Proiectarea mouse-ului de calculator: tipuri și principiu de funcționare

Utilizatorul modern unui computer personal Este greu de imaginat cum ar fi să interacționezi cu el fără un mouse de calculator. Un dispozitiv conceput pentru sarcini foarte simple, de dimensiuni reduse, destul de ieftin și aparent nesemnificativ. Și totuși, calculatorul era cel care făcea cea mai mare parte din munca utilizatorului.

Ca dispozitiv de intrare, mouse-ul s-a născut cu șapte ani înainte de primul PC și cu trei ani înainte de primul microprocesor. Denumit MOUSE (Manually Operated User Signal Encoder), acesta a fost dezvoltat de agenția spațială americană pentru a transmite coordonate rapid și precis. Cu toate acestea, dispozitivul rezultat, în ceea ce privește forma și dimensiunea forma și dimensiunea MOUSE nu este un mouse, ci un fier de călcat, care nu se potrivește cu sarcinile solicitate. Deci, proiectul a fost închis, și în familiar pentru utilizatorii de mouse-ul a lovit pe piață la sfârșitul anilor șaptezeci, și nu ca parte a PC-ului, dar creația lui Apple, primul computer cu o interfață grafică completă. De aici a început evoluția cunoscutului pentru mase "rozătoare cunoscute de mase".

Funcția mouse-ului

Un mouse de calculator este un dispozitiv de intrare bazat pe transmiterea coordonatelor către un calculator, procesarea acestora de către un procesor, apoi afișarea pe ecran a poziției cursorului și interacțiunea cu elementele de interfață prin intermediul butoanelor de control. Deschiderea fișierelor, parcurgerea ferestrelor și a paginilor web, apelarea meniurilor contextuale și selectarea comenzilor din acestea, deplasarea și copierea - majoritatea acestor operațiuni și a altora (fără a pune la socoteală dactilografierea, desigur) sunt efectuate de către utilizatorul mediu de calculator sunt realizate de cu ajutorul unui mouse.

Soiuri

Există două tipuri principale "rozătoare electronice"mecanică și optică: mecanică și optică. Între cele două, există variații datorate diferențelor tehnologice.

Dispozitive mecanice

Șoarecii de calculator din această grupă nu mai sunt produse din cauza imperfecțiunii tehnologiei și nu sunt utilizate practic nicăieri, fiind total depășite de analogii lor mai moderne și mai practice.

Mouse-ul original a fost conceput pentru a se prinde prin rotirea a două roți ortogonale (primul mouse), dar publicul larg și-a amintit de sistemul de acționare cu bilă, deoarece a fost mouse-ul tipic utilizat până la sfârșitul anilor `90.

Coloana vertebrală a unui mouse mecanic este o bilă metalică legată cu cauciuc care se extinde dincolo de partea inferioară a corpului mouse-ului. Metalul conferă mouse-ului greutatea de care are nevoie, iar cauciucul îi conferă aderență. În interiorul carcasei, bila este presată de două role ale căror mișcări sunt detectate de senzori și apoi transformate în impulsuri electrice. Primele șoareci de calculator mecanice aveau role de contact pentru senzori, dar mai târziu au fost înlocuite cu senzori optici sensibili la lumină, iar rolele erau echipate cu plăci perforate speciale pentru a transmite sau opri fluxul de lumină de la sursă.

Principalul dezavantaj al șoarecilor cu bilă este nevoia constantă de curățare și întreținere. Praf, resturi, păr și particule de piele - mingea a tras în șoarece cu o consistență de invidiat. Rezultatul a fost că rolele au fost acoperite cu straturi de murdărie (cu o grosime de până la doi-trei milimetri), iar bila a distribuit aceste depuneri în mod egal pe suprafața sa, compromițând sensibilitatea și precizia mouse-ului. De asemenea, era greu să folosești mouse-ul fără un mouse pad care să îmbunătățească aderența mouse-ului și să reducă (deși nu cu mult) șansele de a te murdări.

Dispozitive optice

Acest tip de mouse de calculator există încă din anii 1980, dar a devenit comercializat în masă la sfârșitul anilor 1990, când compania "Hulit Packard" sub denumirea comercială "Microsoft".

Prima generație de manipulatoare a fost destul de diferită de șoarecii optici de calculator cu care este obișnuit utilizatorul modern. În cadrul dispozitivului, senzorii au fost instalați sub forma unei perechi optice: emiterea și, respectiv, absorbția luminii reflectate de pe suprafață. Și tocmai această suprafață trebuia să aibă desene tehnice speciale pe ea, ceea ce făcea ca utilizarea unui mouse fără un mouse pad adecvat să nu aibă sens. Și pentru că modelul pentru fiecare senzor putea fi individual, compatibilitatea era exclusă. În plus, mulți utilizatori au fost descurajați de prețul relativ ridicat al acestor dispozitive.

Următoarea generație de sisteme optice "rozătoare" A fost deja lipsit de dezavantajele modelelor anterioare: Mișcările mouse-ului pe suprafață sunt acum monitorizate de o cameră video specială, care o fotografiază continuu și compară fiecare fotografie cu cea anterioară. Lumină strălucitoare (în modelele simple) în partea de jos a dispozitivului - mărire eficacitate iluminarea camerei. LED-urile roșii sunt cele mai comune, dar modelele mai scumpe pot avea o lumină de fundal diferită. Nu este nevoie de covorașe speciale: puteți utiliza mouse-ul pe majoritatea suprafețelor (cu excepția sticlei, oglinzilor și altele asemenea).

