Манипуляторы в компьютере реферат

Обновлено: 08.07.2024

Манипуляторы — это специальные устройства, которые используются для удобного управления курсором.

Первая мышь появилась в 1963году в Стенфордском университете.

*Мыши делятся на:

-механические (перемещение осуществляет шарик, и это вращение отслеживается механическими датчиками).

-оптомеханические (при перемещении мыши внутри вращается шар и вращение отслеживается оптическими датчиками).

-оптические (ее перемещение отслеживается оптическими датчиками).

По методу подключения:

*мыши с множеством кнопок – до 40

*трекбол (перевернутая мышь)

*touch pad – сенсорная площадка, по к-ой водят пальцем, либо спецпалочкой.

*пенмаус – ручка по экрану.

*Mouse point – кнопочная система ( как на мобильнике). Нажатие кнопки в том или ином направлении соответствует аналогичному перемещению курсора на экране.

*Джойстик — обычно это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. Часто применяется в компьютерных играх. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. В этом случае, чем сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану дисплея.

*Дигитайзер (Графический планшет) — устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой плоскую панель — планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент — перо, с помощью которого указывается позиция на планшете. При перемещении пера по планшету фиксируются его координаты в близко расположенных точках, которые затем преобразуются в компьютере в требуемые единицы измерения.

Основной характеристикой мыши
является разрешающая способность , измеряемая в точках на дюйм (dpi). Нормальной
считается мышь, обеспечивающая разрешение 300-400 dpi.

Основной категорией в характеристике манипуляторов и клавиатур действительно оказывается эргономичность. Эргономичные современные мыши обеспечивают наиболее комфортную работу. Они отличаются от привычных easy mouse не только дизайном, но и дополнительными функциями, ускоряющими и облегчающими работу в сетях, с графикой, с большими пакетами документов. Кроме того, покупая мышь, необходимо примерить ее, она должна понравиться вашей руке. Если мышка подходит по размеру, руку не придется держать на весу, — а значит, не будет не болит запястье, вырастет производительность.
Производители предлагают сегодня просто огромное количество различных моделей мышей. Простая обычная мышка с тремя кнопками (например, Easy mouse, Pilot mouse) — наиболее распространена среди пользователей, самая дешевая среди всех. Scroll mouse: скроллинговая мышка — более сложный вид, приобретающий все большую популярность. Скроллинг — колесо прокрутки или клавиша-переключатель — позволяет быстро просматривать документы и работать в сети (Net mouse). Существуют модели с двумя колесиками, обеспечивающими вертикальную и горизонтальную прокрутку. Optical mouse — еще один вариант, это оптическая мышь с ковриком, на который нанесена специальная разметка. Быстро и плавно двигается, при этом имеет очень высокую точность попадания в нужное место на экране, чем приобрела любовь дизайнеров.
Если вам надоел хвост, тянущийся за мышкой, можете приобрести беспроводной манипулятор. Единственный недостаток бесхвостых мышей — так как их ничего не держит, они часто падают со стола.
Необходимо упомянуть и о дополнительных кнопках на современных мышках. Такие кнопки располагаются обычно сбоку, выполняют функцию кнопки окон в Windows (Alt+Tab) или программируются пользователем.

Следующий вид манипуляторов — трекболы. Внешне напоминающие перевернутую мышку, они отличаются от нее высокой точностью и эргономичностью. Управление непосредственно шариком не требует движения по коврику. Безусловно, более удобный манипулятор, чем обычная мышка. Некоторые манипуляторы совмещают в себе функции трекбола и мышки, имеют множество кнопок, рычажки и пр. Это более дорогие модели, высоко ценимые профессионалами.

