Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое клавиатура, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое клавиатура , настоятельно рекомендую прочитать все из категории электромеханические устройства электронных аппаратов.
Клавиату́ра — комплект расположенных в определенном порядке клавиш или кнопок (лат. clavis — ключ ) для управления каким-либо устройством или для ввода данных .
Как правило, кнопки (клавиши) на клавиатуре нажимаются пальцами рук. Клавиатурой также может называться клавишный электромузыкальный инструмент . Существует два основных вида клавиатур: музыкальные и алфавитно-цифровые.
Клавиатуры музыкальных инструментов предназначаются для игры и имеют набор кла́виш (от лат. clavis — ключ) , которым соответствуют звуки определенной высоты. Диапазон у клавиатур встречается разный. Клавиатуры для пальцев рук имеются у таких инструментов как рояль, орга́н, клавесин, челеста, синтезатор, а также у баяна, аккордеона и некоторых других инструментов.
Встречаются также музыкальные инструменты с педальной клавиатурой имеющей набор клавиш для игры ногами .
Музыкальные инструменты, имеющие клавиатуру, классифицируются как клавишные музыкальные инструменты.
Алфавитно-цифровые клавиатуры используются для управления техническими и механическими устройствами (пишущая машинка, компьютер, калькулятор, кассовый аппарат, кнопочный телефон). Каждой клавише соответствует один или несколько определенных символов. Возможно увеличение количества действий, выполняемых с клавиатуры, с помощью сочетаний клавиш. В клавиатурах такого типа клавиши снабжаются наклейками с изображением символов или действий, соответствующих нажатию.
Ввод данных в электронное устройство с клавиатуры называется набором, в случае механической или электрической пишущей машинки говорят о печатании. Существуют также методики, позволяющие набирать текст, не глядя на клавиатуру, так называемый слепой метод набора.
Цифровой клавиатурой называется совокупность близко расположенных клавиш с цифрами, предназначенных для ввода чисел. Существует два различных варианта расположения цифр на таких клавиатурах.
В телефонной клавиатуре[англ.] числовые значения клавиш возрастают слева направо и сверху вниз. Аналогичный тип клавиатуры используется в домофонах и других средствах аудиосвязи (например, в программе Skype), а также на пультах дистанционного управления (например, на пульте управления телевизором, кодовых панелях охранных сигнализаций, электронных замков, сейфов).
В калькуляторах используется клавиатура, в которой числовые значения клавиш возрастают слева направо и снизу вверх. Многие компьютерные клавиатуры справа имеют блок клавиш, в который входит клавиатура калькуляторного типа.
Компьютерная клавиатура — клавиатура, предназначенная для ввода информации в компьютер (устройство ввода). Широкое распространение получили клавиатуры — копии клавиатур, поставляемых вместе с компьютерами серии IBM PC/AT. Такие клавиатуры называются «клавиатурами PC/AT» или «AT‑клавиатурами», имеют 101 или 103 клавиши. Клавиатуры, поставлявшиеся с ПК серий IBM PC и IBM PC/XT, имели 83 или 84 клавиши . Расположение клавиш на AT-клавиатуре подчиняется единой общепринятой схеме.Компью́терная клавиату́ра — устройство ввода информации, представляющее собой набор клавиш (кнопок), расположенных в определенном порядке. Может быть как отдельным устройством, подключаемым по интерфейсу USB или PS/2, так и встроенной (например, в ноутбук или терминал). Бывает совмещена в одно устройство с тачпадом, тензометрическим джойстиком или трекболом.
Программируемая клавиатура может включать в себя иное количество клавиш; клавиши могут быть объединены с помощью специальных накладок.
В большинстве компьютерных клавиатур контакты клавиш соединены в матрицу. Контроллер клавиатуры последовательно подает потенциал на ряды клавиш и по появлению сигнала на выходном шлейфе распознает, какая клавиша нажата. Нажатие трех клавиш, одна из которых находится на пересечении дорожек, ведущих к двум другим клавишам, приводит к регистрации фантомного нажатия четвертой. В недорогих клавиатурах производится оптимизация разводки с целью не допустить подобных случаев для наиболее распространенных сочетаний, а в неоднозначных случаях нажатие третьей клавиши игнорируется. Более дорогие клавиатуры могут иметь на каждой клавише диод .
