Imagem 1 - Mouse Wi-Fi da marca Mitsuo
Em 1963 o estudioso Douglas Engelbart, que trabalhava no Instituto de Pesquisa Stanford, estava 'bolando' um projeto bastante a frente para a época, pois predominavam computadores que ainda operavam com cartões perfurados, e a interface homem-máquina era nada intuitiva.
Engelbart queria mudar a situação, melhorando nossa interação com computadores, e nisso também veio a proposta da interface gráfica, numa época que nem interfaces em modo de texto eram tão comuns. O primeiro mouse, periférico extremamente rudimentar, foi apresentado em 1968 e era apenas
uma caixinha de madeira com um botão na parte superior e um cabo conectado em um dos lados, o que lembrava o rabo de um rato. Veja a imagem abaixo:
Imagem 2 - O primeiro mouse
Perceba que este mouse sequer tinha esfera, eram duas "rodas" em contato com a superfície que registravam as posições X e Y.
CURIOSIDADE: Engelbart registrou a patente do mouse com o nome “Indicador de Posição X-Y para Sistemas com Tela”.
Pouco tempo depois da apresentação de Engelbart, a alemã Telefunken lançou um mouse que possuía uma pequena esfera dentro, responsável pelo registro das coordenadas X e Y. Embora o dispositivo fizesse parte dos conjuntos de PCs Telefunken, esse é considerado o primeiro mouse a ter sido comercializado no mundo. Veja a imagem abaixo:
Imagem 3 - O Mouse da Telefunken
Na sequência, surgiram os mouses comercializados com os PCs da marca Xerox, como o Alto, de 1973, o primeiro PC a usar o conceito de desktop e ter interface gráfica desenvolvida para o uso do “rato”.
Outra máquina famosa por trazer um mouse integrado foi a Xerox Star, conhecida oficialmente como Xerox 8010 Information System. Esse equipamento também foi um dos primeiros a incorporar diversas outras tecnologias tão comuns nos computadores atuais, como por exemplo servidores de arquivo e de impressão, bem como rede Ethernet.
Em 1983 a Apple lançou o famoso computador Lisa, com um mouse inspirado no periférico que acompanhava o Xerox Alto. Uma característica marcante do "rato" da Apple é que em vez de uma bolinha de material plástico, uma esfera de metal era utilizada. Esse foi o modelo que estabeleceu o padrão de um único botão para outros mouses da Apple durante cerca de duas décadas.
Imagem 4 - O primeiro "rato" da Apple
Nos anos 1980 começam os estudos para um mouse que eliminava a esfera em prol de um sistema mais durável e mais preciso, no entanto, só em 1999 a Microsoft lança o primeiro mouse óptico do mundo. Este artigo dará prioridade ao sistema Óptico, mencionando o sistema de Esfera apenas como comparação.
O sistema de detecção de movimento num Mouse Óptico é composto por um LED (Light Emitting Diode) e uma espécie de câmera muito rudimentar. O LED, geralmente de cor vermelha, gera a luminosidade necessária para a matriz de fotodiodos captar imagens da superfície.
Em outras palavras, o LED é o "flash da câmera". Se quiser saber mais sobre LEDs, CLIQUE AQUI!
Mas não é só isso! Em qualquer mouse há um circuito com o controlador do sensor óptico, do LED, dos botões e ainda a interface de comunicação com o computador.
Os mouses mais modernos integram um SoC com arquitetura ARM de 32 bits, memória, interface USB, Wi-Fi ou Bluetooth e mais botões configuráveis, LEDs coloridos...
Mas vamos com calma, e ir desvendando a estrutura deste periférico tão importante por partes.
Para ficar melhor de ter uma ideia de como é um mouse 'por dentro', selecionei oito modelos comuns para mostrar o esquema elétrico.