Статьи к прочтению:

Ленточные конвейеры общее устройство назначение типы основные характеристики


Похожие статьи:

Особое место среди программных средств всех типов занимают операционные системы, являясь ядром программного обеспечения. Операционная система — это…

Почти каждый пользователь компьютера постоянно сталкивается с проблемой преобразования документов из бумажной формы в электронную. Однако процедура ввода…


ГОУ СПО СО Асбестовский политехникум Специальность: Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем

на тему: Игровые манипуляторы

по дисциплине: Технические средства информации

История развития

Летом 1996-го мир увидел первые компьютеры с портами USB. Один из самых распространенных сейчас стандартов разработал альянс из семи компаний: Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Для игровой периферии изобретение стало во всех смыслах знаковым, так как позволяло избежать большинства проблем - таких как загрузка процессора, малая скорость работы, ограничение по количеству входных сигналов и малое количество кнопок на манипуляторе. После того, как USB стал применяться в производстве консолей, границы между PC были стёрты - геймпад можно подключать и к приставке, и к компьютеру.

Сегодня развитие игровых манипуляторов идет в несколько иной плоскости. Так как вопрос с портом подключения джойстиков, рулей и геймпадов решен (USB 1.1, USB 2.0, Bluetooth - выбирайте сами), производители игровой периферии пытаются стереть последние грани между реальностью и виртуальностью. Рули небезуспешно пытаются передать вибрацию от дорожного покрытия, педали приобретают необходимую жесткость, геймпады учатся воспринимать не только нажатия на кнопки, но и перемещения в пространстве. Насколько далеко зайдут конструкторы игровых манипуляторов, предположить несложно, ведь реальнее жизни ничего не существует.

Избежать природного любопытства и попытаться понять, какой же игровой манипулятор был самым первым, невероятно трудно. Однако реальность такова, что назвать точную дату появления игрового устройства сложно. Поэтому ограничимся более-менее известными фактами - появление первых джойстиков (именно они "родились" раньше остальных манипуляторов) датируется началом 60-х годов прошлого века. Авторство первого джойстика принадлежит профессору Марвину Мински (Marvin Minsky) и студенту Массачусетского технологического института Стефену Расселу (Stephen Russell), которые были большими любителями компьютерных игр. Их изобретение представляло собой стержень, укрепленный на крестовине, имеющей четыре электрических контакта. Чтобы выбрать одно из четырёх направлений, нужно было наклонить стержень в соответствующую сторону. При замыкании сразу двух контактов добавлялись ещё четыре направления.

Весьма любопытно, что история появления термина "джойстик" имеет, как минимум, два варианта. Согласно официально принятой версии, "джойстиком" именовался один из рычагов управления у биплана, построенного в 1910 году конструктором Джорджем Стиком (George Stick - именно отсюда и пошло "joystick"). Согласно неподтвержденным документально данным, у слова "джойстик" было другое значение - этим термином обозначали самокрутки с марихуаной.

Разновидности джойстиков

По количеству степеней свободы и, соответственно, плоскостей, в которых возможно изменение положения контролируемого объекта, джойстики подразделяются на:

· одномерные (управление перемещением объекта либо вверх-вниз, либо влево-вправо)

· двухмерные (управление объектом в двух плоскостях)

трёхмерные (управление объектом во всех трёх плоскостях) Джойстики можно разделить на два вида:

o С аналоговым датчиком. Включает в себя Потенциометр_(резистор) и аналогово-цифровой преобразователь. Преимущества: нет особых требований к механике. Недостатки: требователен к качеству питания и АЦП, сам датчик при этом нестаточно долговечен (но в некоторых джойстиках применяются долговечные бесконтактные датчики: магниторезистивные и датчики на эффекте Холла). Интересно, что в игровом порту АЦП находится в компьютере, а не в джойстике.

o С цифровым датчиком. В таких джойстиках используются энкодеры (оптические датчики наподобие тех, что применяются в компьютерных мышах — зубчатое колесо, при вращении пересекающее луч от светодиода к фотодиоду). Преимущества: очень чёткий ход, датчик практически вечен. Недостатки: чтобы датчик имел достаточное количество шагов дискретности (примерно 500 шагов на оборот руля, или 150 на движение джойстика от края до края, или 100 на ход педали), нужен или дорогой высокоточный энкодер, или качественный редуктор (мультипликатор).

o С оптическим датчиком. Такие джойстики действуют аналогично оптической мыши и совмещают высокую точность с высокой надёжностью. Недостаток: применимо только для устройств с небольшим ходом ручки.