Наиболее распространенный тип клавиатур — мембранные с резиновыми толкателями, служащими одновременно и для создания усилия нажатия на мембрану и возврата после отпускания клавиши. Более дорогие модели могут использовать подпружиненные металлические контакты, герконы или емкостные сенсоры.
По своему назначению клавиши на клавиатуре условно делятся на основные группы[источник не указан 1420 дней]:
Дополнительные группы:
Некоторое количество (в PC/AT-клавиатуре — двенадцать) функциональных клавиш расположено в верхнем ряду клавиатуры. Ниже располагается блок алфавитно-цифровых клавиш. Правее этого блока находятся клавиши управления курсором, а у самого правого края клавиатуры — цифровая панель, которая может выполняться съемной.
Буквенно-цифровые клавиши также именуются алфавитно-цифровыми клавишами, клавишами данных, клавишами для ввода данных. Основу этого блока составляет набор символов, аналогичный набору символов пишущей машинки. Обычно к одной клавише данных привязано несколько букв, цифр, знаков препинания и символов. Какая будет введена буква, определяется заданным регистром клавиатуры — режимом работы клавиатуры, установленным клавишами управления или клавишами переключения регистра.
К алфавитно-цифровому блоку относятся клавиши для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и символов основных арифметических операций, а также специальных символов. В стандартной клавиатуре PC/AT этот блок включает в себя 47 клавиш. Для некоторых языков, где число букв в алфавите больше 26, производители клавиатур выпускают клавиатуры с дополнительными клавишами в алфавитно-цифровом блоке — например, на клавиатурах для украинского языка (33 буквы) их уже 48 (см.: Украинская раскладка клавиатуры). Для русского алфавита с его 33 буквами специальные клавиатуры не производятся — все буквы русского алфавита размещены на клавишах стандартной клавиатуры PC/AT.
Клавиши алфавитно-цифрового блока делятся по рядам и по зонам.[источник не указан 4486 дней] Нижний ряд блока находится над клавишей «пробел» и клавишами-модификаторами Ctrl, Alt, AltGr. Он считается первым. Выше — второй, в методе слепой десятипальцевой печати также называемый «домашним» рядом[источник не указан 4486 дней]. Еще выше — третий. Самый верхний ряд клавиш блока — четвертый — в латинской раскладке QWERTY не содержит клавиш для ввода букв, но включает все клавиши ввода цифр. По этой причине его часто называют цифровым рядом[источник не указан 4486 дней].
Для большего удобства набора текста поверхность клавиш может располагаться не в одной плоскости, а по дуге. В некоторых клавиатурах, например «IBM Model M[англ.]», или некоторых клавиатурах с раздельными зонами левой и правой руки, используется изогнутая плата, но гораздо чаще используются клавиши разной высоты. Наиболее распространенная разновидность профиля клавиш известна также, как OEM-профиль. Недостаток такого подхода в том, что клавиши из разных рядов невзаимозаменяемы. Кроме того, обе технологии невозможно применять в ноутбуках и низкопрофильных ножничных клавиатурах.
Зоной называется совокупность клавиш, закрепленных в методе слепой десятипальцевой печати за пальцами каждой из рук. Нумерация зон идет слева направо.[источник не указан 4486 дней]
Результат действия алфавитно-цифровых клавиш зависит от регистра (нижний или верхний) и уровня (первый или второй), в котором осуществляется нажатие этих клавиш.
Клавиши управления (англ. control keys) предназначены для выполнения определенных действий, могут использоваться отдельно или в сочетании с другими клавишами , включают следующие клавиши: Esc, Tab ↹, Ctrl, Alt, ← Backspace, ↵ Enter, PrtSc, Ins, Num Lock, Del, Scroll Lock, Break , ⊞ Win .
