A vezeték nélküli egér felépítése. Az optikai egér kialakítása és működési elve. Miből áll a vezeték nélküli egér?

Nagyon szükséges és kényelmes tulajdonság bármely szintű számítógép-felhasználó számára. Az egér hiánya óriási kellemetlenséget okozott a számítástechnika úttörőinek, de vannak előnyei is, kiválóan kezelik a billentyűzetet.

A számítógépes egér célja és működése.

Először is világosan meg kell határoznunk a számítógépes egér fő célját, funkcionalitását és vezérlési módszereit.

A számítógépes egér egy speciális mechanikus eszköz az információk számítógépbe történő bevitelére. Még ha kevés jártas is van a használatában, nagyban megkönnyíti a grafikus héjjal rendelkező operációs rendszerekben dolgozó felhasználók életét és munkáját.

Nagyon egyszerű kezelni és birtokolni. Ennek lényege, hogy az egeret sima felületen, például szőnyegen mozgassa. Ezzel szinkronban a kurzor a kijelzőn mozog, az ikonokra irányítja, és végrehajtja a szükséges műveleteket.

Ráadásul a számítógépes egérnek van néhány funkciógombja és egy görgető is kattintási funkcióval. Az alapvető vezérlés a bal egérgomb megnyomásával és dupla kattintással történik.

A görgetővel lehet görgetni egy szöveges dokumentumot, rákattintva egyszerűbbé válik a visszatekerés.

A jobb oldali gombra kattintva egy rejtett helyi menü jelenik meg, amely mindenféle elérhető műveletet megjelenít.

Az optikai számítógépes egér működési elve.

Félretéve a felesleges szavakat és megfogalmazásokat, a számítógépes egeret egy videokamerához lehet hasonlítani. Kolosszálisan sok képkockát készít egy perc alatt, körülbelül kilencvenezret.

Fontos megjegyezni, hogy az optikai számítógépes egérhez nincs szükség speciális egérpadra, bármilyen felületen kiválóan működik. Igénytelenségével és megbízhatóságával kivívta a felhasználók tekintélyét és szimpátiáját.

Készüléke normál LED-et tartalmaz, általában piros, de más színben is kapható. Ez a sugárzás visszaverődik a felületről, ez a visszaverődés egy speciális érzékelőre fókuszál.

Az érzékelő jele, az összes képkocka, a számítógép processzorához kerül. A bejövő jelet feldolgozza és elemzi, minden képet elemzi és összehasonlítja, hogy mennyit mozdult el.

A kapott adatok alapján megérti, hogy a kapott koordináták alapján hova kell küldeni az egérkurzort. Ezek a manipulációk nagy felvételi és feldolgozási sebességnél történnek, így számunkra minden simának tűnik.

Mi a különbség a lézeres számítógépes egér és az optikai egér között?

Kezdjük a lézeres számítógépes egér működési elvével, néhány pont kivételével szinte teljesen megegyezik az optikaiéval.

A fő különbség az, hogy a LED helyett lézert használnak, ez jelentősen megnövelte az erőforrást, és egyáltalán nem szeszélyes a munkafelület kiválasztásában.

Folytassuk az előnyök és hátrányok felsorolását. Nagyon alacsony áramfogyasztás, megtakarítás mindig szükséges. Ráadásul sokkal pontosabban működik, mint társai.

Az egérlézer fénye gyakorlatilag láthatatlan az emberi szem számára, így nem zavarja vagy rontja a látást.

Minden a lézeres számítógépes egér kiválasztásán múlik, a fölény nyilvánvaló.

A golyós (mechanikus) egérről nem árulok el, nem megbízható, folyamatosan takarítani kell, elavult.

Sziasztok, a blogoldal kedves olvasói. Rengeteg számítógépes egér vagy egér létezik, ahogyan másképp hívják őket. Funkcionális rendeltetésük szerint osztályokra oszthatók: egyesek játékra, mások rendszeres munkára, mások grafikus szerkesztőkben való rajzolásra szolgálnak. Ebben a cikkben megpróbálok beszélni a számítógépes egerek típusairól és kialakításáról.

De először azt javaslom, hogy ugorjunk vissza néhány évtizedet, éppen abban az időben, amikor ezt az összetett eszközt feltalálták. Az első számítógépes egér 1968-ban jelent meg, és egy Douglas Engelbart nevű amerikai tudós találta fel. Az egeret az Amerikai Űrkutatási Ügynökség (NASA) fejlesztette ki, amely szabadalmat adott a találmányra Douglasnak, de egy ponton elvesztette érdeklődését a fejlesztés iránt. Miért – olvass tovább.