→ Um mouse de esfera com interface PS/2 da marca Logitech, datado dos anos 1990:
Diagrama 1 - Mouse de Esfera da marca Logitech, modelo M-S48a
→ Um mouse óptico com interface PS/2 da marca Positivo, produzido na primeira década deste século:
Diagrama 2 - Mouse PS/2 da marca Positivo
→ Outro mouse óptico Positivo, só que com interface USB, também produzido na primeira década deste século:
Diagrama 3 - Mouse USB da marca Positivo
→ Um mouse óptico PS/2 da Coletek, produzido no início da segunda década deste século:
Diagrama 4 - Mouse óptico da marca Coletek
→ Um mouse óptico com interface USB da marca Satellite, que tem por volta de 5 anos:
Diagrama 5 - Mouse USB da marca Satellite
→ Um mouse óptico USB da marca Multilaser, datado do início desta década:
Diagrama 6 - Mouse USB da marca Multlaser
→ Um mouse óptico sem fio da marca Mitsuo, datado da segunda metade da década passada:
Diagrama 7 - Este esquema traz uma referência de aplicação do chip Avago ADNS-5090 utilizado no Mitsuo M526G
→ Um mouse óptico USB da marca Philco, datado do início desta década:
Diagrama 8 - Este esquema traz uma referência de aplicação do chip PixArt série PWM3325 utilizado no Philco PMS70
Na Diagrama 1, circulado em amarelo os dois Encoders Rotativos da esfera, sendo que cada um deles possui um disco com 65 aberturas. Circulado em verde o Encoder Rotativo do Scroll, com 48 aberturas no disco. Mais especificamente são três Encoders Rotativos do tipo óptico.
Analisando os diagramas de mouses ópticos podemos ver o chip com o sensor óptico no centro do circuito, o LED, alguns capacitores - de Cerâmica e de Óxido de Alumínio (eletrolíticos) -, resistores, botões e o Encoder do Scroll (a famosa "rodinha" do mouse).
Podemos notar também que nos dois modelos da Positivo há um chip denominado "IC2" indistinguível, já que usa um encapsulamento do tipo Glob Top.
Imagem 5 - Placa de circuito de um dos mouses da Positivo. O chip "IC2", coberto com resina de poliepóxido preta fica posicionado na outra face da PCB
No Diagrama 7 e Diagrama 8 o que vemos são exemplos de aplicações dos chips ADNS-5090 e do PMW3325 fornecidos pelos seus respectivos fabricantes através do datasheet. Repare que nestes dois diagramas o circuito é bem mais complexo, ainda mais se tratando do Mitsuo, que tem um transmissor Wi-Fi e requer um circuito que vai muito além do diagrama-exemplo apresentado.
Pelo mouse sem fio ser alimentado por pilha ou bateria, sempre haverá um driver de energia, como por exemplo o TPS61070 do Diagrama 7.
O Sensor Óptico
É uma matriz de transdutores, mais precisamente fotodiodos ou fototransistores, que convertem uma grandeza física em outra, ou seja, modulam um sinal elétrico de acordo com a incidência de luz. Esta matriz sensorial está presente no chip que fica posicionado ao centro da placa de circuito.
Como podemos ver nos dois modelos da Positivo, este chip possui 16 pinos, no modelo da ColeTek e da Satellite há apenas 14 pinos e no modelo da Multilaser há apenas 12. Já no mouse da Philco e no da Mitsuo os chips possuem apenas 8 pinos. Entenderemos isso melhor adiante.
CURIOSIDADE: Exceto nos modelos da Positivo, Philco e Mitsuo apresentados aqui, podemos dizer que o chip com o sensor óptico é um SoC, sigla para "System on Chip" que em português significa "Sistema em um Chip". Ele tem este nome devido à integração de circuitos num único componente, pois além da matriz de transdutores há um DSP (Digital Signal Processor), um microcontrolador para os botões e o Encoder, um PLL, um driver para o LED, o controlador de interface USB ou PS/2 e um sistema de gerenciamento e distribuição de energia.
Observe a imagem abaixo:
Imagem 6 - O SoC com sensor óptico de um mouse
Este pequeno componente é como se fosse uma rudimantar câmera, com uma resolução muito baixa, porém o suficiente para detectar movimentos.
OS DOIS MOUSES DA POSITIVO
O chip utilizado nos modelos da Positivo são da marca Teleic, modelo OM02, e a pinagem é mostrada abaixo.
