第 7 步：編碼器類比

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通過這種當(dāng)前設(shè)置，我們可以看到在磁單極子表面上導(dǎo)航的邏輯

這個(gè)想法受到旋轉(zhuǎn)編碼器機(jī)制的極大啟發(fā)。如果您以前使用過旋轉(zhuǎn)編碼器機(jī)構(gòu)，您就會(huì)知道它們是根據(jù)相位差原理工作的。來自編碼器的任一信號將滯后或超前，通過使用此相位差，我們可以確定我們是順時(shí)針還是逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器。我在描述中放置了一個(gè)鏈接，您可以在其中了解有關(guān)旋轉(zhuǎn)編碼器的更多信息。

現(xiàn)在，類似地，我們將使用 4 個(gè)具有不同相位的單個(gè)，其中兩個(gè)用于檢測左、右，另外兩個(gè)用于檢測上、下。

注意：編碼器如何工作

第 8 步：找出霍爾效應(yīng)傳感器的運(yùn)動(dòng)和方向

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起初，很難注意到或有點(diǎn)難以想象我們?nèi)绾问褂么盆F實(shí)現(xiàn)編碼器類比。但是看看它們是如何工作的還是很有趣的。

首先，繪制出焊盤上所有磁鐵的磁場。當(dāng)我們將傳感器掃過網(wǎng)格時(shí)，這應(yīng)該會(huì)給我們一個(gè)近似正弦波，其中正弦波的頂峰是霍爾效應(yīng)傳感器讀取的最大磁場，底部波谷是霍爾讀取的最小磁場效應(yīng)傳感器。

現(xiàn)在有了這個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器值，我們可以通過比較過去和現(xiàn)在的讀數(shù)來找到霍爾效應(yīng)傳感器的運(yùn)動(dòng)和方向。

第 9 步：使用單個(gè)傳感器的問題

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我剛才說我們可以通過一個(gè)傳感器找到霍爾效應(yīng)傳感器的方向和運(yùn)動(dòng)。因此，很容易假設(shè)我們只需使用 2 個(gè)傳感器就可以找到所有四個(gè)方向，以及為什么兄弟使用編碼器機(jī)制。

但這就是事情變得棘手的地方。

如果我將兩個(gè)傳感器固定在同一平面上并開始移動(dòng)平面，您可以看到霍爾效應(yīng)傳感器的值都發(fā)生了變化，無論是從左到右還是從上到下。這使得確定鼠標(biāo)確切移動(dòng)的方向變得非常復(fù)雜。

為了解決這個(gè)問題，我將添加另一組霍爾效應(yīng)傳感器。我們將使用其中兩個(gè)來檢測左右運(yùn)動(dòng)，其余兩個(gè)用于檢測上下運(yùn)動(dòng)。

第 10 步：添加更多對霍爾效應(yīng)傳感器

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這組額外的傳感器將在讀數(shù)中產(chǎn)生偏移，如果您看到左右傳感器一起讀數(shù)，當(dāng)我左右移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，它們中的任何一個(gè)都會(huì)領(lǐng)先或落后。確切地說，這也適用于 up 和 down 。我們也可以使用單個(gè)傳感器來做到這一點(diǎn)。

有趣的是，相移僅發(fā)生在一組傳感器上，當(dāng)平面沿單個(gè)方向（上/下或左/右）移動(dòng)時(shí)，讀數(shù)具有相移，而對于剩余的一組傳感器， [理想情況下]不會(huì)發(fā)生相移。

因此，通過以這種方式布置傳感器，我們可以檢測到用于在屏幕上向各個(gè)方向移動(dòng)鼠標(biāo)的所有 4 個(gè)方向。

如果您覺得難以理解，我建議您下載 CAD 模型并自己嘗試。

第 11 步：BLE 鼠標(biāo)的電子設(shè)備

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不管怎樣，既然鼠標(biāo)的運(yùn)動(dòng)已經(jīng)弄清楚了，剩下的電路就很容易了！

只需為 esp32 添加一些按鈕、電池和充電電路。您可以查看電路圖以更好地理解（這些電路大部分用于我之前的項(xiàng)目中）。

第 12 步：使用 PCBway 制造 PCB

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一旦電路和PCB布局準(zhǔn)備就緒。我發(fā)送了用于制造的 Gerber 文件，PCBway慷慨地贊助了這個(gè)項(xiàng)目。

因此，如果您的項(xiàng)目需要定制 PCB，他們提供 10 個(gè)定制 PCB，價(jià)格低至 5 美元，并且您可以為您的 PCB 選擇各種定制，例如阻焊層、絲層和表面光潔度的顏色。在您的第一個(gè)訂單中，您將獲得 5 美元的優(yōu)惠券！因此，基本上，您只需在第一個(gè)訂單期間支付運(yùn)費(fèi)。因此，請查看描述中的鏈接以訪問他們的網(wǎng)站。

一周后，我收到了我的多氯聯(lián)苯。除了 PCB，我還收到了一個(gè)閃亮的鋁模板，便于焊接。

第 13 步：組裝和焊接

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現(xiàn)在，是采購組件的時(shí)候了，由于某種原因，這個(gè)項(xiàng)目在獲取組件方面遇到了很多問題，有一些在運(yùn)輸過程中丟失了，還有一些在定制中停留了太久。無論如何，我想盡快完成這個(gè)項(xiàng)目，所以我將不使用那些剩余的組件。

注意：出于同樣的原因，我沒有包含該項(xiàng)目的 Gerber 文件。但無論如何，我用更容易/更容易獲得的組件更新了電路圖。所以，我很快也會(huì)嘗試重建 PCB。

第 14 步：對 ESP32 BLE 鼠標(biāo)進(jìn)行編程

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對于代碼，第一步是清理信號。

在這里，您可以使用不同類型的濾波器和數(shù)字信號處理方法來清除噪聲。但為了保持簡單和快速，我將通過平均信號來平滑信號。然后我使用了旋轉(zhuǎn)編碼器示例代碼并對其進(jìn)行了一些修改，以使用所有四個(gè)傳感器來檢測運(yùn)動(dòng)。老實(shí)說，這是我一段時(shí)間以來寫的最糟糕的代碼之一，因?yàn)樵谕狭诉@個(gè)項(xiàng)目太久之后我失去了耐心。

無論如何，在為按鈕添加一些 esp32 BLE 庫和附加代碼之后，我們就完成了！

只需上傳代碼就可以了。

第 15 步：測試 BLE 鼠標(biāo)

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好吧，我絕對認(rèn)為運(yùn)動(dòng)檢測會(huì)更好。但至少它有效！和其他功能，如左鍵單擊、右鍵單擊滾動(dòng)單擊效果很好。[我會(huì)盡快更新視頻]

第 16 步：最后的想法

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這個(gè)項(xiàng)目無論如何都不完美。我會(huì)說它也只有 50% 的工作/準(zhǔn)確度，我不確定是否可以像實(shí)際鼠標(biāo)一樣進(jìn)行平滑移動(dòng)，但我可以做幾件事。首先我可以回過頭來復(fù)習(xí)一下我對濾波器和數(shù)字信號處理的了解，讓來自傳感器的信號更好，使鼠標(biāo)移動(dòng)更流暢。或者其次，我可以嘗試其他類型的傳感器，我目前正在尋找替代品，如 IR 傳感器、激光等。

在評論部分讓我知道您對此的看法。

我希望至少這篇文章能給你一些新的想法和不同的方法來構(gòu)建鼠標(biāo)。請務(wù)必閱讀更多即將發(fā)布的教程，并確保查看我的Youtube 頻道以獲取更多類似內(nèi)容。

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