A világ első egere egy nehéz, dróttal ellátott fadoboz volt, ami a súlya mellett a használata is rendkívül kényelmetlen volt. Nyilvánvaló okokból úgy döntöttek, hogy „egérnek” nevezik, és egy kicsit később mesterségesen kidolgozták ennek a rövidítésnek a dekódolását. Igen, az egér ma már nem más, mint egy "Manually Operated User Signal Encoder", vagyis egy olyan eszköz, amellyel a felhasználó manuálisan kódolhat egy jelet.

Kivétel nélkül minden számítógépes egér tartalmaz számos alkatrészt: tokot, nyomtatott áramköri lapot érintkezőkkel, mikrofonokat (gombokat), görgő(ke)t – mindegyik jelen van ilyen vagy olyan formában bármely modern egérben. De valószínűleg kínozza a kérdés, hogy akkor mi különbözteti meg őket egymástól (azon kívül, hogy van játék, nem játék, iroda stb.), miért találtak ki olyan sokféle típust, nézzen utána:

1. Mechanikai
2. Optikai
3. Lézer
4. Trackball egerek
5. Indukció
6. Giroszkópikus

A tény az, hogy a fenti típusú számítógépes egerek mindegyike különböző időpontokban jelent meg, és különböző fizikai törvényeket alkalmaz. Ennek megfelelően mindegyiknek megvannak a maga hátrányai és előnyei, amelyeket minden bizonnyal a továbbiakban tárgyalunk a szövegben. Meg kell jegyezni, hogy csak az első három típust vizsgáljuk meg részletesebben, a többit - nem annyira, mert kevésbé népszerűek.

A mechanikus egerek hagyományos golyós modellek, viszonylag nagy méretűek, és folyamatos tisztítást igényelnek a labda hatékony működéséhez. A forgó golyó és a ház közé szennyeződés és apró részecskék szorulhatnak be, ezért ezeket meg kell tisztítani. Szőnyeg nélkül nem megy. Körülbelül 15 évvel ezelőtt ez volt az egyetlen a világon. Múlt időben írok róla, mert ez már ritkaság.

A mechanikus egér alján volt egy lyuk, amelyet egy forgó műanyag gyűrű takart. Egy nehéz labda volt alatta. Ez a labda fémből készült és gumival borították. A labda alatt két műanyag görgő és egy henger volt, ami a görgőkhöz nyomta a labdát. Amikor az egér mozgott, a labda forgatta a görgőt. Fel vagy le - az egyik görgő forog, jobbra vagy balra - a másik. Mivel a gravitáció döntő szerepet játszott az ilyen modellekben, egy ilyen eszköz nem működött nulla gravitációban, ezért a NASA elhagyta.

Ha a mozgás összetett volt, mindkét görgő elfordult. Minden műanyag henger végére egy járókerék került, mint egy malomra, csak sokszor kisebb. A járókerék egyik oldalán fényforrás (LED), a másikon fotocella volt. Ha mozgatja az egeret, a járókerék forog, a fotocella leolvassa az őt érő fényimpulzusok számát, majd továbbítja ezt az információt a számítógépnek.

Mivel a járókeréknek sok lapátja volt, a mutató mozgását a képernyőn egyenletesnek érzékelték. Az optikai-mechanikus egerek (egyszerűen „mechanikusak”) nagy kényelmetlenségtől szenvedtek, tény, hogy időnként szét kellett őket szedni és tisztítani. Működés közben a labda mindenféle törmeléket magával húzott a tok belsejében, gyakran a labda gumifelülete annyira piszkos lett, hogy a mozgógörgők egyszerűen megcsúsztak, és az egér meghibásodott.

Ugyanezen okból kifolyólag egy ilyen egérnek egyszerűen egérpadra volt szüksége a megfelelő működéshez, különben a labda gyorsabban megcsúszik és piszkos lesz.

Optikai és lézeres egerek

Az optikai egerekben semmit sem kell szétszerelni vagy tisztítani., mivel nincs forgó golyójuk, más elven működnek. Az optikai egér LED-érzékelőt használ. Egy ilyen egér úgy működik, mint egy kis kamera, amely az asztal felületét pásztázza és „lefotózza” a fényképezőgépnek másodpercenként körülbelül ezer ilyen fotót tud készíteni, egyes modelleknél pedig még többet is.