Tabela 1 - Pinagem do chip Teleic OM02
-> Pino 1: Sinal de sincronismo(clock) no modo de teste;
-> Pinos 2, 3 ,4 e 5: Servem para mandar as coordenadas X e Y para o chip "IC2";
-> Pino 6: Controle do LED;
-> Pinos 7 e 8: Servem para controle interno de tensão (tensão de referência - eles estão ligados a resistores e capacitores);
-> Pinos 9 e 11: Servem para controlar o oscilador de frequência interna (eles estão ligados a resistores e capacitores);
-> Pinos 10 e 12: Alimentação elétrica (Polos negativos);
-> Pino 13: Alimentação elétrica (+5 V);
-> Pino 14: Saída de controle do LED para o "IC2";
-> Pino 15: É para cortar a conexão com o circuito (não é utilizado nos circuitos analisados).
-> Pino 16: Serve para testes de funcionamento em conjunto com o pino 1.
Para saber mais sobre o Teleic OM02, abra o PDF abaixo:
OBSERVAÇÃO: Compare a descrição dos pinos com os esquemas elétricos dos dois mouses da marca Positivo, ficará melhor de entender o circuito.
O MOUSE DA COLETEK
No mouse PS/2 da Coletek há um SoC com sensor óptico da Elan Microelectronics, modelo OM36FPS. Veja a pinagem abaixo:
Tabela 2 - Elan OM36FPS
-> Pino 1: Entrada/saída de clock da interface PS/2;
-> Pino 2: Entrada/saída de dados da interface PS/2;
-> Pino 3: Alimentação elétrica (+5 V);
-> Pino 4: Referência interna de tensão (+3,3 V) (pino ligado em capacitores);
-> Pino 5: Botão esquerdo;
-> Pino 6: Botão do meio (Scroll);
-> Pino 7: Botão direito;
-> Pino 8: Alimentação elétrica (Polos negativos);
-> Pino 9: Referência interna de tensão (+1,8 V) (pino ligado em capacitor);
-> Pinos 10 e 11: Ligados em um cristal para gerar o Clock base que alimenta o PLL interno (mas pode-se utilizar o clock da interface PS/2 e deixar estes pinos desativados);
-> Pinos 12 e 13: Encoder do botão Scroll (a "rodinha" do mouse);
-> Pino 14: Controle do LED.
Para saber mais sobre o Elan OM36FPS, acesse o PDF abaixo:
CURIOSIDADE: Para saber mais sobre a função do cristal e também do PLL num circuito digital, CLIQUE AQUI!
O MOUSE DA SATELLITE
O mouse USB da marca Satellite possui um SoC fornecido pela Sunplus, modelo SPCP168A, detalhado abaixo:
Tabela 3 - Sunplus SPCP168A
-> Pino 1, 2 e 14: Servem para a entrada de sinal dos botões esquerdo, direito e botão do meio (Scroll);
-> Pino 3: Entrada/saída de dados da interface USB ou PS/2;
-> Pino 4: É para entrada/saída de clock da interface PS/2;
-> Pino 5: Alimentação elétrica (+5 V);
-> Pino 6: Referência interna de tensão (+2,5 V) (pino ligado a capacitores);
-> Pino 7: Referência interna de tensão (+3,3 V) (pino ligado a capacitores);
-> Pino 8: Alimentação elétrica (Polo negativo);
-> Pino 9: Controle do LED;
-> Pinos 10 e 11: Servem para saída de sinal para os botões esquerdo e direito;
-> Pinos 12 e 13: Sinais do Encoder do Scroll.
Para saber mais sobre o SPCP168A, veja o PDF abaixo:
O MOUSE DA MULTILASER
O mouse USB importado da China pela Multilaser possui um SoC da NST TechSemic modelo M16125 (A2803), sendo sua pinagem mostrada abaixo:
Tabela 4 - NST A2803
-> Pino 1: Referência interna de tensão (+3,3 V);
-> Pino 2, 3 e 4: Servem para a entrada de sinal dos botões esquerdo, direito e botão do meio (Scroll);
-> Pino 5: Controle do LED;
-> Pino 6: Alteração de entrada e identificação (Não utilizado neste caso);
-> Pino 7 e 8: Entrada/saída de dados da interface USB;
-> Pino 9 e 10 : Sinais do Encoder do Scroll;
-> Pinos 11: Alimentação elétrica (+5 V);Servem para saída de sinal para os botões esquerdo e direito;
-> Pinos 12: Alimentação elétrica (Polo negativo).
