是一一对应的。有了这点我想改造基本上是可行的，马上找了相关针脚资料看看。
不过本着diy的精神，还是谨慎为好。本人用万能表检测了一下，结果却大跌眼睛，幸亏没有按照上面这个针脚的定义直接胡来，否则肯定失败。测试后才知道，上面的是错误的。唉，错的也往网上放，差点害苦我。幸亏小心，呵呵。
按照本人的测试，针脚定义修正如下：
键盘接线黄、红、白、绿对应的针脚如下
黄3
红4
白6
绿2
USB的针脚定义如下图：
(注：图示仅供参考，可能有错)
USB对应的线与针脚间的连接如下：
红4
白3
绿2
黑1
这样弄清楚了各个针脚的意义，我们就可以进行改造了。
根据针脚定义我们对应的做出以下表格：
首先取下旧鼠标上面的USB连线，直接从与鼠标电路板相连的地方剪断就行了；然后拨开线头，接下来取下键盘上的PS/2连线，并记住不同颜色的线的焊接点，同样可以从焊点处剪断；找来电烙铁，根据上表将USB线头依次焊接到键盘的焊点上，使用电烙铁需要注意，不要损伤电路板和芯片，注意避免和键盘后边的透明塑料线板接触。如果没有电烙铁，可以拨开线头直接连接，然后用绝缘胶布封好。这样做也相对简单，但是不美观。好了，现在试试看，你有USB键盘了吧？好用吧？别忘了在BIOS里边将USB keyboard support设置为Enable啊。否则用不了别怪我！
有了键盘改造的经验，顺便说一下鼠标的改造。让我们可以彻底抛弃PS/2接口。找来一个双飞雁2D鼠标，打开鼠标。同样有4根线颜色分别为蓝、白、绿、橙，用万能表测试了一下，发现针脚定义与键盘完全相同，可以参照键盘。
对应的电线和针脚连接为：
蓝3
白6
绿2
橙4
当然USB接线和针脚也和刚才的一样了。修改的时候也和修改键盘一样就行了。不过需要注意的是鼠标的连线和电路板不是焊点，而是插槽，这样修改起来或许更方便。具体的接线对应下表：
以上就是关于键盘和鼠标PS/2接口改造为USB接口的方法。通过这些改造我们就可以完全抛弃陈旧的PS/2而换上大红大紫的USB接口了。最后需要提醒的是，朋友们在修改的时候最好自己用万能表测试一下，因为不同的鼠标和键盘可能用线的颜色不太一样，本文的目的就是教给大家基本方法。
DIY风采，USB接口光电鼠自己制造
编者按：如今很多DIY配件在市场中我们都可以买到成品，但是缺什么就买什么的话就无法体现到我们的DIY精神，更加不能体会到自己DIY的乐趣，下面这篇小改造在让你轻松拥有PS2转USB接口之余，更重要的是让你学习到DIY的一般思路，让你感受到DIY的魅力所在！
现在，大多数最新的笔记本电脑已经放弃了PS2接口，但是很多用户都是要外接鼠标的，特别是要求效率高的或者是作图用途的用户更是如此。这就有一个问题了，以前买的PS2接口的鼠标用不上了，一个要另外买一个USB接口的鼠标吗？我们DIYer们从来都是说NO！能不能改造成USB的呢？我怀着这样的疑问，开始了下面的试验：
这个就是Genius的光电鼠，可以看到是PS2接口的：
记得我以前买罗技的USB光电鼠标曾经送过一个USB转PS2的转换头，看来USB和PS2的电源和数据可能是可以通用的：
为了更好的让大家看清转换器的内部结构，我现在把他用刀拆开：
用万用表测量，结果说明如下：USB的A点对应PS2的3点，是接地、USB的D点对应PS2的4点，提供＋5V电压，USB的B点对应PS2的5点，提供数据时钟，USB的D点对应PS2的1点，是数据接口。中间没有任何的电路，只是直接联通：
好了，了解完转接口的原理后，我们就可以动手改造我们的鼠标了。我们现在需要一根USB线，你可以从坏的USB设备上剪下来，也可以用标准的USB延长线剪掉母头留下公头，记得一定要找不是很粗而且柔软的那种，因为这样可以方便增加鼠标移动的灵活性：［
为了保险起见，防止弄错线的顺序，我把刚才的转接头插上，测量对应的线：PS2转接口的1针对应蓝色的线、3针对应黄线、4针对应白线、针对应l绿线，记录下来。
再测量原来的鼠标原装线对应的插口针：PS2口的1针对应黄色的线、3针对应绿线、4针对应蓝线、针对应l白线。于是，和刚才的记录比较，我们获得了新的USB线和老PS2接口的线序对应顺序：
新USB口原PS2口蓝色－>黄色黄色－>绿色白色－>蓝色绿色－>白色
好了，按照接线表焊好新的USB线：