Ранее джойстики для ПК подключались к нему через игровой порт, далее полностью произошёл переход к стандартному интерфейсу USB. Долгое время у игровых приставок джойстики подключались через специализированный разъём, специфичный для каждой фирмы-производителя, поэтому джойстик для одной приставки не подходил к другой или же к ПК. В настоящее время джойстики имеют стандартный интерфейс USB, поэтому могут подключаться как к приставке, так к персональному компьютеру.

Геймпад , (джойпад , игровой пульт ) — тип игрового манипулятора. Представляет собой пульт, который удерживается двумя руками, для управления используются большие пальцы рук (в современных геймпадах также часто используются указательный и средний пальцы). Стандартное исполнение геймпада таково: под левой рукой кнопки направления (вперёд-назад-влево-вправо), под правой — кнопки действия (прыгнуть, выстрелить).

Во многих современных контроллерах совместно с направляющими кнопками используются аналоговые джойстики. Впервые подобное решение было представлено на контроллере Emerson Arcadia 2001, но обрело популярность среди игроков только после появления консолей Nintendo 64, Sony PlayStation и Sega Saturn.

Геймпады обеспечивают взаимодействие между игроком и консолью. Тем не менее, геймпады используются и на персональных компьютерах, хотя пользователи в большинстве случаев предпочитают использовать привычные клавиатуру (обычную или игровую) и мышь.

· D-pad (от англ. direction — направление) — кнопка-крестовина, объединяющая в себе четыре (иногда восемь). Предназначена для управления движением.

· Кнопки действия (action buttons ) — дают возможность взаимодействовать с объектами игрового мира. Взять, кинуть, зацепиться, выстрелить и т. д.

· Триггеры — кнопки, располагаемые под указательными пальцами (часто отвечают за стрельбу). На геймпадах появились с увеличением сложности игр, дабы отделить функцию стрельбы от общих действий. Нередко к триггерам привязываются и другие функции, которые удобно отделять от основных функций, привязанных к кнопкам действия.

· Аналоговый стик — представляет из себя выступающую часть на базе контроллера, от положения которой зависит результат управления. Основная функция — ориентирование в трёхмерном пространстве. Лишён каких либо дополнительных кнопок. Исключение составляет возможность нажатия на сам стик. Данная функция используется для дополнительных действий, расширяя тем самым функциональность устройства.

Кнопки Start , Select , Mode , Back — служебные кнопки, обеспечивающие контроль за самим игровым процессом (пауза во время игры, вызов меню опций игры, смена режима работы геймпада). Обратная связь , функция вибрации — возможность предусмотренная в геймпаде, усиливающая активные события в момент игрового процесса (взрывы, удары и пр.) посредством работы вибромотора.

· Некоторые модели, как например Space Orb, имеют встроенный трекбол.

· В некоторых моделях присутствует высокоточная рулевая ось , упрощающая игру в автосимуляторы.

Компью́терный руль — игровой контроллер, имитирующий автомобильный руль. Применяется для игры в компьютерные игры — автосимуляторы.

Органы управления

Помимо рулевого колеса и двух (трёх) педалей, в компьютерном руле могут быть такие органы управления.

o Последовательное — отдельным рычагом (как в некоторых классах гонок наподобие Champ Car).

o Прямое — отдельным рычагом (имитирует обычную механическую коробку передач).

· Дополнительные кнопки, миниджойстики и т. д.

· Кнопки быстрой настройки силовой отдачи (force feedback ). Наследие джойстиков

Компьютерный руль является потомком джойстика; первые рули действительно эмулировали двухосный джойстик. Существуют два рудимента того времени; если первый остался лишь в отдельных играх (например, Grand Theft Auto 3), то второй всё ещё активно используется.

На спаренных педалях невозможны некоторые приёмы экстремального вождения, которым требуется одновременное нажатие газа и тормоза:

· На переднеприводных автомобилях для прохождения поворота в заносе применяют резкое нажатие тормоза при постоянном газе вкупе с задним тормозным балансом.