A képekből származó adatokat magán az egéren található speciális mikroprocesszor dolgozza fel, és jelet küld a számítógépnek. Az előnyök nyilvánvalóak - egy ilyen egérhez nincs szükség egérpadra, könnyű és szinte bármilyen felületet képes beolvasni. Majdnem? Igen, minden, kivéve az üveg- és tükörfelületeket, valamint a bársonyot (a bársony nagyon erősen nyeli el a fényt).

A lézeres egér nagyon hasonlít az optikai egérhez, de működési elve ebben különbözik A LED helyett lézert használnak. Ez az optikai egér fejlettebb modellje, működéséhez sokkal kevesebb energiára van szükség, és a munkafelületről való leolvasás pontossága sokkal nagyobb, mint egy optikai egéré. Akár üveg- és tükörfelületeken is használható.

Valójában a lézeres egér egyfajta optikai egér, mivel mindkét esetben LED-et használnak, csak a második esetben bocsát ki láthatatlan spektrum.

Tehát az optikai egér működési elve eltér a golyós egérétől. .

A folyamat lézerrel vagy optikai (optikai egér esetén) diódával kezdődik. A dióda láthatatlan fényt bocsát ki, a lencse egy emberi hajszál vastagságú pontra fókuszálja, a sugár visszaverődik a felületről, majd az érzékelő ezt a fényt felfogja. Az érzékelő annyira precíz, hogy még a kisebb felületi egyenetlenségeket is képes észlelni.

A titok az pontosan az egyenetlenség hagyja, hogy az egér észrevegye a legkisebb mozdulatokat is. A fényképezőgéppel készített képeket összehasonlítja, a mikroprocesszor minden következő képet összehasonlít az előzővel. Ha az egér mozog, a képek közötti különbséget a rendszer megjegyzi.

E különbségek elemzésével az egér meghatározza bármely mozgás irányát és sebességét. Ha jelentős a különbség a képek között, a kurzor gyorsan mozog. De még álló helyzetben is az egér folytatja a képek készítését.

Trackball egerek

A hanyattegér egér egy domború golyót használó eszköz - "Trackball". A hanyattegér eszköz nagyon hasonlít egy mechanikus egér eszközére, csak a labda felül vagy oldalt található benne. A labda forgatható, de maga az eszköz a helyén marad. A labda hatására egy pár görgő forog. Az új görgetőgolyók optikai mozgásérzékelőket használnak.

Nem mindenkinek lehet szüksége a „Trackball” nevű eszközre, ráadásul a költsége nem nevezhető alacsonynak, úgy tűnik, hogy a minimum 1400 rubeltől kezdődik;

Indukciós egerek

Az indukciós modellek speciális szőnyeget használnak, amely úgy működik, mint egy grafikus tábla. Az indukciós egerek pontossága jó, és nem kell helyesen tájolni őket. Az indukciós egér lehet vezeték nélküli vagy induktív tápellátású, ebben az esetben nincs szükség akkumulátorra, mint egy hagyományos vezeték nélküli egér.

Fogalmam sincs, kinek lehet szüksége ilyen drágák és a szabadpiacon nehezen beszerezhető eszközökre. És miért, ki tudja? Lehet, hogy van néhány előnye a hétköznapi "rágcsálókhoz" képest?

Jelenleg a golyós mozgásérzékelővel rendelkező közönséges egerek a kihalás szélén állnak, aktívan lecserélik őket optikai egerek.

1980-ban két független feltaláló, Steve Kirsch és Richard Francis Lyon optikai egerek működő mintáit mutatta be. Stephen Kirsch egerében infravörös LED-et használtak, míg Richard Francis Lyon egerében látható LED-et.

A piacra kerülő első optikai egereket a Hewlett-Packard fejlesztette ki 1999-ben, és a Microsoft márkanév alatt értékesítette őket. Egy ilyen egér szinte bármilyen felületen működhet, és nem igényel rendszeres tisztítást a szennyeződésektől, mint a hagyományos mechanikus egereknél.

Nem sokkal ezután más gyártók saját optikai egérmodelleket kezdtek gyártani az Agilent Technologies komponensei felhasználásával, amely a Hewlett-Packard cégtől származott.

