一、核心实现技术

1.机械式编码器（主流方案）

结构组件：

转盘：连接滚轮，背面嵌有120°均布的3个金属触点

底座铜片：分为三个扇形区域（面积不等），对应输出引脚（A/B/公共端）

工作原理：

旋转时触点与铜片交替接触，生成脉冲序列（如 0→02→012→01→02）

方向判断：A、B引脚脉冲存在相位差（正转时A超前于B，反转时B超前于A）

速度检测：脉冲频率决定滚动速度（高频率=快速滚动）

2.光学编码器

结构组件：

红外LED发射器：生成光束；

编码盘：含48条辐条，随滚轮旋转切割光线；

双光学传感器：接收断续光信号

工作原理：辐条遮挡光束产生脉冲（每圈48个脉冲）

方向判断：两传感器接收信号存在时序差（如正转脉冲序列为 Sensor1→Sensor2，反转则为 Sensor2→Sensor1）

3.磁性编码器（进阶方案）:滚轮嵌入磁铁，霍尔效应传感器检测磁场变化；双传感器通过电压相位差判断旋转方向，精度更高

🖱️ 二、信号处理流程

1.脉冲生成

机械式：触点与铜片接触→输出高低电平脉冲

光学式：光路通断→光电传感器输出脉冲

2.方向识别

微控制器比较A/B引脚电平时序

正转：A上升沿时B为低电平

反转：A上升沿时B为高电平

3.速度计算:单位时间内脉冲数量=滚动速度（软件算法实现）

🔧 三、典型故障与设计特点

1.机械寿命限制:触点磨损导致信号抖动（常见机械编码器寿命约500万圈）

2.抗干扰优化:内部上拉电阻稳定信号（如Arduino接法）:软件消抖算法过滤异常脉冲

💎 总结鼠标滚轮通过旋转编码开关将物理滚动转化为可编程电信号：

1.机械式：依赖触点物理接触，成本低但易磨损

2.光学/磁性式：无接触设计，寿命长但成本较高

3.通用逻辑：双通道信号相位差是实现方向判别的核心基础。