Mais detalhes sobre o A2803, veja o PDF abaixo:
O MOUSE DA MITSUO
O Mouse Wi-Fi da japonesa Mitsuo possui um chip com sensor de imagem da Avago, modelo ADNS-5090. Sua pinagem e mais alguns detalhes são mostrados abaixo:
Folder 1 - Detalhes técnicos do ADNS-5090
Note que ele possui apenas uma interface SPI de quatro pinos (NCS, SCLK, MOSI e MISO), alimentação elétrica (VDD3 e GND), um linha para acionar o LED e a linha MOTION.
O sinal de saída MOTION (pino 3) pode ser usado como entrada de interrupção no MCU do mouse para que os dados de movimento do sensor sejam lidos sempre que houver movimento detectado.
O datasheet deste Avago pode ser acessado abaixo:
Toda a botoeira do mouse e a interface Wi-Fi são controlados por outros dois chips que não podem ser identificados, dada sua cobertura do tipo Glob Top, como vemos na imagem abaixo:
Imagem 7 - Por dentro do mouse sem fio da Mitsuo. Perdoem-me pela sujeira :v
O MOUSE DA PHILCO
O mouse USB importado da China pela Philco possui um chip com sensor de imagem da PixArt, modelo PMW3325. Alguns detalhes são exeibidos abaixo:
Folder 2 - Detalhes técnicos do PMW3325
Há apenas uma interface SPI de três vias (NCS, SCLK e SDIO), a alimentação elétrica (VDD e GND), a linha para acionar o LED, juntamente de uma linha de saída para o regulador de tensão (VDDPIX) e outra que informa o nível de tensão dos sinais da interface (VDDIO).
O datasheet deste PixArt pode ser acessado abaixo:
Toda a botoeira do mouse e a interface USB são controlados por outro chip, que de acordo com o Diagrama 8 pode ser o MCU LPC11U34FBD, da fabricante NXP. Este MCU nada mais é que um microcontrolador com arquitetura ARM Cortex M0. Seu datasheet pode ser acessado abaixo:
Como você pode notar, mouses mais avançados, com vários botões configuráveis e iluminação RGB já podem integrar um microcontrolador ARM Cortex.
Para saber mais sobre o funcionamento da interface SPI, CLIQUE AQUI!
OBSERVAÇÃO: O diagrama interno destes chips não será explicado neste artigo, pois são circuitos mais complexos, possuem MCU (ou um DSP), conversor analógico/digital, filtros, sensor CMOS, controladores, memória RAM, memória ROM, enfim, merecem ser detalhados num artigo exclusivo futuramente.
CURIOSIDADE: O sensor óptico destes chips, isto é, a matriz de transdutores é do tipo CMOS, tecnologia que merece um artigo exclusivo aqui no blog futuramente. Para saber alguns detalhes sobre o uso de semicondutores CMOS, CLIQUE AQUI!
CURIOSIDADE: Um sensor óptico de mouse possui uma resolução, isto é, uma matriz de transdutores inferior á 1 kiloPixel, e isso é um valor ínfimo se comparado com as modernas câmeras de smartphones atuais, que possuem uma matriz na casa dos MegaPixels. O SoC NST A2803 do mouse da Multilaser por exemplo, tem meros 323 Pixels de resolução. Já o Avago ADNS-5090 possui estrondosos 342 Pixels!
O LED e a Lente do sensor
Já começo lhe sugerindo a leitura do artigo dedicado à explicar o funcionamento dos LEDs. Para acessa-lo, CLIQUE AQUI!