A modern optikai egerek az úgynevezett optikai korrelációs technológiát alkalmazzák, melynek során egy kisméretű, általában 1 kHz-nél nagyobb frekvenciájú videokamera lefényképezi a LED-del megvilágított felületet, és a képek kockánkénti összehasonlításával meghatározza az irányt. az egér mozgásáról. A felület, amelyen az egér mozog (szövet, fa, műanyag vagy speciális szőnyeg), általában mikro-egyenetlenségekkel rendelkezik. Ezeket a mikroegyenetlenségeket a felülethez képest enyhe szögben elhelyezett fényes LED világítja meg, aminek köszönhetően a mikroegyenetlenségek külön árnyékokat vetnek, melyeket az egérkamera megbízhatóan rögzít és egy speciális chip dolgoz fel.

Az optikai egerek általában piros LED-eket használnak, mivel ezek olcsóbbak, és a szilícium fotodetektorok érzékenyebbek a vörös fényre.

Az optikai egerek hátránya a megnövekedett energiafogyasztásuk a mechanikus és lézeres egerekhez képest.

BAN BEN lézer egerek A felület megvilágítására nem LED-et használnak, hanem infravörös lézerdiódát, ami megvilágítja a felületet. A lézersugárzás koherenciája miatt a munkafelületre fókuszálás sokkal pontosabb, és ennek az egérnek a működéséhez sokkal kisebb felületi mikroegyenetlenségekre van szükség, mint egy optikai egérnél.

A lézeres egér először 1998-ban jelent meg a piacon, a Sun Microsystems gyártotta, de nem alkalmazták széles körben. Az optikai egérrel ellentétben a lézeres egér képes átlátszó felületeken, például üvegen és tükrözött felületeken dolgozni. Ráadásul elméletileg a lézeres egérnek jobb pozicionálási pontosságot kellene biztosítania az optikai egérhez képest, bár a gyakorlatban a pontosságuk szinte megegyezik, de játékokhoz gyakran javasolt a lézeres egér használata, bár ez eléggé kétes ajánlás, hiszen minden lézeregerben van USB interfész, és ez korlátozza az adatátviteli sebességet, ráadásul felmerül a kérdés az USB lézeregerek kompatibilitása különböző operációs rendszerekkel.

Az egér az egyik eszköz, amely a számítógéphez csatlakoztatható a kurzor működtetéséhez. A kurzor, egy villódzó fény téglalap a képernyőn, megmutatja, hol lesz a kezelő következő művelete. Ha beír egy betűt, az megjelenik a képernyőn a kurzorral jelölt helyen. A kurzorvezérlő gombok segítségével a kezelő a kurzort a képernyőn felfelé és lefelé mozgathatja.

A kezelői asztalon (lent) lévő forgó egér azonban kézi sebességgel bármilyen irányba mozgathatja a kurzort a képernyőn. Az egér gombjaival a kezelő kiválaszthat opciókat a képernyőmenüből, vagy vonalakat rajzolhat a képernyőre.

Kétféle egér létezik - mechanikus és optikai; bárki könnyen belefér az emberi tenyérbe. Amikor egy mechanikus egér (jobbra) mozog egy felületen, belső mechanizmusa méri a távolságot, a mozgás irányát, és utasítja a számítógépet, hogy ismételje meg a mozgást a monitoron. Az optikai egér (balra lent) ezt a feladatot fénysugarak segítségével végzi el, hogy meghatározza az egér irányát a rácson. A joystick (jobbra lent) számos videojátékban vezérlő mechanizmusként szolgál.

Az egér mozgása és a kurzor

Az elektromos vezetékekkel a billentyűzethez csatlakoztatott egér kényszeríti a kurzort, hogy bármilyen távolságban és irányban utánozza a mozgását a képernyőn. Ezért az egér mozgatása közben a kezelőnek a képernyőt kell néznie. Mivel az egér bármilyen irányba tud mozogni, ívelt és átlós vonalakat hozva létre, kiváló rajzeszköz.

Hogyan „lát” egy optikai egér

Az optikai egér egy speciális rácsra épül. Ahogy az egér mozog a rácson, a LED - fénykibocsátó dióda - fénye belép a rácsba. A lencsék és a tükör sugarakat küldenek egy érzékelőnek vagy fotodetektornak, amely megjelöli az áthaladt vonalak koordinátáit.

Hogyan működik a mechanikus egér?

A mechanikus egér belsejében egy fékgömb található, amely réskorongokhoz van csatlakoztatva (barna), amely az egér mozgása közben forog. Mindegyik lemezen egy LED bocsát ki fényt, és egy szemközti fotodióda számolja a forgó lemez résein áthaladó fényimpulzusokat. Ezek az impulzusok a kurzor mozgásává alakulnak a képernyőn.