Нажатие одновременно нескольких клавиш, при котором результат (вводимый символ или выполняемая команда) отличается от суммарного значения нажатых клавиш, называется сочетанием клавиш или комбинацией клавиш. Как правило, сочетания клавиш используют клавиши-модификаторы — клавиши, предназначенные для использования именно в составе сочетаний: ⇧ Shift, Ctrl, Alt, AltGr (правая Alt) и ⊞ Win. Включение верхнего регистра клавиш (при отключенном ⇪ Caps Lock) осуществляется нажатием и удержанием клавиши ⇧ Shift. Нажатие и удержание клавиши AltGr используется для перехода на второй уровень клавиатуры.
К клавишам системных команд относятся следующие клавиши: SysRq, Esc, PrtSc, Pause, Break, ≣ Menu.
В верхней части клавиатуры стандарта PC/AT располагается блок так называемых функциональных клавиш — клавиши от F1 до F12. На клавиатурах компьютеров PC/XT было 10 функциональных клавиш (от F1 до F10), расположенных в два столбца в левой части клавиатуры. Назначение (функции) функциональных клавиш определяется в зависимости от системного или прикладного ПО: после включения компьютера — программой конфигурации материнской платы (Setup BIOS), а в последующем — запущенной операционной системой.
Назначение (функции) отдельных функциональных клавиш, комбинации функциональных клавиш с клавишами ⇧ Shift, Ctrl и Alt и «обычными» клавишами составляют часть интерфейса пользователя и, как правило, являются постоянными для отдельно взятого вида ПО. Существует ряд универсальных назначений, применяемых наиболее широко: зачастую при нажатии клавиши F1 на экран выводится встроенный справочник по программе (часто уже открытый на странице, соответствующей режиму программы, в котором она находится), а нажатие клавиши ESC приводит к прерыванию текущей операции.
Цифровой блок клавиатуры содержит 17 клавиш, аналогичных применяемым в калькуляторах, кассовых аппаратах и тому подобном. Основное назначение клавиш блока цифровой клавиатуры — дублирование функций клавиш алфавитно-цифрового блока в части ввода цифр и символов основных арифметических операций. Считается, что клавиши цифрового блока более удобны для ввода цифр и знаков арифметических операций, нежели клавиши алфавитно-цифрового блока. При отключенном Num Lock клавиши цифрового блока дублируют клавиши управления курсором.
Многие современные компьютерные клавиатуры помимо стандартного набора из 104 клавиш снабжаются дополнительными клавишами (как правило, другого размера и формы), которые предназначены для управления некоторыми основными функциями компьютера:
Так как многие из этих функций (управление звуком и воспроизведением звукозаписей, управление компакт-дисками и т. п.) относятся к сфере мультимедиа, то такие клавиатуры часто называются «мультимедийными клавиатурами».
Фирменные драйверы таких клавиатур, как правило, не предоставляют пользователям возможности управлять назначением большинства дополнительных клавиш (кроме, возможно, специальной группы «пользовательских клавиш»), а также не дают возможности определять дополнительные сочетания, состоящие из нескольких клавиш (с участием мультимедийных) и назначать им новые специальные функции. Однако эта проблема может быть решена при помощи независимых универсальных драйверов от сторонних разработчиков.
Существуют клавиатуры, для которых можно переназначить любую клавишу произвольным образом: не только поставить в соответствие любой клавише тот или иной скан-код, но и назначить макросы , и даже динамически изменять обозначение на клавише, для чего в такие клавиши встраиваются миниатюрные дисплеи — OLED или жидкокристаллические . Большинство подобных клавиатур позиционируются как игровые.