Diagrama 9 - O posionamento do sensor, da lente e do LED retirado de um documento da PixArt, mas que traz as mesmas especs. do datasheet da Avago
LEDs de cor vermelha são mais usuais em mouses ópticos, dado sua "barateza" se comparado com LEDs infravermelho.
Já parou pra pensar que debaixo do mouse, quando em contato com a superfície opaca não há iluminação?
É aí que entra uma fonte de luz com comprimento de onda próximo ou igual ao do infravermelho!
Entender isso é fácil, pois as câmeras de vigilância são capazes de captar imagens à noite mesmo na ausência total de luz graças aos LEDs infravermelho que circundam o sensor de imagem:
Imagem 8 - Câmeras de vigilânia também possuem LEDs para funcionarem na ausência de luz
As câmeras IR possuem emissores de raios infravermelhos para ambientes com pouca luz. Quando esses raios chegam em qualquer objeto, eles são refletidos — os mesmos princípios da óptica valem aqui — e retornam ao sensor da câmera.
Para que tudo funcione perfeitamente, é necessário que a câmera possua algum tipo de referência para que os raios IR possam realizar o processo de reflexão e o sensor de imagem da câmera possa captar essa luminosidade. A grosso modo, a câmera precisa estar apontada para alguma barreira (como uma parede ou o um objeto) e não um campo aberto, por exemplo.
Nos modelos mais modernos há um diodo laser Infravermelho, capaz de fazer o fotodiodo capturar movimentos com mais precisão.
Na sequência você verá que nem sempre um LED vermelho ou IR é implementado. Alguns projetos de mouse podem trazer uma iluminação azul, por exemplo.
CURIOSIDADE: Se você trocar o LED do seu mouse por um de outra cor e com especificações diferentes, seu periférico poder ficar mais lento ou até mesmo parar de funcionar. Isso acontece pois, o sensor óptico requer uma determinada luminosidade para capturar movimentos de forma precisa, essa luminosidade varia de modelo para modelo, por isso um LED não original fora da especificação pode fazer com que o mouse não funcione da forma correta. Isto vale para todos os aparelhos eletrônicos: substituir um componente por outro fora das especificações do projeto original pode fazer com que o aparelho pare de funcionar, funcione de forma errada ou gere outros danos ainda maiores.
Para que o sensor óptico funcione da melhor maneira possível, além do LED uma espécie de lente plástica é colocada, direcionando todo o feixe de luz para a "região de visão" do sensor. Observe a imagem abaixo:
Imagem 9 - Note esta chapa de plástico marcada com a linha amarela.
Esta espécie de lente é um tanto translúcida, pois além de concentrar e direcionar a luz do LED para a região de atuação do sensor, faz a difusão da luz de forma homogênea sobre a área.
Imagem 9 - A luz é 'drenada' para a região de atuação do sensor. Perceba o LED azul!
Para saber mais sobre Física Óptica, comece CLICANDO AQUI!
CURIOSIDADE: O material utilizado na confecção desta lente pode ser desde PMMA até PC. Para saber mais sobre estas siglas e sobre polímeros em geral, comece CLICANDO AQUI!
Imagem 10 - A lente do mouse
A Esfera
Neste tópico vamos retroceder um bocado no tempo!
Imagem 11 - Mouse com a Esfera removida
Antes dos mouses ópticos tomarem o mercado, o sistema mais comum para detecção de movimentos era uma esfera que girava quando e contato com a superfície e assim acionava dois Encoders Rotativos, sendo um para o eixo Y e outro para o eixo X. Os Encoders utilizados nestes mouses são do tipo óptico.
Um detalhe interessante sobre eles é que para cada Encoder não há dois emissores e dois receptores que criam um sinal com 90 graus de defasagem.
Os emissores são LEDs do tipo Infravermelho e acionados pelo controlador centenas de vezes por segundo. Quando o movimento das rodas do codificador é detectado pelo receptor, a taxa de pulsação aumenta para milhares de vezes por segundo.
Essa técnica de manter o LED pulsado resulta em três benefícios:
-> A vida útil do LED é melhorada;
-> O consumo de corrente do mouse é minimizado quando ele não está sendo utilizado;
-> A relação sinal-ruído nos detectores é melhorada; pois os LEDs podem ter mais intensidade luminosa ao manter-se num ciclo de trabalho de 8,6%.