A joystick belsejében

Az egérhez hasonlóan a joystick is érzékeli a kétirányú mozgást és koordinálja a jeleket. A fogantyú áthalad a mozgó tengelyen (középen), és illeszkedik a kar jobb sarkába (alul). Két változó ellenállásnak nevezett elektronikus eszköz olyan jeleket küld, amelyek megváltoztatják a tengely és a kar helyzetét, és a kurzor mozgását okozzák.

Számítógépes egér egy nagyon hasznos és kényelmes grafikus információbeviteli eszköz.

Jelenleg szinte minden személyi számítógép fel van szerelve ezzel az eszközzel. A Windows operációs rendszer és minden, a környezetében működő program teljes mértékben az egér használatára összpontosít. A gépelés kivételével a Windowsban gyakorlatilag minden művelet elvégezhető billentyűzet használata nélkül, egyetlen egér használatával. Sőt, egér nélkül a Windows rendszerrel való munkavégzés lényegesen nehezebbé és lassabbá válik.

Szerkezetileg az egér egy áramvonalas műanyag doboz, amely:

egy hatalmas gumírozott labda, amely forog, amikor az egeret sima felületen mozgatja;

két vagy három gomb;

mechanizmus a labda forgásának elektromos jelekké alakítására;

elektronikus áramkör az egér állapotával kapcsolatos adatok fogadására és feldolgozására (egér koordináták és gombok pozíciója).

Az egér rugalmas kábellel csatlakozik a számítógép rendszeregységéhez. Néha kábel helyett infravörös sugarakat használnak a számítógép és az egér csatlakoztatására. Ebben az esetben nincs egérvezeték, és nem zavarja a munkát.

Az ábra az egér manipulátor belső felépítését mutatja. Az ábra a következő szükséges egérkomponenseket mutatja:

1. Fotókibocsátó

2. Fotodetektor

3. Labda (általában gumival van bevonva, hogy jobb tapadást biztosítson az asztal felületén.)

4.Forgó görgő

5. Nyomja meg a kereket

6.Gomb

7. Kábel

8. Vezérlő (speciális chip)

Jelenleg a leggyakoribb optomechanikus egerek . Népszerűségüket elsősorban alacsony költségüknek köszönhetik. A gumírozott fémgolyó forgása egy ilyen egér mozgatásakor két görgőre átvitelre kerül. Az egyik az egér mentén található, a második pedig az egész. Ebből áll a „mechanika”. A görgők forgását elektromos jellé alakítják át egy LED-ből és egy vevőből álló optoelektronikai érzékelők segítségével, amelyek között a görgőre szerelt résszerű nyílásokkal ellátott lemez található. Ahogy a lemez forog, a LED-sugár vagy áthalad a réseken, vagy megszakad, és impulzusok keletkeznek a vevő kimenetén. A beépített mikroprocesszor megszámolja őket, és digitális kódot generál, amelyet egy interfészen keresztül a számítógépre küld, ahol a meghajtó feldolgozza. Az optomechanikus egérnek két megbízhatatlan eleme van. Először is van egy mechanizmus, amely a labda mozgását az érzékelőtárcsák forgására fordítja. Másodszor, a csatlakozó kábel, amely működés közben folyamatosan meghajlik.

Az első hátrány kiküszöbölésére labda helyett számos modern egérmodellt használnak optikai mozgásérzékelő . Ezeknek az egereknek nincs mozgó alkatrésze, így nagy a pozicionálási pontosságuk. Az ilyen eszközök első modelljeit speciális „bélelt” szőnyeggel szállították. Mozgás közben az érzékelő primitív szkennerként működött, elektromos impulzusokká alakítva a váltakozó sötét és világos területeket a szőnyegen. A modern optikai egerek szinte bármilyen felületen képesek dolgozni – az érzékelő reagál az anyag természetes egyenetlen visszaverőképességére. Labda helyett érzékeny optikai szenzort helyeznek el benne, amely a csúszó felületen (szőnyeg, papírlap stb.) viszonylag kis, szemnek nem látható textúrák mozgását képes követni, nem beszélve a karcolásokról és egyéb mechanikai hatásokról. és szín inhomogenitások. Az érzékelő látómezőjében való mozgásukat egy speciális processzor alakítja át a felhasználó keze mozgásának megfelelő lineáris koordináták növekményévé. Az egér alatti felületet másodpercenként 1500-szoros frekvenciával digitalizálják.