С целью экономии места на рабочем столе или для того, чтобы уместить клавиатуру на устройстве, на котором полноразмерная клавиатура не может поместиться, производители клавиатур могут располагать клавиши на клавиатуре в не стандартном порядке или удалять клавиши с клавиатуры. Компактные программируемые клавиатуры популярны, например, среди геймеров и системных администраторов, так как такую клавиатуру легче носить с собой. Наиболее популярные форматы компактных клавиатур:
Игровая клавиатура — специализированная клавиатура, кнопки на которой расположены в соответствии со спецификой той или иной игры (см. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . также Игровой контроллер) . В некоторых таких клавиатурах можно переназначить любую клавишу произвольным образом: не только поставить в соответствие любой клавише тот или иной скан-код, но и назначить макросы; зачастую клавиши у них выделены цветом/подсвечены, или даже в них встроены миниатюрные дисплеи — OLED или ЖК (напр., у клавиатуры Optimus maximus).
Клавиатуры делятся на типы в зависимости от используемой технологии. От типа выключателей (кнопок) зависит тактильная отдача от кнопок, их ход, долговечность и цена. В новых компьютерных клавиатурах используются гибридные технологии, экономящие расходы.
| Вид клавиатуры | Как фиксируется нажатие | Ощущение клавиш | Где используется |
|---|---|---|---|
| Мембранная | Замыкание контакта через резиновую мембрану | Мягкое, иногда «ватное» | Офис, дом |
| Механическая | Отдельный switch под каждой клавишей | Четкое | Игры, печать, программирование |
| Ножничная | Низкопрофильный механизм «ножницы» | Короткий ход | Ноутбуки, тонкие клавиатуры |
| Оптическая | Световой датчик внутри switch | Похоже на механику | Игры |
| Hall Effect | Магнитный датчик | Настраиваемое нажатие | Киберспорт, продвинутые клавиатуры |
| Лазерная проекционная | Палец пересекает световое/ИК-поле | Почти нет ощущения | Портативные решения |
| Камерная / Vision-based | Камера распознает движение пальцев | Нет физического нажатия |
Обычно мембранная клавиатура состоит из трех слоев. На верхнем нанесены надписи и токопроводящие дорожки. На среднем слое — отверстия в местах клавиш. На нижнем слое — токопроводящие дорожки. Когда пользователь нажимает на клавишу, он продавливает мембрану, и дорожки замыкаются.
Мембранные клавиатуры обычно имеют плохой отклик, поэтому нажатия подтверждаются миганием или звонком. Они часто используются на кухне, в медицинском оборудовании и в прочих местах, где требуется полная герметичность. Хотя пленочные клавиатуры использовались в первых компьютерах (Sinclair ZX80, БК-0010), в современных компьютерах используются более удобные резиномембранные клавиатуры.
На листе тонкой жести или прочной пластмассы выдавливают клавиши. Клавиши продавливаются с характерным «щелчком», обеспечивая полную герметичность и неплохую тактильную отдачу. Применяются повсеместно в бытовой технике и медицинском оборудовании.
Также существуют купольные клавиатуры с пластмассовыми или резинопластмассовыми толкателями; они улучшают тактильные характеристики купольных кнопок и применяются, например, в мобильных телефонах. Ручные мини-клавиатуры типа Rii i8 также обычно металлокупольные.
Клавиши резиновой клавиатуры отливаются из резины (иногда приклеивается пластмассовый колпачок). Внизу к клавишам приделан пятачок из проводящей резины, который замыкает контакты. Очень тихие и применяются, например, в телефонах, телевизионных пультах и игровых контроллерах. Сворачивающиеся в рулон компьютерные клавиатуры являются именно резиновыми.
Из компьютеров 1980-х годов чисто резиновой клавиатурой обладал исходный ZX Spectrum.
Если нужно, чтобы клавиши двигались без перекосов даже при нажатии на край, используют пластмассовые толкатели в глубокой шахте. Так действуют многие современные игровые контроллеры.
Главный недостаток резиновой клавиатуры — для четкого замыкания требуется сильный прижим, причем на изношенной клавиатуре этот прижим сильнее. Эта проблема по большей части решается в клавиатурах, в которых совмещаются принципы работы мембранной и резиновой клавиатуры.