Imagem 12 - Mouse de Esfera com seu sistema exposto
Nas unidades de Esfera mais modernas, o receptor de infra já emite apenas um sinal pulsante que se altera de acordo com o sentido de rotação do eixo, e como há um Encoder para o eixo X e outro para o Y, basta apenas a comparação entre os sinais gerados para se fazer o gráfico no plano cartesiano.
No caso do mouse Logitech detalhado no Diagrama 1, quando os orifícios na roda forem para a esquerda em relação ao par emissor/receptor, o receptor adicionará um pulso após o primeiro aplicado no emissor. Se forem para a direita, um pulso será adicionado após o segundo aplicado no sensor. Em resumo, após qualquer movimento, o receptor muda a saída para HIGH após o primeiro ou segundo pulso, de acordo com o sentido de giro da roda.
Para saber mais detalhes sobre o funcionamento do Encoder Rotativo Óptico Incremental, CLIQUE AQUI!
→ A designação genérica "IC2": Este chip está presente apenas em alguns modelos de mouses. Antigamente era mais comum o uso de uma pastilha para a interface USB ou PS/2, firmware, ligação com os botões e Encoder do Scroll e controlador do chip onde está o sensor óptico. Os modelos mais modernos (com RGB e cheios de botões) apresentam este mesmo padrão, tudo integrado num chip separado daquele que abriga o sensor.
O modelo da Mitsuo apresentado aqui traz um microcontrolador apenas para a botoeira e coberto por uma gota de poliepóxido, semelhante ao implementado nos mouses da Positivo apresentados aqui. Um terceiro microcontrolador serve apenas para a comunicação Wi-Fi.
Já os mais simples, como é o caso do modelo da ColeTek e do modelo da Satellite, bem como o da Multilaser apresentadios aqui implementam o sistema inteiro num único chip.
OBSERVAÇÂO: A sigla "IC2" utilizada nos diagramas mostrados aqui é um termo genérico, que significa "circuito integrado 2", pois neste caso o chip não possui marcações e é fixo na placa com uma camada de poliepóxido, mais conhecida como "Glob Top". Veja a imagem da placa de circuito do mouse Positivo abaixo:
Imagem 13 - Glob Top cobrindo circuito integrado. Esta é a outra face da PCB da Imagem 5
→ A conexão USB e PS/2: No cabo USB há 4 fios: Dois deles para alimentação elétrica (sinal positivo e negativo) e outros dois fios ficam para a transferência de dados entre o computador e o mouse.
Nos mouses PS/2 há os mesmos 4 fios, mas ao invés de um par diferencial para transferência de dados, temos apenas um fio para dados e outro para o sinal de clock, para sincronizar os circuitos. Para conhecer o protocolo e o funcionamento da interface PS/2, CLIQUE AQUI!
Nos modelos de mouse sem fio há um MCU com Wi-Fi ou Bluetooth para fazer a comunicação com o computador.
CURIOSIDADE: Antes da popularização da interface PS/2 em mouses, era comum o uso da interface RS-232. Para saber mais sobre este padrão, CLIQUE AQUI!
CURIOSIDADE: Se você pegar um mouse com conector PS/2 e trocar a ponta do cabo por um conector USB, na maioria dos casos o aparelho não vai mais ser reconhecido pelo computador. Isso acontece também se for feito o contrário. O motivo da incompatibilidade é que o protocolo USB é completamente diferente do PS/2.
Essa troca de conectores só funciona (não funciona em muitos casos :v) se houver um adaptador com conversor USB para PS/2 ou vice-versa. Também pode funcionar em alguns modelos que possuem um circuito projetado tanto para interface de comunicação USB quanto PS/2, como é o caso do mouse da marca Satellite, que foi analisado neste artigo e que, de acordo com documentos técnicos, o chip SPCP168A do aparelho suporta as duas interfaces.