接上电源，久违的光电灯又亮起来了～～，移动一下，没问题。
这是最终的成品，怎么样，简单吧！
后记：我改了许多国产PS2的鼠标，但是成功率并不是很高，有些改完后居然指针无法移动，有些系统提示找到硬件，但显示有错误。我分析了半天，认为可能是有些厂家在做PS2的鼠标时省掉了一些元件或者板载驱动程序。而对于相同品牌和规格既有PS2接口又有USB接口型号这两种鼠标的厂牌，将PS2改成USB的成功率就很高了。不过就算改不成也没有关系，因为你并没有破坏电路和接口，把原来的PS2线重新插回来就又是PS2的鼠标了。关键是锻炼了动手能力，并在动手试验的过程中找到了自己的乐趣，和进一步加深了对PS2和USB内部连线的了解，这才是我们DIYer们的真正所得！
http://www.deluxmarket.com/product/gb/product_detail.asp?catalogid=5&productid=12
http://www.sunsonny.com/Photo/ShowPhoto.asp?PhotoID=23
光电鼠标原理
相对于传统的机械式鼠标，光电鼠标具有定位准确、移动流畅且不易脏污等优点。并且，随着光电鼠标价格的不断下跌，取代机械式鼠标而成为市场主流的趋势已不可阻挡。
今天，笔者就以方正品牌机配备的光电鼠标为例，带领大家一起去见识一下光电鼠标的内部“风光”。
光电鼠标的工作原理
光电鼠标与机械式鼠标最大的不同之处在于其定位方式不同。
光电鼠标的工作原理是：在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。
光电鼠标通常由以下部分组成：光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB接口、外壳等。下面分别进行介绍：
光学感应器
光学感应器是光电鼠标的核心，目前能够生产光学感应器的厂家只有安捷伦、微软和罗技三家公司。其中，安捷伦公司的光学感应器使用十分广泛，除了微软的全部和罗技的部分光电鼠标之外，其他的光电鼠标基本上都采用了安捷伦公司的光学感应器。
图1 光电鼠标内部的光学感应器
安捷伦公司的光学感应器主要由CMOS感光块（低档摄像头上采用的感光元件）和DSP组成。CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线（并同步成像），然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算和比较，通过图像的比较，便可实现鼠标所在位置的定位工作
图2 光学感应器内部的组成方式
图1是方正光电鼠内部的光学感应器，它采用的是安捷伦公司的H2000-A0214光学感应元件，其芯片内部的组成方式可参见图2。图3是H2000-A0214光学感应器的背面，从图中我们可以看到，芯片上有一个小孔，这个小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像。
图3 光学感应器背面的小孔用来接收由鼠部底部的光学透镜传送过来的图像
光电鼠标的控制芯片
控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通（桥接）及各种信号的传送和收取。我们可以将其理解成是光电鼠标中的“管家婆”。
图4是罗技公司的CP5919AM控制芯片，它可以配合安捷伦的H2000-A0214光学感应元件，实现与主板USB接口之间的桥接。当然，它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。
这里有一个非常重要的概念大家应该知道，就是dpi对鼠标定位的影响。dpi是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数，dpi越小，用来定位的点数就越少，定位精度就低；dpi越大，用来定位点数就多，定位精度就高。
图4 罗技公司的CP5919AM控制芯片
通常情况下，传统机械式鼠标的扫描精度都在200dpi以下，而光电鼠标则能达到400甚至800dpi，这就是为什么光电鼠标在定位精度上能够轻松超过机械式鼠标的主要原因。