Впервые патент на подобную клавиатуру был получен в 1982 году фирмой Texas Instruments[1]. Дальнейшая история туманна, различные фирмы (IBM, Mitsumi, Fujitsu…) делали пружиномембранные клавиатуры, и уже в 1992 году существовали системы производства Mitsumi[англ.], во многом близкие к современным клавиатурам[2]. Все 1990-е годы конструкция упрощалась, и уже Microsoft Natural Keyboard Elite (1998) имела одно отличие от современной: блоки шахт не были одним целым с верхней крышкой[3].
Все настольные компьютерные клавиатуры, кроме самых дорогих, являются резиномембранными. Клавиша современной клавиатуры состоит из толкателя (на манер механической клавиатуры), резинки (на манер резиновой) и трех пленок (на манер мембранной). В настольных клавиатурах толкатель расположен в особого рода шахте и этим защищен от перекоса. В ноутбуках, где требуемая толщина клавиатуры — единицы миллиметров, клавиша двигается без перекосов с помощью ножничного механизма. Отдельные производители предлагают ножничные клавиатуры и для настольных компьютеров[a].
Надлежащая кривая отклика моделируется с помощью сложной формы резинки. На кривой есть три участка: 1) резинка сопротивляется, усилие среднее; 2) резинка продавлена, усилие низкое; 3) палец резинки уперся в пленку, клавиша нажата, усилие высокое.
Ножничные клавиатуры дороже и сложнее в разборке, чем шахтные, но и меньше загрязняются из-за узких щелей[4]. В маркетинговых материалах принята такая классификация: резиномембранная традиционной конструкции (шахтная) — «мембранная», резиномембранная ножничная — «ножничная».
На плате нанесены два проводника, на толкателе расположен третий. Эти три проводника являются, по сути, двумя последовательно соединенными конденсаторами. Клавиатура реагирует не на замыкание, а на изменение емкости и потому срабатывает при неполном нажатии.
В механических клавиатурах под каждой клавишей располагается настоящий выключатель с металлической пружиной и металлическими контактами. Отклик зависит от типа выключателя — бывает как «линейный» геймерский, так и «проваливающийся» для машинисток. Современные клавиатурные выключатели далеко ушли от традиционных микропереключателей, и момент срабатывания обычно где-то в середине хода. Наиболее известная из механических клавиатур — IBM Model M[англ.].
IBM Model M является клавиатурой с т. н. «изгибающейся пружиной» (buckling spring)[5] (U.S. Patent 4 118 611). Механизм состоит из пружины и молоточка, который замыкает емкостный или пленочный выключатель[6]. Такая клавиатура, несмотря на громкий щелчок, любима многими профессиональными машинистками: это единственный тип клавиатуры, где щелчок привязан к моменту срабатывания. В 1993 году, после того, как Lexmark откололся от IBM, «голубой гигант» передал производство клавиатур дочерней компании. В 1996 году компания Unicomp приобрела патент и продолжает заниматься продажей и ремонтом клавиатур «Model M».
Используется геркон или эффект Холла.
Используют магнитные датчики для определения глубины нажатия.
Плюсы:
Минусы:
Примеры: Wooting, SteelSeries Apex Pro.
Лазер проецирует на стол изображение клавиатуры. Такую клавиатуру можно носить вместе с карманным компьютером или смартфоном, у многих моделей есть сматывающийся шнур или радиомодуль. Проекционные клавиатуры крайне неудобны и используются только ради компактности.
Это клавиатуры, где физические клавиши отсутствуют. Устройство проецирует изображение клавиатуры на стол с помощью лазера или светового проектора.
Как работает:
На поверхность проецируется раскладка клавиш. Когда палец касается зоны, где нарисована клавиша, сенсор фиксирует нарушение светового/инфракрасного поля и определяет, какую кнопку нажали.
Плюсы:
Минусы:
Где используется:
редко, чаще как портативное или демонстрационное устройство.