→ Os botões: Os botões estão ligados na alimentação elétrica e deixam passar sinal elétrico apenas quando são apertados. O circuito integrado é programado para receber esses sinais e a partir deles mandar um comando para o computador. Lembrando que o eixo do Scroll também é apoiado sobre um botão em uma de suas extremidades. E como foi dito anteriormente, mouses mais modernos possuem outros botões e que podem até ser configurados em alguns modelos.
→ O Scroll: A "rodinha do mouse" identifica a movimentação do eixo no sentido horário e anti-horário através de um Encoder Mecânico Rotativo.
Imagem 14 - O Encoder Rotativo Mecânico Incremental dos mouses
Para saber detalhadamente o funcionamento deste tipo de Encoder, CLIQUE AQUI!
→ Os capacitores e resistores: Como alimentação elétrica para o funcionamento do circuito depende dos 5 volts fornecidos pelo host através do cabo USB ou PS/2, os capacitores e resistores "regulam" a tensão e a corrente necessária para funcionamento estável do(s) circuito(s) integrados, botões e o(s) LED(s).
Para saber mais sobre o funcionamento e a utilidade dos resistores, comece CLICANDO AQUI!
Para saber mais sobre o funcionamento e a utilidade dos capacitores, comece CLICANDO AQUI!
Resolução
Assim como uma câmera qualquer, o sensor óptico de um mouse possui uma resolução que deve ser levada em conta.
A resolução do mouse é medida em DPI (pontos por polegada) e quanto maior for o valor, mais sensível aos movimentos ele vai ser.
Uma polegada vale 2,54 cm. Por exemplo, se pegar um mouse com 800 DPI, ao movimentar 2,54 cm em qualquer direção, o cursor, na tela do computador, vai avançar 800 pixels na direção em que ele foi movimentado.
Em um PC para atividades cotidianas, trabalho ou jogos, um mouse que tenha de 800 a 3.200 DPI já está bom. Lembrando que o DPI alto não significa melhor qualidade do aparelho muito menos precisão nos movimentos. Um mouse com DPI extremamente alto pode fazer com que um desenho no Paint, por exemplo, fique com as linhas mais "tremidas", já que qualquer movimentação do aparelho vai resultar num deslocamento mais rápido e longo da seta.
Lembrando que a velocidade do movimento na tela também depende da resolução da tela do monitor do computador.
A resolução do sensor óptico do mouse possui outra unidade de medida, que é o CPI (contagem por polegada). Funciona da mesma forma que o DPI. Por exemplo, em um sensor que tenha 1000 CPI, a cada movimento cujo comprimento seja de uma polegada, o cursor da tela vai se movimentar 1000 pixels na direção em que o mouse foi movimentado.
Mas qual o motivo de existirem duas siglas?
A fabricante do sensor óptico utiliza uma escala para medir a resolução do sensor e a fabricante do aparelho utiliza outra escala para medir a resolução do mouse. Como as duas unidades de medida são iguais, um mouse bom deve ter uma proporção de 1:1, ou seja, se o fotodiodo possui 1800 CPI, o mouse tem que ter 1800 DPI.
Algumas fabricantes fazem alterações no firmware do aparelho para que um sensor óptico de baixa resolução possa ser rotulado com uma sensibilidade mais alta, portanto, um mouse com um fotodiodo de 800 CPI pode ter um programa modificado para duplicar a velocidade do movimento do cursor, ou seja, fazendo com que ele tenha 1600 DPI. Essa alteração faz com que se perca precisão nos movimentos.
Polling Rate
Outro fator que influência no desempenho do mouse é o Polling Rate: o número de vezes por segundo em que o aparelho se comunica com o computador. Este valor é dado em Hertz (unidade de medida de frequência) ou em milissegundos.
O Polling Rate é o atraso em relação ao movimento do mouse e a resposta do computador, que faz o movimento do cursor na tela. Isso acontece pois, o mouse deve enviar a posição em que ele está e o computador processar este comando para que se possa alterar a posição do cursor no ambiente virtual que você está vendo na tela do monitor.