光学透镜组件
光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置，从图5中可以清楚地看到，光学透镜组件由一个棱光镜和一个圆形透镜组成。
图5 光学透镜组件由一个棱光镜和一个透镜组成
其中，棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部，并予以照亮。
圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头，这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观看光电鼠标的背面外壳，我们可以看出圆形透镜很像一个摄像头（如图6）！
图6 光电鼠标的背面外上的壳圆形透镜很像一个摄像头
通过试验，笔者得出结论：不管是阻断棱光镜还是圆形透镜的光路，均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就是光电鼠标无法进行定位，由此可见光学透镜组件的重要性。
发光二极管
光学感应器要对缺少光线的鼠标底部进行连续的“摄像”，自然少不了“摄影灯”的支援。否则，从鼠标底部摄到的图像将是一片黑暗，黑暗的图像无法进行比较，当然更无法进行光学定位了。
图7 光电鼠标内部的发光二极管
通常，光电鼠标采用的发光二极管（如图7）是红色的（也有部分是蓝色的），且是高亮的（为了获得足够的光照度）。发光二极管发出的红色光线，一部分通过鼠标底部的光学透镜（即其中的棱镜）来照亮鼠标底部；另一部分则直接传到了光学感应器的正面。
用一句话概括来说，发光二极管的作用就是产生光电鼠标工作时所需要的光源。
轻触式按键
没有按键的鼠标是不敢想象的，因而再普通的光电鼠标上至少也会有两个轻触式按键。方正光电鼠标的PCB上共焊有三个轻触式按键（图8）。除了左键、右键之外，中键被赋给了翻页滚轮。高级的鼠标通常带有X、Y两个翻页滚轮，而大多数光电鼠标还是像这个方正光电鼠标一样，仅带了一个翻页滚轮。翻页滚轮上、下滚动时，会使正在观看的“文档”或“网页”上下滚动。而当滚轮按下时，则会使PCB上的“中键”产生作用。注意：“中键”产生的动作，可由用户根据自己的需要进行定义。
图8 方正光电鼠标的PCB上共焊有三个轻触式按键
当我们卸下翻页滚轮之后，可以看到滚轮位置上，“藏”有一对光电“发射/接收”装置（如图9）。“滚轮”上带有栅格，由于栅格能够间隔的“阻断”这对光电“发射/接收”装置的光路，这样便能产生翻页脉冲信号，此脉冲信号经过控制芯片传送给Windows操作系统，便可以产生翻页动作了。
图9 光电“发射/接收”装置
除了以上这些，光电鼠标还包括些什么呢？它还包括连接线、PS/2或USB接口、外壳等。由于这几个部分与机械式鼠标没有多大分别，因此，这里就不再说明了！
光电鼠标的电路一般都比较简单,大多由二块集成电路组成。一块稍大的是COMS 感光IC ,另一块一般为鼠标专用IC。感光CMOS 芯片通过鼠标移动产生的光线变化而得到位置信号,送到鼠标IC 的X、Y 输入端。而鼠标IC 再收集左、右,滚轮键及滚轮前滚、后滚等信息随着CL K时钟信号一起送到PS2 或USB 口中去。
一、USB 光电鼠标。图1 为使用GL603 - USB 鼠标IC 芯片及安捷伦的H2000(400CPI、每秒1500 次扫描) 为光电感应芯片的电路图。
二、PS2 接口鼠标。图2 为使用PAN101 - 208 (第三代光电IC 产品,800CPI 光学分辨率,2000 次扫描/ 秒) 为光电感应芯片,84510 系列芯片为鼠标IC 的PS2 接口光电鼠标电路。光电鼠标IC 一般来说都比较可靠。坏的多是按键开关或是鼠标线。鼠标线四根芯中,如果VCC或GND 断线时,会出现光电鼠底面感光处无红光发出,鼠标无法使用的故障。当CL K 或DATA 断线时,出现鼠标虽然有红光发出,但光标不动及所有按键无反应的故障。如果出现某个按键失灵时,基本是这个按键开关坏了。更换线及开关时,可以从旧的机械鼠上拆下来代用。如果光电鼠标出现某个方向移动时光标变得很慢,很可能是反射的凸镜脏了,清洗即可。
高性能光电鼠标原理及电路图