Разработана Харли Келхнером в 1962 году в попытке уменьшить шум от пишущей машинки. Под клавишами располагается сетка световых лучей; нажатая клавиша пересекает два луча (вертикальный и горизонтальный). На первых клавиатурах требовался специальный светозащитный корпус, а нажатие нескольких клавиш не поддерживалось (позже эти недостатки обошли). Это дает по-настоящему герметичную клавиатуру, к тому же уменьшается объем электронной части, упрощая утилизацию. Оптическая клавиатура дешевле магнитной, и механизмы клавиш могут быть любыми, к каким привыкли машинистки — поэтому удавалось в западных компьютерах отдачу от клавиш делать такой же, как на пишущих машинках.
Плюсы:
Минусы:
В необычной клавиатуре DataHand используется оптическая технология, а клавиши держатся в исходном положении магнитами. Когда пользователь преодолевает силу магнита, открывается путь лучу и нажатие регистрируется.
Фотоэлектрическая клавиатура без толкателей (палец перекрывает путь лучу) нередко используется в домофонах. «Клавиши» выгравированы на пластине, а фотоэлементы, хоть и уязвимы для вандализма, расположены в рамке вокруг, заподлицо с поверхностью, и особо не привлекают внимание хулиганов.
Снова оптические клавиатуры вошли в моду в конце 2010-х годов. Механизмы в таких клавиатурах зачастую сменные — например, WASD могут быть «геймерские» линейные, а все остальное — со щелчком, как удобно машинисткам.
Это вариант, где нажатия определяются не механическим контактом, а с помощью камеры или системы компьютерного зрения.
Как работает:
Камера наблюдает за руками пользователя и определяет:
То есть клавиатура может быть вообще виртуальной: нарисованной на экране, на столе или существующей только в AR/VR-пространстве.
Плюсы:
Минусы:
Где используется:
в экспериментальных интерфейсах, AR/VR, интерактивных панелях, системах компьютерного зрения.
Это вариант, где нажатия определяются не механическим контактом, а с помощью камеры или системы компьютерного зрения.
Как работает:
Камера наблюдает за руками пользователя и определяет:
То есть клавиатура может быть вообще виртуальной: нарисованной на экране, на столе или существующей только в AR/VR-пространстве.
Плюсы:
Минусы:
Где используется:
в экспериментальных интерфейсах, AR/VR, интерактивных панелях, системах компьютерного зрения.
В компьютерных клавиатурах клавиши бывают цилиндрические, сферические и плоские. Машинки, дававшие длинный ход и требовавшие удар с усилием, имели сферические клавиши. В современных клавиатурах используются цилиндрические и плоские.
В механической клавиатуре Logitech G910 использовались многогранные клавиши. Эксперимент не оправдался, и в более поздних версиях вернулись к традиционным цилиндрическим.
В различных клавиатурах, не приспособленных под скоростной набор (например, на телефонах, игровых контроллерах), бывают и выпуклые кнопки.
У компьютерных клавиш традиционно есть юбка, снижающая до минимума щели между клавишами. С распространением ножничных клавиатур с их точным изготовлением и узкими щелями в моду вошли так называемые островные клавиатуры без юбок.
Подавляющее большинство клавиатур собирают на плоской пластине или плате, и выгнутый профиль клавиатуры моделируется разной формой в разных рядах. В таком случае говорят про профиль клавиш.
Механизм клавиатуры конструируют так, чтобы даже при нажатии на край клавиша ровно шла и надежно регистрировала нажатие. Для длинных клавиш — пробела, ввода и других — обычного механизма не хватает. Независимо от технологии, их дополнительно защищают от перекоса особой проволочной скобой — стабилизатором[8]. Клавиша ввода в некоторых раскладках может занимать 2×2 клавиши, такой ввод снабжают двумя стабилизаторами — горизонтальным и вертикальным.
В дешевых клавиатурах могут не стабилизировать часть длинных клавиш или снабдить большой ↵ Enter только одним стабилизатором.
Пробел, как самую большую клавишу, могут снабдить дополнительной пружиной[e], специальным сильнонагруженным выключателем[9] или двумя одинаковыми выключателями[10].