A questão nem é tanto de "processar o comando", mas sim a quantidade de vezes por segundo que o periférico informa sua posição para o computador. Esse atraso é imperceptível, só é levado em conta quando se trata de competições em e-sports, onde não pode haver delay na resposta e falta de precisão, pois qualquer erro pode significar a derrota do jogador.
Um polling rate de 1000 Hertz significa um atraso de 1 milissegundo. Já um valor de 125 Hz significa um atraso de 8 milissegundos. Os valores mais comuns dos mouses atuais são: 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz e 1000 Hz.
Mouses sem fio normalmente possuem um atraso de resposta maior, já que se utilizam de um transmissor Wi-Fi ou Bluetooth para se comunicar com o computador. Isso para usuários comuns não significa nada, mas para usuários gamers pode ser um incômodo, pois como dito acima, os atrasos na resposta podem prejudicar o andamento do jogo.
É comum de se ver a opção de 1000Hz sendo oferecida em muitos modelos de mouse, desde o chinês mais baratinho até o melhor do mercado. No entanto, uma má implementação do sensor ou até mesmo um controlador ruim podem te levar pra uma péssima experiência. São várias especificações que devem ser analisados, e todas elas devem estar 'equalizadas'.
LoD
Imagem 15 - O LoD nos mouses
LoD é a sigla para "Lift off Distance" (Distância de elevação). Quando você deixa o mouse suspenso, o cursor para de se movimentar na tela independente do movimento que você fizer com o periférico distante da superfície. Esse alcance do sensor óptico deve ser muito pequeno, para que em qualquer levantada que for dada o mouse pare de captar movimentos e a precisão não seja perdida.
Quando você está jogando e arrasta o mouse até a borda do mousepad, você o recoloca novamente ao lugar para poder se mover livremente em todas as direções. A ideia aqui é fazer isso rapidamente, portanto, minimizar o 'tempo de viagem' não levantando o mouse desnecessariamente alto pode ser de grande valia. Se o seu mouse continuar rastreando enquanto você está recolocando-o ao centro do mousepad, ele bagunçará a posição da sua mira no jogo, o que obviamente irá interferir no seu desempenho, podendo causar a perda de lutas importantes.
Os mouses não destinados para jogos podem ter uma distância de elevação bastante alta (batendo 1 cm ou mais em alguns casos), nisso, ter a distância de levantamento muito mais baixa é apenas uma das muitas vantagens que um mouse de jogo tem sobre um periférico de escritório.
O LoD também pode variar dependendo da superfície em que você colocar o mouse (uma almofada de tecido, uma almofada rígida, vidro e etc), portanto, é possível que o mesmo mouse pareça ligeiramente diferente em uma almofada de tecido e em uma almofada rígida, por exemplo .
A unidade de medida para a distância de elevação é o 'DVD'. Um DVD têm espessura padrão de 1,2 milímetros.
Levando em conta todos estes fatores, podemos concluir que um mouse com um DPI/CPI e um LoD mais baixo significa mais precisão nos movimentos, já um mouse com DPI/CPI e LoD mais alto significa ter uma maior sensibilidade dos movimentos, o que pode prejudicar o uso em algumas aplicações.
CURIOSIDADE: Vale ressaltar que, os mouses mais modernos vem com um programa para que possa ser feita alteração no Polling Rate, no LoD, no DPI, nos LEDs coloridos e nos botões extras, que são programáveis. Alguns já vem com botões para se alterar o DPI e o polling rate.
Quando você for comprar um mouse, deve olhar vários fatores: o DPI, a massa do mouse, a superfície em que ele vai ser colocado, para que aplicações o dispositivo vai ser utilizado e a qualidade do equipamento. Tudo isso influencia no desempenho.
E aí? Gostou do artigo? Tem alguma dúvida, sugestão ou opinião? Curta, comente e compartilhe!
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FONTES e CRÉDITOS:
Texto do artigo, esquemas elétricos e fotos: Leonardo Ritter
Fontes: Engenharia reversa em mouses ópticos; TecMundo; Adrenaline; skootsone.yolasite.com; elprojects.blogspot.com; Documentações técnicas anexadas neste texto.
Última atualização: 16 de Outubro de 2022.