自充電無線鼠標設(shè)計

余小清　劉夢然　張?zhí)炝?/p>

【摘 要】自充電無線鼠標結(jié)構(gòu)簡單，可解決無線鼠標能量供給的問題。針對無線鼠標能量消耗問題，設(shè)計了一種由機械能轉(zhuǎn)換成電能的機構(gòu)，根據(jù)鼠標的運動規(guī)律確定了自充電無線鼠標的基本模型。

【關(guān)鍵詞】無線鼠標；能量轉(zhuǎn)換；結(jié)構(gòu)設(shè)計；三相交流發(fā)電機

隨著電子科技的發(fā)展，無線鼠標已經(jīng)被普遍使用，但能量供給方式主要是干電池[1-2]，存在頻繁更換電池的不便，自充電無線鼠標可以解決這種問題。本文設(shè)計了一種以三相交流永磁同步發(fā)電機為能量產(chǎn)生裝置的自充電無線鼠標，解決了無線鼠標能量供給問題[3]。

1 鼠標整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 鼠標傳動機構(gòu)設(shè)計

使用鼠標時，滑動鼠標滾輪，滾輪通過傳動裝置[4-5]帶動發(fā)電機工作產(chǎn)生電能。發(fā)電機產(chǎn)生足夠能量與電壓的條件是轉(zhuǎn)子達到一定的轉(zhuǎn)動速度。手指滾動滾輪的平均速度為30r/min，若直接帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將不能產(chǎn)生足夠的電能與電壓。通過設(shè)計32倍的齒輪增速裝置，可使發(fā)電機瞬時轉(zhuǎn)速達到960r/min的轉(zhuǎn)速[6-7]，產(chǎn)生瞬時功率為3W，相電壓為6.25V。表1為傳動增速裝置相關(guān)參數(shù)，下圖1為滾輪與傳動增速裝置。

1.2 鼠標內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計

整個鼠標尺寸與普通無線鼠標相近。下圖2為鼠標內(nèi)部結(jié)構(gòu)，下圖3為鼠標外形。

2 1.5V鋰電池充電實驗

對1.5V鋰電池進行多次充電實驗。用測量儀記錄下顯示的電壓、電流、功率、電池容量與充電時間，得到1.5V鋰電池充電試驗曲線如下圖4。下圖5為市面無線鼠標消耗功率[8]。

從1.5V鋰電池充電實驗知，鋰電池的充電功率為2.5W，設(shè)計發(fā)電機額定發(fā)電功率為3W，鼠標移動時平均功率為28mW，產(chǎn)生的功率遠大于消耗的功率。

3 結(jié)論

本文設(shè)計了自充電無線鼠標的傳動機構(gòu)與內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，經(jīng)過實驗計算分析，發(fā)電機產(chǎn)生的能量能夠滿足鼠標使用時消耗的能量。通過能量轉(zhuǎn)換，鼠標自充電功能可以實現(xiàn)，鼠標擺脫了對外部供電的依賴。

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[責任編輯：田吉捷]