În imaginea alăturată, puteți vedea cum funcționează un mouse Defender: cum LED-ul formează fasciculul, cum este reflectat de pe suprafață și apoi în capcana de lumină.

dispozitive laser

Un fel de manipulatoare optice. În timp ce principiile de funcționare sunt identice, de la un mouse clasic la un mousepad superb "optică" Șoarecii cu laser diferă doar prin inserarea unei diode laser în infraroșu. Lumina emisă de o diodă este focalizată de o lentilă într-un micropunct, apoi reflectată și captată de un senzor ultra-precis și ultrasensibil. Datorită focalizării sale mai precise, acest tip de iluminare face ca dispozitivul să fie mult mai puțin dependent de tipul de suprafață utilizată. Acest lucru se traduce prin capacitatea de a utiliza șoareci cu laser pe suprafețe de sticlă și oglindă. În plus, producătorii de astfel de dispozitive promit o acuratețe sporită a senzorilor, ceea ce poate ajuta în mod semnificativ reprezentanții industriei jocurilor de noroc (declarație destul de controversată și care seamănă mai degrabă cu o strategie de marketing).

Nu există iluminare de fundal puternică, deoarece lumina în domeniul infraroșu nu este percepută de ochiul uman. În consecință, problema funcționării constante a iluminării din spate a LED-ului chiar și atunci când computerul este oprit (care a fost raportată de mulți utilizatori de șoareci optici) nu este comună pentru șoarecii cu laser.

Șoareci de inducție

Un tip mai puțin obișnuit de mouse pentru calculator. Majoritatea acestor șoareci nu diferă de șoarecii optici standard. Diferența, de cele mai multe ori, constă în obținerea puterii: astfel de mouse-uri sunt de obicei incluse cu tablete grafice și sunt alimentate de aceste tablete prin principiul inducției electromagnetice - prin interacțiunea bobinelor de inducție de emisie și recepție situate în tabletă și, respectiv, în corpul mouse-ului.

Valoarea practică a unui astfel de dispozitiv pentru utilizatorul mediu va tinde la zero, dar designerii grafici, care adesea apreciază fiecare centimetru de spațiu pe masă, o astfel de soluție va fi plăcută.

Dispozitive giroscopice

Prezența unui giroscop în multe dispozitive electronice de consum este de mult timp o normă. Iar industria IT nu face excepție, având nu numai smartphone-uri și tablete echipate cu giroscoape, ci și dispozitive de realitate virtuală și mouse-uri de calculator.

Caracteristica acestei rozătoare este capacitatea de a lucra nu numai în plan orizontal (în acest caz, funcționează ca un mouse optic obișnuit), ci și în spațiu. În mod similar, citirile senzorilor sunt înregistrate de un computer, permițându-vă să deplasați cursorul pe ecran fără a plasa brațul pe o suprafață dură.

Trackball-uri

Dispozitiv autonom dotat cu o bilă, care are aceeași funcție ca un mouse clasic cu bilă, dar amplasat în partea superioară sau laterală, și nu în partea inferioară. Mișcarea cursorului pe ecran se realizează prin mișcarea degetelor sau a palmei pe o minge, rolele sunt capturate de senzori optici foarte sensibili, care, potrivit dezvoltatorilor, minimizează efectele negative ale contaminării.

Astfel de controlere nu au câștigat dragostea majorității utilizatorilor (prețul a fost un factor important), restrângând principalul domeniu de aplicare la muzică, medical și militar. Cel mai cunoscut producător de astfel de dispozitive este Logitech. Șoarecii de calculator și alte controllere ale companiei sunt foarte populare, dar sunt, de asemenea, mari pe controllere personalizate.

Dispozitive cu fir și fără fir

Există, de asemenea, o distincție în ceea ce privește tipul de sursă de alimentare. Primul produs în masă dispozitive primite Sursa sa de alimentare de cinci volți provine exclusiv de la sursa de alimentare a computerului (indiferent dacă conectorul este PS/2 sau USB) și, prin urmare, este cablat. Manipulatoarele wireless, pe de altă parte, sunt alimentate de surse proprii (baterii sau acumulatori) și tocmai acestea au suferit anumite modificări pe parcurs, odată cu introducerea tehnologiei wireless în industria IT.

Infraroșu

Cea mai veche încercare de conectare fără fir între un computer și un mouse. Computerul avea o cutie de transmisie conectată la el, care trimitea un semnal către un receptor de pe mouse. Aici se afla principalul dezavantaj al comunicării optice: conexiunea necesita o linie directă de vizibilitate între receptor și emițător, care era destul de des complicată de apariția diferitelor obstacole, precum și de banala deplasare a mouse-ului la un unghi inacceptabil. Aceste dispozitive nu mai sunt produse.

Radio și Bluetooth

Ambele sunt în esență metode de transmisie identice. Diferența constă în utilizarea standardelor de comunicare: Bluetooth este un protocol standardizat și orice mouse compatibil cu standardul poate fi sincronizat cu un emițător fără probleme, în timp ce mouse-urile wireless convenționale vor necesita un adaptor dedicat conectat la un port USB. Dacă adaptorul se strică sau se pierde (ceea ce, având în vedere dimensiunile sale mici, nu este puțin probabil), mouse-ul devine o bucată de plastic inutilă, deoarece nu va funcționa cu un alt adaptor (inclusiv Bluetooth).