В современных рулях газ и тормоз являются разными осями; в некоторых моделях спаренные педали можно включить для совместимости со старыми играми.

Последовательное (англ. sequential shifting ) переключение передач (R-N-1-2-3-…) является стандартом, который играми поддерживается безусловно, так как для работы в этом режиме достаточно двух кнопок. В реальной жизни на гоночных автомобилях с последовательными коробками нейтраль и задний ход включаются отдельными кнопками, а не основным рычагом переключения.

Производители

Наиболее известные производители компьютерных рулей — Genius, Logitech, Defender, Thrustmaster, Trust. В среде симрейсеров из бывшего СССР популярны модели Logitech — Momo , Driving Force Pro , G25 . Существуют также небольшие компании, производящие элитные компьютерные рули ценой до 1000 долларов.

Система отслеживания движений головы — устройство ввода информации в персональных компьютерах, преобразующее движения головы пользователя в координаты. В потребительских системах применяются те же технологии, что и в motion capture, но оптимизированные под низкую цену. Впрочем, и движение требуется отслеживать лишь в ограниченном пространстве перед компьютерным монитором.

Применение

· В шлемах виртуальной реальности трекер отслеживает движения головы, и соответственно изменяется изображение в шлеме.

· Для людей с ограниченной подвижностью как замена мыши.

· В симуляторах для имитации поворотов головы. Особенно это важно в авиасимуляторах, где вражеский самолёт может находиться в любом направлении от вас. Для того, чтобы пользователь не отворачивался от экрана, система настраивается так, что небольшой поворот головы соответствует повороту камеры на 180°.

Принцип действия

Маркер и датчик

На голове пользователя крепится маркер. В зависимости от применения, он может наклеиваться прямо на лоб, крепиться к наушникам, к кепке и т. д. Неподвижный датчик отслеживает движения маркера. Отслеживание маркера может быть электромагнитным, лазерным, оптическим или ультразвуковым.

Маркер может быть активным и пассивным. Активный маркер имеет встроенный излучатель (соответственно, он либо имеет встроенный источник питания, либо привязан проводом к основному блоку). Пассивный маркер отражает видимый или инфракрасный свет.

Теоретически возможна (но не применяется в потребительских устройствах) система с неподвижными маркерами и закрепляемым на голове приёмником.

Инерциальное отслеживание

В этом случае на голове пользователя крепится отслеживающий блок с гироскопами и акселерометрами (как в шлемах виртуальной реальности). Привязка к неподвижному маркеру такому устройству не требуется.

Она служит для ввода данных или одиночных команд, выбираемых из меню ли текстограмм графических оболочек, выведенных на экран монитора.

Мышь представляет собой небольшую коробочку с двумя или тремя клавишами и утопленным, свободно вращающимся в любом направлении шариком на нижней поверхности. Она подключается к компьютеру при помощи специального шнура и требует специальной программной поддержки.

Для работы с мышью необходима плоская поверхность, с этой целью используют резиновые коврики (Mouse Pad).

Так как с помощью мыши нельзя вводить в компьютер серии команд, поэтому мышь и клавиатура - не взаимозаменяемые устройства. Назначение графических оболочек - в обеспечении инициализации множества команд без длительного набора их с клавиатуры. Это снижает вероятность опечаток и экономит время. На объекте в виде текторграммы выбирается пункт меню или символ и щелчком кнопки мыши инициализируется. Конечно, при наборе или осуществлении некоторых функций применение мыши может быть нерациональным, если, например, эти функции выполняются нажатием функциональных клавиш.

В настоящее время также существует оптическая мышь, где сигнал передается с помощью луча мыши на специальный коврик и анализируется электроникой. Пока менее распространена бесхвостая (безкабельная) инфракрасная мышь (принцип ее действия похож на действие пультов дистанционного управления) и радиомышь.

1.2.2 В портативных ПК (Lapton, Notebook) мышь обычно заменяют особым встроенным в клавиатуру шариком на подставке с двумя клавишами по бокам, называемым трекбол.