В мобильных телефонах стабилизаторов нет, но длинный пробел снабжают двумя параллельными выключателями. При нажатии любого (или обоих вместе) регистрируется нажатие пробела.
Стандартная пластмасса для клавиш — АБС. АБС вполне годится для недолговечной мембранной клавиатуры, но в механической клавиатуре, которая призвана улучшить ощущения от печатания, затертый АБС (а он легко затирается) может быть не к месту. От времени желтеет. Часто клавишу пробела делают из АБС, даже когда все остальное — из ПБТ.
Поливинилхлорид (ПВХ) используется в массовых клавиатурах. Второй по распространенности материал после АБС.
В дорогих механических клавиатурах часто используют прочный и твердый ПБТ. Недостатки — пластмасса очень звонкая, нажатия до упора (зависит от конструкции клавиш) могут быть болезненны для пальцев, не многие производители освоили двухкомпонентную отливку.
Крайне редко используют полиформальдегид (POM), поликарбонат.
Есть несколько способов подписывания клавиш.
Самый простой способ подписать клавишу — нанести изображение краской.
Подсвечиваемые клавиши, как правило, выполняются целиком прозрачными и оформляются вывороткой (чистый текст на закрашенном фоне).
В некоторых мобильных телефонах (Sony Ericsson Z550i) печатают краской на обратной стороне прозрачного колпачка, такая надпись не чувствуется и не изнашивается.
В современных компьютерных клавиатурах бывает два варианта:
Для нанесения рисунков краской используется тампонная печать, крайне редко — шелкография.
Иногда краску заливают в углубления на клавише, такая надпись ощущается пальцами, но и долго служит — а после стирания краски рельефная надпись все еще продолжает читаться.
В большинстве случаев маркировка краской отличается недолговечностью, особенно при интенсивной эксплуатации в тяжелых условиях: например, износ крашеных клавиш с подсветкой часто можно наблюдать в автомобильном оборудовании.
Надпись на клавише выжигается лазером.
Многие подсвечиваемые клавиатуры делают из полупрозрачной пластмассы с непрозрачным покрытием, на них новые надписи тоже будут подсвечиваться. Правда, возможна ситуация, когда светодиод подсветки находится, к примеру, сверху от штока, а новая надпись снизу — тогда подсветка будет слабая или вообще никакой. Клавиатурные выключатели производства Omron, применяемые в клавиатурах Logitech, встраивают светодиод прямо в шток.
Краска превращается в пар и оседает на клавише, внедряясь глубоко в пластмассу.
Клавиша составляется из двух пластмассовых компонентов. Сначала отливается надпись, потом она помещается в другую пресс-форму и отливается остальная клавиша.
Технология двухкомпонентной отливки доминировала в пишущих машинках и на раннем этапе развития компьютерных клавиатур в 1970—1980-х годах. Многие из недорогих компьютеров 1980-х годов (BBC Micro, Amstrad CPC) использовали именно дорогие двухкомпонентные клавиши[13].
Кроме дорогостоящих компьютерных клавиатур, двухкомпонентная отливка применяется в клавиатурах, подвергаемых интенсивной эксплуатации или используемых в тяжелых условиях, например, кассовые аппараты или автомобильное оборудование.
Иногда делают и трехкомпонентную отливку — обычно на клавишах наподобие Num Lock, совмещенных с окошком.
Двухкомпонентные клавиши чаще делают из АБС, чем из ПБТ — последний при застывании сжимается. Но АБС склонен к износу; нанесенная на клавиши шероховатая текстура быстро стирается.
Кроме собственно двухкомпонентной отливки, иногда встречается технология составных клавиш по типу инкрустации, где в клавишу с вырезанным символом изнутри устанавливается вставка с выступающим символом, точно соответствующим вырезанному. Клавиши, выполненные по такой технологии, обычно снабжаются подсветкой, в случае белой полупрозрачной вставки может применяться цветной светофильтр. Внешне и в эксплуатации составные клавиши практически неотличимы от двухкомпонентного литья. Пример современного применения этой технологии — клавиши автомобильных кнопочных переключателей серий 375, 376, выпускающихся с 1980-х годов.