Принцип его работы такой же, как принцип работы мыши. Несмотря на наличие трекбола, пользователь портативной ПК может использовать и обычную мышь.

1.2.3 К ручным манипуляторам относится и джойстик, представляющий собой подвижную рукоять с одной или двумя кнопками, имеющими то же назначение, что и клавиши мыши.

Это устройство ввода наиболее распространено в области компьютерных игр. В игровых приставках используются цифровые джойстики, а в компьютерах - аналоговые. Аналоговый джойстик имеет период цифровым множество преимуществ, самыми главными являются более широкая точность управления и отсутствие необходимости в применении специальной карты и переходника для подключения к компьютеру.

1.2.4 Для ввода рисунков в ПК может использоваться, так называемое, световое перо. Оно применяется сравнительно редко, так как пригодно для работы с крупными объектами, но очень ненадежно при выборе малых объектов.

Световое перо получило дальнейшее развитие при его совместном использовании с дигитайзером (диджитайзером), где пером просто пишут, затем специальные программы переводят рукописный текст или рисунок в цифровой код. Профессиональные световые перья могут определить толщину линий, силу нажатия на перо и другие параметры.

1.2.5 Дигитайзер. Является стандартным устройством ввода для профессиональных графических работ. С помощью программного обеспечения движение руки преобразовывается в формат векторной графики. Дигитайзер способен определять и обрабатывать абсолютно точные координаты, что недоступно другим устройством ввода.

1.3 Для непосредственного считывания графической информации с бумажного или иного носителя в ПК применяется оптические сканеры.

Сканируемое изображение считывается и преобразуется в цифровую форму элементами специального устройства: CCD - чипами.

Существует множество видов и моделей сканеров. Какой из них выбрать, зависит от задач, для которых сканер предназначается.

Самые простое сканеры распознают только два цвета: черный и белый. Такие сканеры используют для чтения штрихового кода.

Ручные сканеры - самые простые и дешевые. Основной недостаток в том, что человек сам перемещает сканер по объекту, и качество полученного изображения зависит от умения и твердости руки. Другой важный недостаток - небольшая ширина полоса сканирования, что затрудняет чтение широких оригиналов.

Барабанные сканеры применяются в профессиональной типографической деятельности. Принцип заключается в том, что оригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсоры переводят отраженное излучение в цифровое значение.

Листовые сканеры. Их основное отличие от двух предыдущих в том, что при сканировании неподвижно закреплена линейка с CCD - элементами, а лист со сканируемым изображением движется относительно нее с помощью специальных валиков.

Планшетные сканеры. Это самый распространенный сейчас вид для профессиональных работ. Сканируемый объект помещается на стеклянный лист, изображение построчно с равномерной скоростью считывается головкой чтения с CCD - сенсорами, расположенной снизу. Планшетный сканер может быть оборудован специальным устройством слайд-приставкой для сканирования диапозитивов и негативов.

Слайд-сканеры используются для сканирования микроизображений.

Проекционные сканеры. Относительно новое направление. Цветной проекционный сканер является мощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветных изображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.

В наше время у сканеров появилось еще одно применение - считывание рукописных текстов, которые затем специальными программами распознавания символов преобразуются в коды ASC II и в дальнейшем могут обрабатываться текстовыми редакторами.

1.4 Цифровая камера служит для видеоввода изображений в компьютер.

Принцип действия аналогичен описанному для сканеров. Хотя камера имеет фотооптику подобную оптике фотоаппарата, но нет необходимости в фотопленке, как и для проекционного сканера. Сканируемое камерой изображение сразу принимается и преобразовывается в цифровую форму. В данный области ожидается быстрый процесс и снижение цен на соответствующее оборудование.

1.5 Также к данной группе можно отнести устройства ввода звука, в том числе и речи.

2. Вторую большую группу составляют разнообразные устройства вывода информации.

2.1 Дисплей (монитор).