В заводских устройствах наклейки используют нечасто, обычно в детских игрушках. Зато существует немало комплектов для самостоятельной русификации компьютеров. Наклейки бывают как прозрачные, оставляющие заводские знаки, так и непрозрачные.
Клавиши изготавливаются из прозрачного пластика и имеют полости, в которые помещаются бумажный вкладыш с необходимыми обозначениями. В бытовых компьютерах применяется редко, например — на советском клоне ZX Spectrum — Квант-БК. Зато повсеместно встречается в клавиатурах POS-терминалов.
Каждая кнопка содержит в себе небольшой OLED-дисплей, позволяющий динамически изменять обозначения на клавишах. Пример — клавиатура «Оптимус».
Существует также RGB-подсветка, которая несколько дешевле (до 200 долларов) и позволяет пометить разными цветами клавиши, например, движения, управления оружием, чата.
6&, 7', :*, ;+, ,< и .>, характерные для компьютеров того времени (не заимствованные у пишущих машинок) и частично сохранившиеся до наших дней, а также взаимосвязь между фонетическими раскладками клавиатуры (JCUKEN, ЯВЕРТЫ и т. п.) и национальными кодировками символов, производными от ASCII (ISO 646 IRV), такими как КОИ-7 и КОИ-8. Примеры компьютеров с такой клавиатурой: Apple II, БК-0010, Корвет.
Клавиши обычно считываются с помощью схемы, которая называется «матрица кнопок». Есть сетка проводов; на пересечениях находятся кнопки. В настоящей матрице кнопок (например, в джойстиках) последовательно с каждой кнопкой включен быстродействующий диод[16]. В клавиатурах для удешевления диодов не ставят, поэтому одновременное нажатие трех клавиш A1, A2 и Б1 зарегистрирует замыкание проводов Б и 2. Первые клавиатуры в таких случаях действительно регистрировали фантомное нажатие, все без исключения современные контроллеры, наоборот, подавляют неоднозначные клавиши — в данном примере Б1. Современная клавиатура без диодов гарантирует регистрацию одновременного нажатия любых двух клавиш с любой комбинацией кнопок-модификаторов наподобие ⇧ Shift. В играх для двоих этого мало, в Star Control была даже утилита для экспериментирования с одновременными нажатиями. Хорошие производители клавиатур стараются делать, чтобы распространенные игровые комбинации нажимались без проблем.
В дорогих геймерских клавиатурах диоды есть, однако особенности протокола USB HID ограничивают количество одновременных нажатий шестью (плюс восемь клавиш-модификаторов). Использование специализированного драйвера и подключение через PS/2 такого недостатка не имеют. При подключении через USB без специального драйвера такая клавиатура ведет себя как обычная HID- и потому с легкостью «подхватывается» всеми BIOS и ОС.
Некоторые клавиатуры выдают себя за три-четыре клавиатуры. Соответственно, количество нажатых клавиш увеличивается до 18 или 24[17]. Точно так же игровые мыши часто выдают себя за комплект «мышь+клавиатура», чтобы «нажимать» на клавиши[17].
В высококлассных клавиатурах применяются термины:
При нажатии-отпускании клавиши выключатель некоторое время замыкается-размыкается. Хотя дребезг длится сотые доли секунды, этого достаточно, чтобы компьютер зарегистрировал несколько нажатий.
Технологии антидребезга обычно встраиваются в клавиатурный контроллер — после того, как клавиша нажата, она не опрашивается некоторое время, заведомо превышающее длительность переходных процессов. На первых мембранных клавиатурах (ZX81) время антидребезга было настолько большим, что мешало быстро печатать[18].
Исследование, описанное в статье про клавиатура, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое клавиатура и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории электромеханические устройства электронных аппаратов
Комментарии
Оставить комментарий
электромеханические устройства электронных аппаратов
Термины: электромеханические устройства электронных аппаратов