Позволяет вывести на экран алфавитно-цифровую или графическую информацию в удобном для чтения и контроля пользователем виде. В соответствии с этим, существует два режима работы: текстовой и графический. В текстовом режиме экран представлен в виде строк и столбцов. В графическом формате параметры экрана задаются числом точек по горизонтали и числом точечных строк по вертикали. Количество горизонтальных и вертикальных линий экрана называется разрешением. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на единице площади экрана.

Цифровые мониторы. Самый простой - монохромный монитор позволяет отображать только черно-белое изображение.

Цифровые RGB - мониторы (Red-Green-Blue) поддерживают и монохромной режим, и цветной (с 16 оттенками цвета).

Аналоговые мониторы. Аналоговая передача сигналов производится в виде различных уровней напряжения. Это позволяет формировать палитру с оттенками разной степени глубины.

Мультичастотные мониторы. Видеокарта формируем сигналы синхронизации, которые относятся к горизонтальной частоте строк и вертикальной частоте повторения кадров. Эти значения монитор должен распознавать и переходить в соответствующий режим.

По возможности настройки можно выделить: одночастотные мониторы, которые воспринимают сигналы только одной фиксированной частоты; многочастотные, которые воспринимают несколько фиксированных частот; мультичастотные, настраивающиеся на произвольные значения частот синхроносигналов в некотором диапазоне.

Жидкокристаллические дисплеи (LCD). Их появление связано с борьбой за снижение габаритов и веса переносных компьютеров.

Основной из недостаток - невозможность быстрого изменения картинок или быстрого движения курсора мыши и т.п. Такие экраны нуждаются в дополнительной подсветке или во внешнем освещении.

Преимущества данных экранов - в значительном сокращении спектра вредных воздействий.

Газоплазменные мониторы. Не имеют ограничений LCD -экранов. Их недостаток - большое потребление электроэнергии.

Особо надо выделить группу сенсорных экранов, так как они позволяют не только выводить на экран данные, но и вводить их, то есть попадают в класс устройств ввода/вывода. Эта относительно новая технология не получила еще широкого распространения. Такие экраны обеспечивают самый простой и короткий путь общения с компьютером: достаточно просто указать на то, что вас интересует. Устройство ввода полностью интегрировано в монитор. Используются в информационно справочных системах.

Пользователи ПК проводят в непосредственной близости от работающих мониторов многие часы подряд. В связи с этим фирмы - производители дисплеев усилили внимание к оснащению. Их специальными средствами защиты от всех видов воздействий, которые негативно сказываются на здоровье пользователя. В настоящее время распространяются мониторы с низким уровнем излучения (LR-мониторы, от Low Radiation). Используются и другие методы, повышающие комфортность работы с дисплеями.

Раздел: Информатика, программирование
Количество знаков с пробелами: 23202
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 0

Гост

ГОСТ

Принцип действия компьютерных манипуляторов — это механизм действия устройств, предназначенных для непосредственного ввода информации в компьютер.

Предназначение и виды компьютерных манипуляторов

Манипуляторами называются устройства, осуществляющие непосредственный ввод информации путём указания курсором на экране дисплея на команду или точку ввода информации.

Манипуляторы обычно применяются для того, чтобы сделать проще управление персональным компьютером. К устройствам манипуляторного типа могут быть отнесены:

  • Мышка.
  • Трекбол.
  • Световое перо.
  • Тачпад (touchpad: touch переводится как касаться, pad в переводе подушечка, а в сумме это сенсорная панель).
  • Сенсорный экран.
  • Джойстик.
  • Манипуляторы для игр.
  • Графический планшет.

Компьютерная мышь

Компьютерная мышка является координатным устройством ввода для перемещения курсора и задания разных команд процессору. Управление курсором выполняется перемещением мышки вдоль поверхности стола или специального коврика, подстилаемого под мышь. Кнопки и колесо мышки могут задавать конкретные операции, такие как:

  • Активировать указанный объект.
  • Вызвать контекстное меню.
  • Осуществить вертикальную прокрутку документов в электронном формате и веб-страниц.

Мышка способна воспринимать своё перемещение по рабочей поверхности (как правило, это зона поверхности стола) и передавать данную информацию в компьютер. Программа, выполняемая компьютером, отвечает на перемещение мышки выполнением на экране монитора операций, соответствующих направлению и дистанции этих перемещений. В различных интерфейсах при помощи мышки пользователи могут управлять специальным курсором, который является манипулятором, компонентами интерфейса.

Готовые работы на аналогичную тему

В добавок к датчику перемещений, мышка ещё обладает одной или больше кнопками, а также дополнительными деталями управления (колесо прокрутки и так далее), действие которых, как правило, увязано с текущим расположением курсора (или элементов специального интерфейса). Компоненты управления мыши стали воплощением идеи аккордной клавиатуры. Мышка первоначально предполагалась служить дополнением аккордной клавиатуры, но по факту стала её заменителем.

В процессе доработки конструкции компьютерной мышки самые большие коррективы вносились в датчики перемещений. Первоначально конструкция датчика движения мышки представляла собой два перпендикулярных колеса, которые выступали из корпуса устройства. При движении мышки каждое колесо вращалось в своём измерении. Данная конструкция обладала рядом недостатков и вскоре её поменяли на мышку, имеющую шаровой привод.

При использовании шарового привода, перемещение мышки транслируется на выступающий из корпуса стальной шарик, имеющий резиновое покрытие. Вес шарика и обрезиненная поверхность гарантируют отличное сцепление с рабочей поверхностью. К шарику прижаты два ролика, которые считывают его перемещения по каждой координате и транслируют их на датчики угла поворота, преобразующие данные перемещения в электрические импульсы.

Главным недостатком шарового привода является попадание грязи на шарик и снимающие ролики, которое приводит к заеданиям мышки и необходимости периодически её прочищать. Невзирая на эти минусы, шаровой привод очень долго был доминирующим, составляя конкуренцию другим вариантам датчиков. Но на сегодняшний день шаровые конструкции практически не используются, предпочтение отдаётся оптическим мышкам второго поколения.

Было разработано две версии датчиков положения для шарового привода:

  • Контактный энкодер.
  • Оптический энкодер.

Контактным датчиком служил диск из текстолита, на котором были лучевидные металлические дорожки и три контакта, прижатые к этим дорожкам. Главными минусами таких датчиков было окисление контактов, низкая точность и малый срок службы.

Оптический датчик представлял собой двойную оптическую опару, то есть светодиода и двух фотодиодов, а также диска с прорезями, который перекрывал луч светодиода при вращении. При движении мышки диск вращался, а фотодиоды передавали сигналы, частота которых соответствовала скорости движения мышки. На рисунке ниже показано устройство механической компьютерной мышки.

Устройство механической компьютерной мыши. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 1. Устройство механической компьютерной мыши. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В первом поколении оптических датчиков существовали разные схемы оптических пар датчиков с оптической связью, организованной не прямо. То есть светоизлучающих, но луч воспринимался не прямо, а только его отражение от рабочих поверхностей светочувствительными диодами. Эти датчики обладали одним общим свойством, на коврике мышки (это и есть рабочая поверхность) должна быть нанесена специальная штриховка в виде перпендикулярных или ромбовидных линий. К недостаткам таких датчиков следует отнести:

  1. Обязательно было нужно использовать специальный коврик и ничто другое.
  2. Нужно было ориентировать мышку по отношению к коврику определённым образом, иначе мышка функционировала неверно.
  3. Мышка была чувствительна к чистоте коврика.
  4. Цена такого устройства была достаточно высока.

Второе поколение оптической мышки обладает более сложной конструкцией. Внизу мышки расположена специальная быстрая видеокамера. Эта камера постоянно снимает поверхность стола и, путём сравнения снимков, выполняет определение направления и величины перемещения мыши. Второе поколение оптических мышек имеет значительные преимущества перед первой версией. Им не нужен уже специальный коврик с разметкой, и они способны работать фактически на всех поверхностях, за исключением зеркальных или прозрачных. Почти единственной компанией, производящей сенсоры для таких оптических мышек, считается Avago Technologies.

Читайте также: