Primim o imagine de la senzorul optic al unui mouse de calculator folosind Arduino. Design mouse de calculator, principiu de funcționare

Atunci când cumpără un computer, mulți utilizatori acordă atenție doar alegerii componentelor principale și cele mai scumpe - procesor, placă de bază, placă video etc.

Când vine vorba de alegerea dispozitivelor periferice (, mouse), multe caracteristici sunt trecute cu vederea. Adesea, utilizatorul ia ceea ce este inclus cu unitatea de sistem și apoi se întreabă de ce mouse-ul se defectează rapid (sau pur și simplu este incomod de ținut în mână).

În acest articol, ne vom uita la principalele caracteristici ale unui mouse de computer pe care ar trebui să le luați în considerare atunci când cumpărați.

1 Dimensiunea și forma

Majoritatea operațiunilor computerului sunt efectuate folosind mouse-ul. În consecință, utilizatorul ține aproape constant mouse-ul în mână și îl mișcă peste masă sau covor. Așa se explică nevoia de a alege exact dispozitivul care, prin forma și mărimea sa, se va potrivi ideal formei și dimensiunii palmei. În caz contrar, ținerea mouse-ului nu va fi foarte confortabilă, veți obosi mai repede și veți obține mai puțină plăcere de la muncă.

Cunosc chiar și oameni cărora le-a durut atât de mult mâna după ce au lucrat mult timp cu un mouse incomod, încât au devenit involuntar stângaci pentru o vreme. Când mâna a început, după cum se spune, să doară, mouse-ul s-a mutat la stânga, în mâna stângă, butoanele mouse-ului au fost rearanjate pentru mâna stângă și astfel a fost posibilă calmarea mâinii drepte. Acest lucru este foarte incomod dacă nu sunteți un adevărat stângaci, iar munca pe computer este foarte încetinită.

Prin urmare, înainte de a cumpăra, asigurați-vă că țineți mouse-ul în mână și vă dați seama cât de convenabil este să lucrați cu el, cât de confortabil este să îl țineți în mână (în mâna dreaptă pentru dreptaci și în mâna stângă pentru stângaci).

2 Tip (tip) de mouse de computer

În funcție de tipul lor, șoarecii sunt împărțiți în

  • mecanic,
  • optice şi
  • telecomanda.

În funcție de tip, să vedem cum arată un mouse de computer.

Manipulatoarele mecanice folosesc o bilă specială care se rotește pe măsură ce dispozitivul se mișcă de-a lungul unei suprafețe plane.

Orez. 1 mouse mecanic

Manipulatorii mouse-ului optic folosesc un indicator optic care citește modificările poziției mouse-ului în raport cu planul de-a lungul căruia se mișcă mouse-ul.

Orez. 2 Conexiune USB mouse optic al computerului

Șoarecii de la distanță funcționează pe același principiu ca șoarecii optici, dar nu au o conexiune prin cablu la computer.

Orez. 3 Mouse de la distanță

Cu șoarecii de la distanță, semnalul de la manipulator este transmis fără fir de la distanță, iar șoarecii înșiși funcționează cu o baterie sau baterie.

Șoarecii mecanici sunt în prezent învechiți. Aproape nimeni nu le folosește din cauza sensibilității relativ scăzute și a defecțiunilor frecvente. Acestea acumulează rapid praf și murdărie, care interferează cu funcționarea normală a bilei rotative și a senzorilor de citire. Nu are rost să cumperi astfel de manipulatoare, chiar dacă sunt atractive ca preț.

Șoarecii optici sunt cei mai des întâlniți (datorită ușurinței în utilizare, fiabilității și durabilității).

De asemenea, șoarecii de la distanță sunt folosiți destul de des, dar au o serie de dezavantaje. De exemplu,

  • posibile probleme de sensibilitate (inclusiv din cauza lipsei de fire),
  • necesitatea înlocuirii periodice a bateriilor,
  • Monitorizarea încărcării bateriei, dacă este utilizat.

Cu toate acestea, astfel de șoareci la distanță pot fi folositori pentru cei care lucrează la distanță de computer. De exemplu, în cazul utilizării unui computer ca televizor, este mai convenabil să comutați canalele de televiziune de la distanță, în timp ce la distanță, stând, după cum se spune, pe canapea, pentru care un mouse de la distanță poate fi oh, cât de util !

Soarecii de la distanță sunt convenabil și pentru cei care fac prezentări folosind un computer, dar nu au posibilitatea de a lucra cu echipamente profesionale. Apoi, un computer (de obicei nici măcar un computer, ci un laptop) este folosit ca ecran pentru demonstrație, iar un mouse de la distanță vă permite să comutați diapozitivele de prezentare de la distanță (de exemplu, în timp ce stați în picioare în timpul unui discurs).

3 Conector

Orice șoareci, chiar și cei de la distanță, trebuie să fie conectați la computer prin porturi. Șoarecii cu fir au un conector corespunzător la capătul firului. Șoarecii fără fir au un dispozitiv special, cum ar fi o unitate flash mică, care se conectează, de asemenea, la un port PC și servește drept receptor pentru semnalele de la un mouse de la distanță.

Orez. 4 porturi PC/2

Mouse-ul se poate conecta la computer

  • la portul PC/2 (Fig. 4 – portul rotund),
  • precum și la portul USB (Fig. 2).

În același timp, șoarecii USB înlocuiesc rapid șoarecii cu un cablu PC/2 de pe piață. Există mai multe motive pentru aceasta:

  • în primul rând, o conexiune mai bună;
  • în al doilea rând, prevalența conectorilor USB pe aproape toate computerele moderne.

De asemenea, se întâmplă că nu există multe porturi USB pe computer și este posibil să nu fie suficiente pentru a conecta un mouse. Este rar, dar se poate întâmpla așa ceva. Apoi vin în ajutor - acestea sunt dispozitive care vă permit să faceți 2, 4 sau mai multe porturi USB dintr-un port USB. Acest lucru face să cumpărați un mouse mai scump, deoarece trebuie să cumpărați un splitter în plus față de acesta, dar rezolvă problema lipsei de porturi. Din fericire, lipsa USB este o situație extrem de rară în PC-urile obișnuite (dacă nu este „exotic”) există întotdeauna suficiente porturi USB pentru a conecta un mouse.

Pentru cei care nu vor să se despartă de mouse-ul familiar și acum „nativ” cu conector PS-2 atunci când trec la un PC care nu mai are porturi PS-2, industria (din păcate, nu chiar nativ, ci mai degrabă chinezesc! ) oferă adaptoare PS -2 – USB. Din nou, aceasta este o întâmplare rară; este mai ușor să schimbați un mouse pe USB decât să căutați, să cumpărați și să plătiți pentru un adaptor. Cu toate acestea, pentru cei interesați, putem oferi această opțiune oarecum exotică pentru conectarea unui mouse la un computer.

4 Sensibilitate

Acest indicator este măsurat în dpi (puncte pe inch). Cu cât sensibilitatea unui mouse de computer este mai mare, cu atât mai precis puteți muta cursorul mouse-ului în spațiul de lucru (pe ecran) al monitorului.

Lasă-mă să explic. Vorbim despre cât de precis poți plasa cursorul mouse-ului cu mâna într-un punct sau altul pe ecran. Cu cât sensibilitatea este mai mare, adică cu cât mai multe puncte pe inch, cu atât mai precis poți poziționa cursorul mouse-ului în punctul dorit de pe ecran.

Permiteți-mi să vă reamintesc că un inch este 2,54 cm Și folosim acest sistem de măsurare a lungimii pentru că nu suntem strămoșii tehnologiei informatice și, prin urmare, folosim sistemul de greutăți și măsuri al altcuiva.

Sensibilitatea ridicată, de fapt, nu este doar o binecuvântare. Sensibilitatea ridicată, dimpotrivă, poate cauza probleme și dificultăți de lucru cu mouse-ul. Sensibilitatea ridicată este importantă pentru cei care lucrează cu grafică computerizată de înaltă rezoluție, pentru designeri de computer, pentru designeri și profesii similare care necesită desen sau desen folosind un computer. Sensibilitatea ridicată poate fi utilă pentru „jucători”, fani ai jocurilor pe calculator, unde acuratețea în atingerea anumitor câmpuri de pe ecranul monitorului este importantă.

În caz contrar, utilizatorii obișnuiți de PC-uri se pot descurca cu comenzile mouse-ului cu o precizie relativ scăzută. De ce mare precizie dacă faci doar, de exemplu, editarea textului? Puteți folosi cu ușurință mouse-ul pentru a atinge linia dorită, simbolul text dorit, așa cum se spune, „fără a ținti” și nu veți rata!

Sensibilitatea multor șoareci mecanici variază de la 400 la 500 dpi. Cu toate acestea, așa cum am menționat mai devreme, acest tip de manipulator este de domeniul trecutului. La modelele optice, valoarea dpi poate ajunge la 800-1000.

Costul unui anumit model de mouse depinde direct de sensibilitate. Atunci când achiziționează un mouse cu sensibilitate ridicată, un utilizator de PC plătește suplimentar pentru această funcție. Acesta este un alt argument în favoarea alegerii șoarecilor care nu sunt prea sensibili. De ce să plătiți în plus dacă nu este necesară o sensibilitate ridicată în funcționarea normală a computerului?!

5 Număr de butoane

Un mouse standard are doar trei comenzi - butoanele dreapta și stânga, precum și o roată. Rotița mouse-ului nu este doar un instrument de derulare familiar, ci servește și ca al treilea buton al mouse-ului. Puteți apăsa roata ca pe un buton, faceți clic pe ea. Acest lucru permite, de exemplu, deschiderea ferestrelor browserului în file noi (vezi).

Lucrul cu butoanele și roata mouse-ului ar trebui să fie plăcut și confortabil, altfel un astfel de mouse poate provoca iritații pentru un utilizator de PC. De exemplu, butoanele (atât la dreapta, cât și la stânga) pot fi prea strânse și necesită destul de multă forță pentru a apăsa. Acest lucru nu este convenabil pentru toată lumea și, atunci când lucrați o perioadă lungă de timp, vă puteți sătura pur și simplu să apăsați butoanele, ceea ce duce uneori la senzații dureroase și neplăcute.

Butoanele mouse-ului pot fi apăsate în liniște, aproape în tăcere, sau pot „face clic” tare. Acesta este, de asemenea, după cum se spune, un gust dobândit, unora le place mai tare, cu un clic, în timp ce altora preferă liniștea.

Butoanele pot fi apăsate fără joc, fără joc liber, iar în unele cazuri jocul poate fi atât de mare încât parcă butonul în sine se mișcă puțin, se legănă. Butoanele cu redare pot fi enervante, dar, pe de altă parte, unora le pot plăcea. După cum se spune, nu pentru toată lumea. Trebuie să-l încerci cu propriile mâini și să alegi.

De asemenea, roata mouse-ului. Se poate învârti cu ușurință sau poate „încetini” și necesită efort suplimentar. Și aici - după cum doriți.

Apăsarea roții poate fi ușoară sau poate necesita un anumit antrenament al degetului arătător. Este deranjant mai ales dacă roata este apăsată fără un clic, când nu prea se poate simți dacă a apărut sau nu o apăsare. În acest caz, apăsarea și derularea roții devine asemănătoare ruletei, fie lovită, fie ratată! Nu foarte convenabil, acest mouse este mai mult pentru amatorii de senzații tari.

Este mai bine pentru utilizatorul mediu de PC fără experiență să aibă un mouse în care totul este simplu și clar:

  • iată-le, clicuri stânga și dreapta,
  • iată-l, derulând roata în sus și în jos (atenție, uneori roata se învârte bine doar într-o direcție în sus sau în jos, dar se blochează în cealaltă, iar acest lucru trebuie verificat și la cumpărare!).
  • Și iată-le, clicuri clare și de înțeles cu roata, adică clicuri cu al treilea buton al mouse-ului.

Totul este simplu, fiabil, practic.

Pentru șoarecii obișnuiți cu trei butoane, de regulă, nu sunt necesare drivere suplimentare, acestea sunt deja incluse în sistemele de operare pentru computer.

Orez. 5 Mouse cu multe butoane

Modelele mai scumpe și mai avansate pot avea 4, 5, 6 sau mai multe butoane. Când instalați drivere pentru astfel de șoareci, puteți atribui o anumită acțiune (sau o secvență de acțiuni) fiecărui buton. Acest lucru poate fi foarte convenabil atunci când lucrați în unele aplicații speciale sau jocuri pe computer. În caz contrar, aceste butoane suplimentare nu sunt necesare, este mai bine să nu plătiți excesiv producătorilor pentru ele și să vă limitați la manipulatoare standard, șoareci cu două butoane cu o roată (alias al treilea buton).

6 Alte caracteristici

Acesta ar putea fi, de exemplu, materialul carcasei, materialul butonului, producătorul etc. Aici ar trebui să alegeți doar pe baza propriilor preferințe. Unii oameni funcționează bine cu șoarecii obișnuiți din plastic. Unii oameni preferă șoarecii de metal. Unora le plac nasturii obișnuiți, în timp ce altora doresc nasturi cu crestături în formă de deget pentru o poziție confortabilă a mâinii.

Unora le plac șoarecii de orice culoare, în timp ce altora preferă doar alb, doar negru, galben, roz, verde și nu știi niciodată ce alte culori există!

Personal, de exemplu, îmi plac șoarecii care lucrează pe orice suprafață: pe o masă, pe un mouse pad, pe o față de masă, pe pânză de ulei, pe țesătură.

Și există șoareci care, pentru viața mea, nu vor lucra pe o masă luminoasă, de exemplu, sau pe pânză uleioasă, sau pe sticlă, până nu puneți sub ei un mouse pad sau măcar o foaie obișnuită de hârtie. Și aceasta este, de asemenea, o caracteristică importantă a mouse-ului, pe care o vom clasifica drept „alte caracteristici”.

O altă „altă caracteristică” este cât de repede adună mouse-ul praful și murdăria de pe masă și cât de ușor este curățat de acest praf și murdărie. Din păcate, nu există locuri de muncă ideale. Orice ai face, praful și murdăria tind să apară din nou și din nou și se așează pe suprafața inferioară a oricărui mouse, chiar și pe cel mai ieftin sau mai scump. Și aici este important cât de repede mouse-ul devine inoperabil din cauza asta și cât de ușor poate fi curățat de toate acestea. Un mouse murdar poate, de exemplu, să-și piardă sensibilitatea sau să înceapă să funcționeze „sacadat”, ceea ce face dificilă atingerea anumitor puncte de pe ecran de către cursorul mouse-ului.

Orez. 6 Mouse Apple cu comenzi tactile

Pentru unii utilizatori de PC, o „altă caracteristică” importantă poate fi numele producătorului. De exemplu, dacă ai un laptop „avansat” de la Apple, s-ar putea să vrei un mouse de la același producător cu comenzi tactile, când doar miști degetul, nu există mecanică, nimic nu se rotește, dar mișcarea degetului este detectată . Va trebui să plătiți bani în plus pentru a deține acest manipulator.

Sau poți doar spera că o altă companie mai mult sau mai puțin cunoscută nu va vinde șoareci „răi” care pot eșua rapid. Și atunci poate doriți să cumpărați un mouse de la producători precum, de exemplu, Logitech, Microsoft, A4 Tech.

Aici, sincer să fiu, depinde. Un șoarece neprevăzut la „made in China”, după cum se spune, „noname” (adică fără nume, fără un producător evident, fără un producător cunoscut) poate servi fidel atât de mult încât să uiți când, unde și la ce pretul pe care l-ai cumparat. Sau poate un mouse de marcă va eșua destul de repede. Deși, în medie, șoarecii de la producători cunoscuți durează mai mult și funcționează mai bine decât concurenții lor chinezi (și nu numai).

Deci, după cum vedem, șoarecii nu sunt dispozitive atât de simple. Au mulți parametri în care pot diferi unul de celălalt. Alegerea unui mouse este un punct important atunci când alegeți un computer. Pentru că va trebui să lucrăm cu mouse-ul, deoarece am devenit utilizatori (și într-o oarecare măsură chiar ostatici) ai „tehnologiei ferestrei” moderne pentru prezentarea informațiilor pe ecranul monitorului și procesarea lor cu instrumente moderne pe care ni le oferă computerele personale.

Primiți cele mai recente articole de alfabetizare informatică direct în căsuța dvs. de e-mail.
Deja mai multe 3.000 de abonați.

Un manipulator numit „Mouse” a intrat deja în viața noastră atât de strâns încât nici nu observăm cât de des folosim acest dispozitiv. Mouse-ul vă permite să vă controlați computerul cu confort maxim. Eliminați-l și viteza de lucru cu computerul dvs. va scădea de câteva ori. Dar principalul lucru este să alegeți mouse-ul potrivit în funcție de tipurile de sarcini care vor trebui rezolvate cu ajutorul acestuia. Unele situații vor necesita tipuri speciale de șoareci.

Tipuri de șoareci de calculator

Pe baza caracteristicilor lor de design, există mai multe tipuri de șoareci de computer: mecanici, optici, laser, trackball, inducție, giroscopice și tactile. Fiecare tip are propriile sale caracteristici unice care vă permit să utilizați cu succes mouse-ul într-o situație dată. Aşa care șoareci sunt mai buni pentru computere? Să încercăm să înțelegem această problemă examinând fiecare tip separat în detaliu.

Șoareci mecanici

Acesta este același tip cu care a început istoria șoarecilor de calculator. Designul unui astfel de șoarece implică prezența unei mingi cauciucate care alunecă pe suprafață. El, la rândul său, face să se miște role speciale, care transmit rezultatul mișcării mingii unor senzori speciali. Senzorii trimit un semnal procesat computerului însuși, în urma căruia cursorul de pe ecran se mișcă. Acesta este principiul de funcționare al unui mouse mecanic. Acest dispozitiv învechit avea două sau trei butoane și nu diferă în nicio caracteristică specială. Conexiunea la computer a fost realizată folosind un port COM (în versiunile inițiale) și un conector PS/2 (în modelele ulterioare).

Cel mai slab punct al mouse-ului mecanic a fost tocmai mingea care „s-a târât” de-a lungul suprafeței. S-a murdar foarte repede, drept urmare precizia mișcării a scăzut. A trebuit să-l șterg des cu alcool. În plus, șoarecii cu bile mecanică au refuzat categoric să alunece normal pe o masă goală. Întotdeauna aveau nevoie de un covor special. În acest moment, astfel de șoareci sunt învechiți și nu sunt folosiți nicăieri. Cei mai populari producători de șoareci mecanici la acea vreme erau Genius și Microsoft.

Șoareci optici

Următoarea etapă în evoluția șoarecilor de calculator a fost apariția modelelor optice. Principiul de funcționare este radical diferit de șoarecii echipați cu bile. Baza unui mouse optic este un senzor care înregistrează mișcările mouse-ului făcând fotografii la viteză mare (aproximativ 1000 de imagini pe secundă). Senzorul trimite apoi informații către senzori și, după procesarea corespunzătoare, informația intră în computer, determinând mișcarea cursorului. Șoarecii optici pot conține orice număr de butoane. De la două în modele de birou obișnuite la 14 în soluții serioase de jocuri. Datorită tehnologiei lor, șoarecii optici sunt capabili să ofere o mișcare foarte precisă a cursorului. În plus, pot aluneca perfect pe orice suprafață plană (cu excepția celor cu oglindă).

În zilele noastre, șoarecii optici sunt cei mai populari printre majoritatea utilizatorilor. Acestea combină DPI ridicat și un preț adecvat. Modelele optice simple sunt cele mai multe mouse-uri ieftine pentru calculator. Ele pot fi foarte diferite ca formă. Și prin numărul de butoane. Sunt disponibile și opțiuni cu fir și fără fir. Dacă aveți nevoie de precizie și fiabilitate ridicate, atunci alegerea dvs. este un mouse optic cu fir. Cert este că tehnologiile fără fir fac utilizatorul să fie dependent de baterii și comunicații fără fir, care nu sunt întotdeauna la nivelul corespunzător.

Șoareci cu laser

Acești șoareci sunt o continuare evolutivă a șoarecilor optici. Diferența este că se folosește un laser în locul unui LED. În stadiul actual de dezvoltare, șoarecii laser sunt cei mai precisi și oferă cea mai mare valoare DPI. De aceea sunt atât de iubiți de mulți jucători. Șoarecilor cu laser nu le pasă pe ce suprafață se târăsc. Funcționează cu succes chiar și pe suprafețe aspre.

Cu cel mai mare DPI dintre orice mouse, modelele laser sunt utilizate pe scară largă de jucători. De aceea, manipulatoarele laser au o gamă largă de modele destinate fanilor jocului. O caracteristică distinctivă a acestui mouse este prezența unui număr mare de butoane programabile suplimentare. O condiție prealabilă pentru un mouse de gaming bun este doar o conexiune prin cablu prin USB. Deoarece tehnologia fără fir nu poate oferi o acuratețe adecvată. Șoarecii cu laser pentru jocuri nu au, de obicei, un cost redus. Cel mai mult soareci scumpi pentru calculator bazate pe un element laser sunt produse de Logitech și A4Tech.

Trackball

Acest dispozitiv nu arată deloc ca un mouse standard de computer. În esență, un trackball este un mouse mecanic în sens invers. Cursorul este controlat folosind o minge din partea de sus a dispozitivului. Dar senzorii dispozitivului sunt încă optici. Forma trackball-ului nu seamănă deloc cu un mouse clasic. Și nu trebuie să îl mutați nicăieri pentru a muta cursorul. Trackball-ul este conectat la computer prin USB.

Meritele și dezavantajele unui trackball au fost dezbătute de ceva timp. Pe de o parte, reduce sarcina pe mână și asigură mișcarea precisă a cursorului. Pe de altă parte, este puțin incomod să folosești butoanele trackball. Astfel de dispozitive sunt încă rare și neterminate.

Șoareci de inducție

Șoarecii de inducție sunt o continuare logică a dispozitivelor fără fir. Cu toate acestea, le lipsesc unele proprietăți caracteristice modelelor „fără coadă”. De exemplu, șoarecii cu inducție pot funcționa numai pe un pad special conectat la un computer. Nu veți putea muta mouse-ul nicăieri de pe mousepad. Cu toate acestea, există și avantaje. Precizie ridicată și nu este nevoie să schimbați bateriile, deoarece acești șoareci nu le au deloc. Șoarecii de inducție își obțin energia din covoraș.

Astfel de șoareci nu sunt foarte des întâlniți, deoarece au un preț mare și nu sunt deosebit de mobili. Pe de altă parte, acestea sunt cele mai multe mouse-uri de computer originale. Originalitatea lor constă în absența bateriilor.

Șoareci giroscopici

Acești șoareci nu trebuie deloc să alunece pe suprafețe. Senzorul giroscopic, care stă la baza unui astfel de mouse, reacționează la schimbările de poziție a dispozitivului în spațiu. Bineînțeles că este convenabil. Dar această metodă de control necesită o cantitate suficientă de pricepere. Desigur, astfel de șoareci se disting prin absența firelor, deoarece prin prezența lor ar fi incomod să controlezi șoarecele.

Ca și modelele cu inducție, dispozitivele giroscopice nu sunt utilizate pe scară largă din cauza costului lor ridicat.

Atingeți mouse-ul

Șoarecii de atingere sunt dieceza Apple. Ei au fost cei care și-au privat Magic Mouse de tot felul de butoane și roți. Baza acestui mouse este acoperirea tactilă. Mouse-ul este controlat prin gesturi. Elementul de citire a poziției mouse-ului este un senzor optic.

Șoarecii tactile se găsesc în principal în produsele Apple (iMac). De asemenea, puteți achiziționa Magic Mouse separat și încercați să îl conectați la un computer obișnuit. Cu toate acestea, nu este clar cât de convenabil va fi să utilizați un astfel de mouse sub sistemul de operare Windows, având în vedere că este „personalizat” pentru MacOS.

Concluzie

Tot ce rămâne este să alegi opțiunea care ți se potrivește în mod special.

Bună ziua, dragi cititori ai site-ului blogului. Există un număr mare de șoareci sau șoareci de computer, așa cum sunt numiți diferit. În funcție de scopul lor funcțional, ele pot fi împărțite în clase: unele sunt destinate pentru jocuri, altele pentru munca obișnuită și altele pentru desen în editorii grafici. În acest articol voi încerca să vorbesc despre tipurile și designul șoarecilor de computer.

Dar mai întâi, îmi propun să mă întorc cu câteva decenii în urmă, exact la momentul în care a fost inventat acest dispozitiv complex. Primul mouse de calculator a apărut în 1968 și a fost inventat de un om de știință american pe nume Douglas Engelbart. Mouse-ul a fost dezvoltat de Agenția Americană de Cercetare Spațială (NASA), care a acordat un brevet pentru invenție lui Douglas, dar la un moment dat și-a pierdut orice interes pentru dezvoltare. De ce - citiți mai departe.

Primul mouse din lume a fost o cutie grea de lemn cu un fir, care, pe lângă greutatea sa, era și extrem de incomod de utilizat. Din motive evidente, au decis să-l numească „șoarece”, iar puțin mai târziu au venit artificial cu o decodare a acestei abrevieri. Da, acum mouse-ul nu este altceva decât un „Manually Operated User Signal Encoder”, adică un dispozitiv cu care utilizatorul poate codifica manual un semnal.

Fără excepție, toți șoarecii de computer includ o serie de componente: o carcasă, o placă de circuit imprimat cu contacte, microfoane (butoane), o roată(e) de defilare - toate acestea sunt prezente într-o formă sau alta în orice mouse modern. Dar probabil că ești chinuit de întrebarea - ce îi deosebește apoi unul de celălalt (în afară de faptul că există jocuri, non-gaming, birou etc.), de ce au venit cu atât de multe tipuri diferite, caută singur:

  1. Mecanic
  2. Optic
  3. Laser
  4. Șoareci trackball
  5. Inducţie
  6. Giroscopic

Faptul este că fiecare dintre tipurile de șoareci de mai sus a apărut în momente diferite și utilizează legi diferite ale fizicii. În consecință, fiecare dintre ele are propriile sale dezavantaje și avantaje, care cu siguranță vor fi discutate în continuare în text. Trebuie menționat că doar primele trei tipuri vor fi luate în considerare mai detaliat, restul - nu atât de detaliat, datorită faptului că sunt mai puțin populare.

Șoarecii mecanici sunt modele tradiționale de minge, de dimensiuni relativ mari, care necesită curățarea constantă a mingii pentru a funcționa eficient. Murdăria și particulele mici pot rămâne prinse între bila rotativă și carcasă și vor trebui curățate. Nu va funcționa fără covoraș. Acum aproximativ 15 ani era singurul din lume. Voi scrie despre asta la timpul trecut, pentru că este deja o raritate.

În partea de jos a mouse-ului mecanic era o gaură care era acoperită de un inel de plastic rotativ. Sub ea era o minge grea. Această minge a fost făcută din metal și acoperită cu cauciuc. Sub minge erau două role de plastic și o rolă, care apăsa mingea de role. Când mouse-ul s-a mișcat, mingea a rotit rola. Sus sau jos - o rolă rotită, dreapta sau stânga - cealaltă. Deoarece gravitația a jucat un rol crucial în astfel de modele, un astfel de dispozitiv nu a funcționat în gravitate zero, așa că NASA l-a abandonat.

Dacă mișcarea era complexă, ambele role se roteau. La capatul fiecarui rol de plastic a fost instalat un rotor, ca pe o moara, doar de multe ori mai mic. Pe o parte a rotorului era o sursă de lumină (LED), pe cealaltă era o fotocelulă. Când mișcați mouse-ul, rotorul se rotește, fotocelula citește numărul de impulsuri de lumină care îl lovesc și apoi transmite această informație către computer.

Deoarece rotorul avea multe pale, mișcarea indicatorului pe ecran a fost percepută ca lină. Șoarecii opto-mecanici (sunt pur și simplu „mecanici”) au suferit mari neplăceri, adevărul este că trebuiau dezasamblați și curățați periodic. În timpul funcționării, mingea a târât tot felul de resturi în interiorul carcasei, adesea suprafața de cauciuc a mingii a devenit atât de murdară încât rolele de mișcare pur și simplu au alunecat și mouse-ul a funcționat defectuos.

Din același motiv, un astfel de mouse avea nevoie pur și simplu de un mouse pad pentru a funcționa corect, altfel mingea ar aluneca și s-ar murdări mai repede.

Șoareci optici și laser

Nu este nevoie să dezasamblați sau să curățați nimic în șoarecii optici., deoarece nu au bilă rotativă, funcționează pe alt principiu. Un mouse optic folosește un senzor LED. Un astfel de mouse funcționează ca o cameră mică care scanează suprafața mesei și o „fotografiază” camera reușește să facă aproximativ o mie de astfel de fotografii pe secundă, iar unele modele chiar mai multe;

Datele din aceste imagini sunt procesate de un microprocesor special pe mouse-ul însuși și trimite un semnal către computer. Avantajele sunt evidente - un astfel de mouse nu are nevoie de un mouse pad, este ușor și poate scana aproape orice suprafață. Aproape? Da, totul, cu excepția suprafețelor din sticlă și oglindă, precum și catifea (catifeaua absoarbe lumina foarte puternic).

Un mouse cu laser este foarte asemănător cu un mouse optic, dar principiul său de funcționare diferă în acest sens Laserul este folosit în loc de LED. Acesta este un model mai avansat de mouse optic, care necesită mult mai puțină energie pentru a funcționa, iar precizia citirii datelor de pe suprafața de lucru este mult mai mare decât cea a unui mouse optic. Deci poate funcționa chiar și pe suprafețe din sticlă și oglindă.

De fapt, un mouse laser este un tip de mouse optic, deoarece în ambele cazuri se folosește un LED, doar că în al doilea caz emite spectru invizibil.

Deci, principiul de funcționare al unui mouse optic diferă de cel al unui mouse cu bilă. .

Procesul începe cu o diodă laser sau optică (în cazul unui mouse optic). Dioda emite lumină invizibilă, lentila o focalizează într-un punct egal ca grosimea unui păr uman, fasciculul este reflectat de la suprafață, apoi senzorul captează această lumină. Senzorul este atât de precis încât poate detecta chiar și mici nereguli ale suprafeței.

Secretul este că tocmai denivelările permite mouse-ului să observe chiar și cele mai mici mișcări. Pozele făcute de cameră sunt comparate, microprocesorul compară fiecare poză ulterioară cu cea anterioară. Dacă mouse-ul se mișcă, se va observa diferența dintre imagini.

Analizând aceste diferențe, mouse-ul determină direcția și viteza oricărei mișcări. Dacă diferența dintre imagini este semnificativă, cursorul se mișcă rapid. Dar chiar și atunci când staționează, mouse-ul continuă să facă fotografii.

Șoareci trackball

Mouse-ul Trackball este un dispozitiv care folosește o minge convexă - „Trackball”. Dispozitivul trackball este foarte asemănător cu dispozitivul unui mouse mecanic, doar mingea din el este situată deasupra sau în lateral. Bila poate fi rotită, dar dispozitivul în sine rămâne pe loc. Mingea face ca o pereche de role să se rotească. Noile trackball-uri folosesc senzori optici de mișcare.

Nu toată lumea poate avea nevoie de un dispozitiv numit „Trackball” în plus, costul său nu poate fi numit scăzut, se pare că minim începe de la 1.400 de ruble.

Șoareci de inducție

Modelele cu inducție folosesc un covoraș special care funcționează ca o tabletă grafică. Șoarecii de inducție au o precizie bună și nu trebuie să fie orientați corect. Un mouse cu inducție poate fi alimentat fără fir sau inductiv, caz în care nu necesită o baterie ca un mouse fără fir obișnuit.

Habar nu am cine ar putea avea nevoie de astfel de dispozitive, care sunt scumpe și greu de găsit pe piața liberă. Și de ce, cine știe? Poate există unele avantaje în comparație cu „rozătoarele” obișnuite?

Șoareci giroscopici

Ei bine, ne-am apropiat în liniște de finală tip de mouse de calculator- soareci giroscopici. Șoarecii giroscopici folosesc un giroscop pentru a recunoaște mișcarea nu numai la suprafață, ci și în spațiu. Îl poți lua de pe masă și poți controla mișcările cu mâna. Mouse-ul giroscopic poate fi folosit ca indicator pe un ecran mare. Cu toate acestea, dacă îl puneți pe masă, va funcționa ca unul optic obișnuit.

Dar acest tip de mouse poate fi cu adevărat util și popular în anumite situații. De exemplu, la o prezentare va fi foarte util.

Și în sfârșit: Pentru funcționarea normală a mouse-ului, este foarte important ca suprafața pe care se mișcă să fie plană. De obicei, pentru aceasta se folosesc covoare speciale. Un mouse optic este mai solicitant la suprafață, îl puteți folosi fără un mouse pad, dar se va defecta pe suprafețele cu gropi sau sticlă. Un mouse cu laser poate funcționa chiar și pe genunchi sau pe o oglindă.

Cred că acest articol v-a ajutat să înțelegeți mai bine designul unui mouse de computer, precum și să aflați ce tipuri de șoareci de computer există.

Așa-numiții „șoareci” sunt o parte integrantă a unui computer modern. Odată cu apariția celor noi, cele vechi care sunt încă funcționale, dar învechite din punct de vedere moral, de regulă, sunt aruncate sau adună praf inactiv în cămară. Totuși, ele pot fi folosite fără a modifica practic umplutura electronică. Acest lucru nu este greu de făcut.

„OCHI ROSII” Aprinde LUMINILE

Astăzi nu veți surprinde pe nimeni cu întrerupătoare de lumină originale, dar cel prezentat mai jos - un mouse optic de computer, în opinia mea, este neobișnuit și convenabil într-un apartament din oraș din mai multe motive:

În primul rând, mouse-ul miniatural se potrivește bine în slotul de sub comutatorul standard de pe perete;
- în al doilea rând, nu este necesar contactul direct cu comutatorul - țineți doar degetul (sau alt obiect) la o distanță de 1,5 cm de „ochiul roșu” al luminii de fundal;
- în al treilea rând, dispozitivul are inițial un efect de declanșare: glisați o dată cu degetul - se aprinde lumina, glisați a doua oară - se stinge;
- este, de asemenea, furnizat un indicator de răspuns - atunci când vă mutați degetul lângă „ilumina de fundal”, acesta se aprinde de trei ori mai puternic.

Un simplu amplificator de curent pe un tranzistor cu un releu executiv în circuitul colector este adăugat la un mouse optic de computer, astfel încât semnalele de la mouse să controleze o lampă de iluminare cu o putere de până la 200 W (limitată de parametrii releului) - mai mult despre asta mai jos. Deoarece aproape toți șoarecii optici de computer sunt construiti după același design și principiu de funcționare, să luăm în considerare unul dintre ei - Defender Optical 1330, prezentat în fotografia 1.


Fotografie 1. Vedere a mouse-ului optic Defender Optical 1330 cu capacul carcasei scos


Foto 2. Placa de circuit imprimat a mouse-ului optic Defender Optical 1330 din partea lentilei optice


Foto 3. Transceiver RX-9 al unui set de tastatură fără fir și manipulator mouse optic


Foto 4. Instalarea unui mouse wireless pentru a proteja un seif


Foto 5. Sirena KPS-4519 ca alarmă sonoră

Dispozitivul principal de poziționare a coordonatelor este un microansamblu cu denumirea U2 A2051B0323, combinat cu un fotodetector (într-o carcasă). Din pinul 6 al acestui microansamblu, impulsurile cu o frecvență de aproximativ 1 kHz sunt trimise în mod constant către LED-ul roșu, astfel încât chiar și atunci când mouse-ul optic este nemișcat pe masă, este vizibilă o „ilumină de fundal” roșie, abia pâlpâitoare. Cu toate acestea, semnificația sa nu este doar de a evidenția locul ocupat de șoarece - pentru frumusețe. LED-ul este un transmițător, iar receptorul este microansamblul însuși cu o unitate electronică încorporată în corpul său. Când semnalele luminoase reflectate de pe orice suprafață ajung la fotodetector, nivelul de tensiune la pinul 6 al U2 scade la zero și LED-ul se aprinde la putere maximă. Aceasta este exact reacția pe care o vedem la un mouse pe biroul unui computer atunci când încercăm să-l mișcăm.

Timpul complet de ardere al LED-ului este de 1,3 s (dacă nu mai există impact asupra mouse-ului). Una dintre părțile principale ale unui mouse optic, destul de ciudat, nu este electronica, ci o lentilă de plastic, curbată la o anumită rază (vezi fotografia 2), fără ea mouse-ul va „orbi”.

Mouse-ul trebuie instalat într-o nișă de perete sub un comutator standard într-o carcasă asamblată care fixează în mod fiabil lentila optică pe partea laterală a bazei (substratului) mouse-ului.

Când un semnal reflectat de la un obstacol (degetul, palma) este recepționat la fotodetector, nivelul logic al semnalului se schimbă la opus la pinii 15 și 16 ai microansamblului U1 HT82M398A (și, în consecință, la pinii 4 și 5 ai U2). microasamblare). Mai mult, acestea nu sunt concluzii inverse, ci independente unele de altele. Semnalul de pe ele se schimbă în funcție de mișcarea verticală sau orizontală a mouse-ului. Semnalul de comandă pentru actuator (nivelul scăzut se schimbă în înalt, pinul 15 U1 și pinul 4 U2) este conectat la actuator, la punctul A.

Tranzistorul se deschide și releul pornește la un nivel logic ridicat în punctul A. Dioda VD1 protejează înfășurarea releului de supratensiunile de curent invers. Rezistorul R1 limitează curentul în baza tranzistorului. Releul poate controla nu numai o lampă de iluminat, ci și orice sarcină cu un curent de până la 3 A. Sursa de alimentare este stabilizată, cu o tensiune de 5 V ±20%. Tranzistorul poate fi înlocuit cu KT603, KT940, KT972 cu orice indice de litere, iar releul executiv K1 poate fi înlocuit cu RMK-11105, TRU-5VDC-SB-SL sau similar cu o tensiune de funcționare de 4-5 V.


Orez. 1. Amplificator de curent cu releu executiv care controlează sarcina într-o rețea de 220 V


Orez. 2. Schema adaptor pentru alarma sonora pentru deschiderea unui seif

Cablul cu patru fire este parțial lipit de pe placă la joncțiunea cu conectorul standard și două fire sunt lipite (verde și alb la pinii 15 și 16 ai microansamblului U1 din partea elementelor (nu circuitul imprimat), deoarece în caz contrar, firele vor interfera cu instalarea plăcii în corpul mouse-ului.

Cablajul inițial al conectorului de pe placa mouse-ului: primul pin - fir comun, al doilea pin - sursă de alimentare "+5 V", al 3-lea și al 4-lea - impulsuri de ieșire.

Dacă circuitul și placa de circuit imprimat a mouse-ului dvs. nu corespund cu cele prezentate în exemplul Defender Optical 1330, este suficient să luați orice osciloscop sau sondă logică (care indică cel puțin două stări principale - ridicat și scăzut) și să găsiți empiric puncte pe bord cu un semnal de control.

Orice mouse optic pentru un computer va funcționa, așa că nu contează ce conector se află la capătul cablului de conectare al mouse-ului computerului, acesta va trebui în continuare îndepărtat. Poti folosi si mouse-uri wireless (cu transmisie de semnal prin canal radio, de exemplu, din kit-ul A4 TECH - adaptor mouse RX-9 5 V 180 mA), in ceea ce priveste pozitionarea coordonatelor, au acelasi principiu de functionare ca si cele cu fir. .

ȘORICE-PRIGHTOR

Acum, există un nou val de schimbare generațională într-un dispozitiv obișnuit de indicare a computerului: șoarecii optici „cu coadă” (cu fire) fac loc omologilor lor fără fir. De exemplu, șoarecii manipulatori optici fără fir RP-650Z, complet cu o tastatură wireless (cu o aranjare ergonomică a tastelor principale și 19 butoane reprogramabile suplimentare), sunt relevante. Senzorul Agilent Technologies folosit în mouse-ul RP-650Z este lider în acest sector de piață.

Rezoluția optică a mouse-ului este de 800 dpi - aceasta este suficientă pentru o muncă bună. Transceiver-ul de semnal radio și încărcătorul de baterii AA cu un comutator pentru încărcare rapidă sunt amplasate într-o carcasă (foto 3). Această unitate se conectează la un port USB.

Compania A4Tech își marchează tastaturile cu un cod electronic individual, datorită căruia până la 256 de tastaturi sau tastaturi pot coexista pe un canal de recepție. O astfel de soluție tehnică îngustează lățimea de bandă de transmisie a datelor, dar cu o rază de recepție maximă fiabilă de 2 metri, acest lucru nu este critic.

O opțiune neobișnuită pentru utilizarea unui mouse fără fir - ca semnal pentru deschiderea unui seif, operarea unei mașini de spălat și chiar... un frigider este prezentată mai jos. Toate aceste opțiuni se bazează pe micro-deplasarea obiectului și chiar pe efectul de detonare. Când instalați mouse-ul pe o ușă metalică, veți primi o alarmă pentru deschiderea sau impactul acestuia (o altă opțiune de aplicație).

Ar trebui să remarc că un dispozitiv de semnalizare nu mai puțin eficient poate fi obținut dacă pe suprafața controlată este instalat un senzor de șoc al mașinii ca mouse; este declanșat și de detonare sau impact mecanic asupra suprafeței controlate, iar modelele sale moderne au chiar mai multe niveluri de ajustare a sensibilității. Un mouse de calculator nu are această opțiune, prin definiție, primul și principalul său scop, dar acest lucru nu este important; la urma urmei, luăm în considerare aplicarea sa neobișnuită.

Am instalat un mouse wireless RP-650Z (de la A4Tes11) pe peretele din față al seifului în care sunt depozitate armele de vânătoare, deși poți depozita orice în el (foto 4).

Seiful este în dulapul încorporat (o nișă în peretele unui apartament din oraș); Datorită tehnologiei wireless, nu este nevoie de fire. La 2 metri există un transceiver de semnal radio (vezi fotografia 3), care este conectat la un dispozitiv adaptor (diagrama din Fig. 2).

Cablajul conectorului pentru portul USB nu diferă în comparație cu opțiunea considerată mai sus. În mouse-ul wireless RP-650Z, semnalul de control (când mouse-ul este mișcat, nivelul din acest model se schimbă de la mare la scăzut) este preluat de la pinul 4 al singurului microansamblu UM1 (desemnare pe placă). Prin urmare, în acest caz, va fi necesar un circuit amplificator de curent diferit (vezi Fig. 2). Acum, la deschiderea seifului și chiar la orice impact mecanic asupra acestuia (deplasarea senzorului mouse-ului cu o fracțiune de milimetru), dispozitivul de securitate va fi declanșat.

O capsulă de sunet cu un generator de frecvență audio încorporat este utilizată ca HA1, trebuie conectată strict în conformitate cu polaritatea. Tranzistorul VT1 de conductivitate pnp se deschide atunci când tensiunea în punctul A este aproape de zero, adică în momentul în care mouse-ul este deplasat. De asemenea, puteți utiliza sirena KPS-4519 (foto 5), deoarece cu o sursă de alimentare de 12 V produce un volum suficient de sunet pentru a fi auzit în camerele învecinate (mai mult de 80 dB). Sirena trebuie conectată în conformitate cu polaritatea (firul roșu - la sursa de alimentare „+”).

Două cuvinte despre asigurarea mouse-ului. Un magnet (de la magneții de frigider de publicitate) este lipit de partea inferioară a corpului său, fără a acoperi LED-ul și lentila. Acum mouse-ul este fixat în siguranță pe orice suprafață metalică (frigider, mașină de spălat, etc.). Când încercați să-l eliminați, se va declanșa și o alarmă, informând proprietarul despre accesul neautorizat la seif.

Datorită „wireless”, utilizatorul are posibilitatea de a instala mouse-ul după cum dorește, îndepărtându-l de receptor la o distanță rezonabilă, fără a-și face griji în legătură cu firele de conectare. Pot exista oricâte opțiuni de utilizare a acestei tehnologii doriți și sunt limitate doar de imaginația dvs.

Marea majoritate a manipulatoarelor de tip mouse produse în prezent folosesc senzori optici pentru înregistrarea mișcărilor. Cu toate acestea, nu toate sunt proiectate în același mod: în prezent sunt răspândite mai multe tehnologii, fiecare având propriile caracteristici. Le vom lua în considerare în această recenzie.

Introducerea în masă a senzorilor optici în modelele produse în serie a început la sfârșitul anilor 90 și a produs schimbări cu adevărat revoluționare în domeniul manipulatoarelor computerizate. La început, șoarecii optici au fost considerabil mai scumpi decât modelele cu bilă rulantă și senzori optomecanici, dar chiar și în ciuda acestui fapt, noul design a câștigat rapid simpatia utilizatorilor datorită unui număr de avantaje importante. În primul rând, din cauza absenței pieselor în mișcare, senzorul optic este mult mai fiabil decât cel optomecanic și, de asemenea, nu necesită curățare regulată. În al doilea rând, senzorii optici oferă o precizie mai mare: chiar și la primele modele, valoarea acestui indicator a fost de cel puțin 400 cpi (numărări per inch). Dacă operăm în unități de măsură mai convenționale, asta înseamnă că manipulatorul este capabil să înregistreze o mișcare de doar 0,06 mm. În al treilea rând, senzorii optici funcționează în mod fiabil pe o mare varietate de suprafețe. În multe cazuri, acest lucru a făcut posibilă eliminarea covorașelor speciale care erau un atribut invariabil al locului de muncă al utilizatorului de PC în epoca șoarecilor cu senzori optomecanici.

Să ne amintim principiul de funcționare al unui senzor optic de înregistrare a mișcării. Indiferent de implementare, acesta include trei componente principale: o sursă de lumină, o cameră video în miniatură și un microprocesor dedicat (DSP). O cameră video în miniatură este capabilă să capteze până la câteva mii de imagini ale suprafeței pe care se mișcă manipulatorul în doar o secundă. Pentru a obține imagini suficient de contrastante la această frecvență, este necesară o lumină puternică. De obicei, sursa de lumină este un LED cu o lentilă de focalizare sau un laser cu semiconductor de putere redusă. Imaginile captate de cameră sunt convertite în formă digitală și transmise într-un flux continuu către DSP, care prelucrează aceste date în timp real, calculând direcția și viteza de mișcare a manipulatorului.

O cameră video în miniatură, un ADC și un procesor specializat sunt combinate într-un singur cip (Fig. 1), datorită căruia șoarecii cu senzori optici au un design simplu și pot fi fabricați într-o carcasă foarte compactă și ușoară (și nu amintește întotdeauna de un mouse convențional - luați, de exemplu, un mouse portabil pe modelul Genius Ring Mouse prezentat în Fig. 2).

Orez. 1. Principalul „organ senzorial” al unui mouse optic este
cip de microprocesor cu o cameră video încorporată.
În dreapta acestuia sunt un LED și o lentilă de focalizare.

Orez. 2. Mouse original
Genius Ring Mouse este atât de mic
că poate fi pus pe un deget ca un inel

Apropo, „subgreutatea” dă naștere unei probleme specifice: un manipulator prea ușor se poate deplasa spontan în jurul mesei, purtat de greutatea cablului folosit pentru conectarea la PC. De aceea, multe modele cu conexiune prin cablu au plăci de cântărire metalice instalate în interiorul carcasei, iar designul unor șoareci de gaming vă permite să reglați greutatea carcasei prin instalarea de casete detașabile cu un set de greutăți calibrate. La modelele cu conexiune wireless, astfel de trucuri nu sunt de obicei necesare: bateriile sau acumulatorii care alimentează mouse-ul acționează ca balast.

Tehnologiile utilizate în senzorii optici de mișcare sunt în continuă evoluție. Dezvoltatorii de la multe companii îmbunătățesc design-urile existente, precum și creează și implementează soluții fundamental noi. Desigur, în această recenzie nu vom lua în considerare toate nuanțele tehnice, inclusiv pentru că multe dintre ele reprezintă know-how-ul producătorilor, iar informațiile despre acestea sunt păstrate cu cea mai strictă încredere. Cu toate acestea, pentru scopurile noastre, acest lucru nu este necesar. Pentru a înțelege diferențele fundamentale dintre senzorii optici de mișcare de diferite modele, este suficient să acordați atenție următoarelor caracteristici:

  • tipul și lungimea de undă ale sursei de lumină utilizate;
  • unghiul de înclinare a fasciculului (fascicul luminos) emis de sursa de lumină în raport cu planul suprafeței de lucru;
  • unghiul de înclinare a axei optice a lentilei camerei video cu senzor în raport cu planul suprafeței de lucru;
  • și, în final, ce fel de lumină intră în obiectivul camerei - împrăștiată sau reflectată de pe suprafața de lucru.

Aceasta încheie partea introductivă și trece la considerarea diferitelor tipuri de senzori optici utilizați la șoarecii moderni.

Optica „clasică”.

Designul senzorului optic de înregistrare a mișcării, care la sfârșitul anilor 90 - începutul anilor 2000 a înlocuit sistemul optomecanic cu o bilă rulanta (și, apropo, este încă utilizat pe scară largă), a fost dezvoltat de inginerii de la Agilent Technologies. Diagrama dispozitivului său este prezentată în Fig. 3, iar aspectul este în Fig. 4.

Orez. 3. Schema dispozitivului senzor optic
design tradițional

Orez. 4. Aspectul senzorului optic cu LED roșu.
Obiectivul camerei este vizibil pe partea stângă

Să luăm în considerare caracteristicile distinctive ale versiunii descrise a senzorului optic, pe care pentru claritate o vom numi în continuare un senzor optic (sau senzor) cu un design tradițional.

După cum se poate vedea în diagrama de mai sus, sursa de lumină este un LED roșu. Deoarece acest dispozitiv semiconductor produce un fascicul de lumină destul de larg și o zonă mică (mai puțin de 100 mm2) trebuie iluminată, se folosește o lentilă de focalizare pentru a crește eficiența utilizării energiei luminoase. Un fascicul de lumină focalizat de această lentilă luminează suprafața de lucru la un unghi destul de ascuțit - aproximativ 25°. Acest lucru a fost făcut special pentru a obține un model de tăiere distinct chiar și pe suprafețe cu microrelief ușor. Axa optică a lentilei camerei a unui astfel de senzor este perpendiculară pe planul suprafeței de lucru și, astfel, citește lumina împrăștiată.

Astăzi, șoarecii cu senzori optici de design tradițional formează baza unei flote de manipulatoare de computere, utilizate atât cu sisteme desktop, cât și cu sisteme portabile. Există o gamă largă de astfel de modele la vânzare, atât cu conexiuni prin cablu, cât și fără fir, ceea ce facilitează alegerea opțiunii potrivite pentru fiecare gust și buget. Datorită volumelor mari de producție, prețul acestor dispozitive a scăzut semnificativ: modelele junior de manipulatoare cu conexiune prin cablu pot fi acum achiziționate pentru doar 100 de ruble. Și chiar și un astfel de mouse este destul de capabil să-și servească proprietarul timp de câțiva ani, nefiind practic nicio întreținere.

Desigur, alături de avantajele menționate mai sus, șoarecii echipați cu senzori optici de design tradițional au anumite dezavantaje. În primul rând, aceasta se referă la calitățile „toate-terrenului”: există multe suprafețe pe care lucrează instabil (când mouse-ul se mișcă uniform, cursorul se mișcă sacadat, iar când este oprit începe să „daneze”), iar pe unele (cum ar fi ca sticlă transparentă, oglindă, lemn lustruit etc.) senzorul optic refuză complet să funcționeze.

Laser în loc de LED

O etapă importantă în evoluția șoarecilor optici a fost crearea așa-numiților senzori laser. Primul senzor laser conceput pentru utilizare într-un mouse a fost creat de Agilent Technologies. Dacă vă uitați la diagrama dispozitivului său prezentată în Fig. 5, este ușor de observat câteva diferențe fundamentale între acesta și optica tradițională.

Orez. 5. Dispunerea senzorului laser

În primul rând, după cum sugerează și numele, sursa de lumină nu este un LED, ci un laser semiconductor. Funcționează în domeniul infraroșu, invizibil pentru ochii noștri (lungime de undă - 832-852 nm), așa că în acest caz nu există o strălucire obișnuită sub corpul unui manipulator de lucru. De ce este un laser mai bun decât un LED? Principalul avantaj al unui laser este că lumina pe care o emite este de natură coerentă - acest lucru vă permite să obțineți un contrast mult mai mare și o imagine detaliată a suprafeței (Fig. 6). În al doilea rând, unghiul de incidență al fasciculului a fost crescut semnificativ (până la aproximativ 45°). Și în al treilea rând, axa optică a lentilei camerei video este situată la același unghi în care lumina de la sursă cade pe suprafața de lucru. Astfel, camera video a senzorului laser citește mai degrabă lumina reflectată de la suprafață decât împrăștiată.

Orez. 6. Pe o suprafață netedă, un senzor optic convențional
citește o imagine prea neclară (stânga). Senzorul laser permite
obțineți o imagine mai contrastată și detaliată

Ce s-a realizat datorită modificărilor descrise? În primul rând, pentru a asigura funcționarea stabilă a senzorului pe suprafețe netede care au un microrelief foarte slab definit - adică acolo unde senzorii optici cu design tradițional se comportă instabil sau nu mai funcționează cu totul. În al doilea rând, a fost posibilă creșterea semnificativă a rezoluției senzorului (și, în consecință, a preciziei înregistrării mișcărilor).

Din păcate, au existat unele efecte secundare cauzate de una dintre caracteristicile de design ale senzorului laser, și anume citirea fasciculului reflectat de pe suprafața de lucru. O suprafață dintr-un material transparent (sticlă, plastic etc.) reflectă o cantitate foarte mică de lumină care o lovește, iar în acest caz, intensitatea fluxului luminos pur și simplu nu este suficientă pentru ca senzorul să poată citi suficient. imagine contrastantă. O problemă similară apare pe suprafețele neuniforme, în special pe țesăturile cu o textură pronunțată. Când lovește o proeminență sau depresiune, fasciculul este împrăștiat sau reflectat într-un unghi diferit - în ambele cazuri, prea puțină lumină intră în obiectivul camerei.

Când lucrați pe materiale opace cu o suprafață lustruită și lucioasă, apare situația opusă: există prea multă lumină reflectată și reflexii strălucitoare „orbesc” senzorul fotosensibil. Desigur, în ambele situații, funcționarea stabilă a senzorului devine imposibilă.

Primele prototipuri de manipulatoare cu senzor laser proiectate de Agilent Technologies au fost prezentate publicului la începutul anului 2004. În septembrie același an, Logitech a lansat mouse-ul MX-1000, primul dispozitiv de indicare produs în masă din lume, echipat cu un senzor laser.

La mijlocul anului 2005, Agilent Technologies a început să furnizeze module de senzori de mișcare gata făcute bazate pe senzori LaserStream tuturor producătorilor interesați, iar în curând șoarecii laser au apărut în sortimentul multor companii. Unii producători (în special, Microsoft) au urmat propriul drum, dezvoltând independent senzori laser pentru manipulatorii lor. În prezent, șoarecii cu senzori laser sunt prezentați în liniile multor companii.

Contrar așteptărilor producătorilor, apariția șoarecilor cu senzori laser nu a provocat prea multă emoție. Acest lucru se datorează parțial faptului că șoarecii cu senzori optici tradiționali au satisfăcut nevoile majorității utilizatorilor. În plus, modelele cu senzori laser au fost inițial mult mai scumpe, ceea ce, de asemenea, nu a contribuit la creșterea popularității lor. Drept urmare, modelele cu laser au atras atenția în principal a cunoscătorilor de inovații tehnice și a fanilor jocurilor dinamice pe calculator.

Mai bun decât laserul

În 2006, A4Tech a introdus o versiune îmbunătățită a senzorului optic, care se numea G-laser (abreviat de la Greater than laser - better than laser). Să fim atenți la două caracteristici distinctive ale unui astfel de senzor. În primul rând, acesta este un sistem de focalizare dublă a fasciculului reflectat, care asigură funcționarea stabilă a senzorului pe suprafețe lucioase și variate (know-how A4Tech). În al doilea rând, nu una, ci două surse de lumină sunt folosite pentru a ilumina suprafața de lucru. Similar cu un senzor laser, senzorul G-laser citește lumina reflectată de pe o suprafață.

În manipulatoarele produse comercial, două versiuni ale senzorului G-laser au devenit larg răspândite, diferă în ceea ce privește tipul de sursă de lumină. Într-un caz, acestea sunt două LED-uri, iar în celălalt, un LED și un laser semiconductor care funcționează în domeniul infraroșu. Prima versiune a senzorului G-laser a fost instalată în manipulatoarele din seria A4Tech X5 (acum întrerupte), a doua este încă folosită până în prezent în modelele din seria A4Tech X6 (una dintre ele este prezentată în Fig. 7), precum și ca și în dispozitivele de la o serie de alți producători (în special în Canyon).

Pe multe tipuri de suprafețe, manipulatoarele cu senzor G-laser funcționează de fapt mult mai stabil decât omologii lor cu laser, justificând pe deplin sloganul Greater than laser. În special, acest lucru se aplică plasticului transparent și lucios, precum și unor tipuri de țesături. Cu toate acestea, șoarecii cu senzor G-laser nu se pot descurca pe toate suprafețele: nu funcționează pe oglinzi sau cu sticla transparentă curată.

Orez. 7. A4Tech Glaser Mouse X6-90D - unul dintre șoarecii produși în prezent,
echipat cu senzor G-laser X6

Un avantaj competitiv important al modelelor cu senzor G-laser este prețul lor accesibil: costul modelelor mai tinere este mai mic în comparație cu analogii echipați cu senzori laser.

Șoareci cu ochi albaștri, versiunea Microsoft

În septembrie 2008, Microsoft a introdus primele modele de mouse de producție echipate cu senzor optic BlueTrack (unul dintre ele este prezentat în Fig. 8). Ca și în cazul unui design tradițional de senzor optic, sursa de lumină este un LED. Adevărat, nu roșul obișnuit, ci un albastru la modă (de unde, de fapt, numele BlueTrack). Teoretic, acest lucru oferă un anumit avantaj, deoarece lungimea de undă a luminii albastre este de aproximativ o ori și jumătate mai mică decât cea a luminii roșii (și aproape jumătate din cea a surselor infraroșii). Astfel, iluminarea albastră permite camerei să surprindă detalii mai fine ale microreliefului suprafeței de lucru. Cu toate acestea, merită luat în considerare că în acest caz vorbim despre piese care măsoară zecimi de micron și este dificil de spus cu siguranță dacă parametrii căii optice și senzorul sensibil la lumină permit realizarea acestui avantaj în practică.

Orez. 8. Microsoft Explorer Mouse - unul dintre primele dispozitive de indicare
echipat cu senzor BlueTrack

Sunt mulți sceptici care cred că nu inginerii au insistat să folosească un LED albastru, ci marketerii. La urma urmei, chiar și un utilizator analfabet din punct de vedere tehnic poate distinge culoarea strălucirii sub „burta” mouse-ului (desigur, dacă nu este daltonist). Tot ce rămâne este să vină cu și să lanseze în masă un mit frumos despre avantajele luminii albastre față de roșu - din fericire, marketerii cu experiență pot face față fără dificultate la rezolvarea unor astfel de probleme.

Dar să revenim la tehnologie. Zona spotului, a cărei imagine este citită de camera cu senzor BlueTrack, este de 4 ori mai mare în comparație cu designul unui senzor optic tradițional. Datorită acestui fapt, mult mai multe detalii intră în „câmpul vizual” al camerei, care, la rândul său, asigură o funcționare mai stabilă a senzorului pe suprafețe netede. BlueTrack are și ceva în comun cu un senzor laser: un fascicul reflectat de pe suprafața de lucru intră în obiectivul camerei.

Într-un fel sau altul, rezultatul dorit a fost atins: șoarecii cu senzor BlueTrack lucrează efectiv pe multe suprafețe care sunt în afara controlului manipulatorilor cu senzori optici și laser tradiționali, în special pe materiale cu finisaje netede și lucioase, pe majoritatea țesăturilor etc. .

În prezent, senzorii BlueTrack sunt utilizați într-un număr de șoareci cu fir și fără fir produse de Microsoft, de exemplu în Comfort Mouse 3000/4500/6000, Wireless Mouse 2000/5000, Wireless Mobile Mouse 3500/4000/6000 etc. În ciuda faptului că sunt relativ largi. gama de produse prezentate modele, astfel de manipulatoare nu au devenit încă răspândite. Acest lucru se datorează parțial prețului lor destul de ridicat: un model cu senzor BlueTrack va costa mai mult decât omologii săi echipați cu un senzor optic sau laser.

Într-un câmp întunecat

În august 2009, compania elvețiană Logitech a anunțat mouse-urile fără fir Performance Mouse MX și Anywhere Mouse MX. Principala inovație introdusă în aceste modele a fost un senzor bazat pe tehnologia Darkfield Laser Tracking.

Spre deosebire de colegii lor de la Microsoft, dezvoltatorii Logitech au preferat să ia ca bază designul senzorului laser. O inovație fundamentală a fost utilizarea microscopiei în câmp întunecat (de unde și numele tehnologiei - Darkfield) în loc de a citi o imagine reflectată de pe suprafața de lucru.

După cum se poate observa în Fig. 9, axa optică a lentilei camerei video a acestui senzor este perpendiculară pe planul suprafeței de lucru. Deoarece sursa de lumină este instalată într-un unghi față de suprafață, razele din zonele sale plate sunt reflectate în același unghi și nu intră în obiectivul camerei. Astfel, camera înregistrează doar acele obiecte care împrăștie lumina care cade asupra lor - zgârieturi microscopice, neregularități, particule de praf etc. Drept urmare, senzorul citește o imagine a unui fel de „hartă de defecte” a suprafeței, care seamănă cu aspectul cerului înstelat (Fig. 10).

Orez. 9. Datorită utilizării metodei microscopiei
senzorul laser Darkfield este capabil să funcționeze într-un câmp întunecat
pe suprafete netede si transparente

Orez. 10. Așa arată imaginea,
citit de un senzor de lumină
Senzor de câmp întunecat pe o suprafață netedă,
din material transparent

În condiții reale de funcționare, chiar și pe o suprafață curată și perfect netedă (după cum ni se pare nouă), vor exista destul de multe obiecte pe care camera cu senzor le va putea „vedea”. Acestea sunt crăpături și zgârieturi microscopice invizibile cu ochiul liber, particule de praf, scame, amprente, reziduuri de detergent etc. Datorită acestui fapt, un senzor bazat pe tehnologia Darkfield Laser Tracking este capabil să funcționeze chiar și pe suprafețe transparente și netede care nu au un microrelief pronunțat. Această soluție asigură funcționarea stabilă a manipulatorului pe o mare varietate de suprafețe, inclusiv sticlă transparentă cu o grosime de 4 mm sau mai mult.

Deși au trecut mai bine de doi ani de la debutul Darkfield Laser Tracking, această tehnologie este încă cea mai eficientă dintre soluțiile utilizate în manipulatoarele produse comercial. Cu toate acestea, are și un dezavantaj semnificativ - prețul ridicat al dispozitivelor. Ambele modele echipate cu astfel de senzori sunt prezentate în cea mai mare categorie de preț - așa că ar fi prea optimist să ne așteptăm la o cerere rapidă pentru aceste dispozitive. Mai ales având în vedere faptul că anunțarea acestor produse a avut loc în plină criză economică.

În prezent, sunt comercializate doar două manipulatoare echipate cu senzori Darkfield Laser Tracking - Logitech Performance Mouse MX (Fig. 11) și Anywhere Mouse MX.

Orez. 11. Mouse fără fir Logitech Performance Mouse MX,
echipat cu un senzor bazat pe tehnologia Darkfield Laser Tracking

Strict verticală

La începutul acestui an, A4Tech a introdus primele modele de producție de manipulatoare echipate cu senzori optici V-Track Optic 2.0 (din motive de lizibilitate, le vom numi pur și simplu V-Track mai jos). Ca și într-un senzor optic convențional, sursa de lumină din ele este un LED roșu. Cu toate acestea, în alte privințe, designul acestui senzor are o serie de diferențe fundamentale.

Fasciculul este focalizat într-un fascicul îngust (zona găurii din panoul inferior al corpului mouse-ului este de numai 5 mm2) și este îndreptată strict perpendicular pe planul suprafeței de lucru. Camera cu senzor V-Track citește fasciculul reflectat; axa optică a lentilei sale este perpendiculară pe planul suprafeţei de lucru (Fig. 12).

Orez. 12. Schema de funcționare a senzorului V-Track Optic 2.0

Prin focalizarea fasciculului pe o zonă mică, se obține o intensitate mare a fluxului luminos - cu un ordin de mărime mai mare în comparație cu senzorii optici de design tradițional. Acest lucru vă permite să obțineți cea mai clară imagine posibilă și să capturați chiar și cele mai mici detalii ale microreliefului de suprafață. Datorită acestei caracteristici, senzorul V-Track funcționează în mod fiabil pe suprafețe lucioase și lustruite, unde designurile tradiționale cu laser și senzori optici eșuează. În plus, senzorul V-Track funcționează bine pe suprafețe neuniforme precum blana, grămezi lungi, țesături aspre etc., unde șoarecii cu senzori laser sunt de obicei extrem de instabili.

Un avantaj suplimentar al senzorului V-Track este consumul redus de energie (cu 20-30% mai mic în comparație cu un senzor optic tradițional), care permite creșterea duratei de viață a bateriei manipulatoarelor fără fir.

În prezent, senzorii V-Track sunt utilizați într-o gamă de șoareci A4Tech, inclusiv atât modele cu fir (N-770FX, N-551FX, OP-530NU, OP-560NU, etc.) cât și modele fără fir (G9-500F, G10-770F, G10-810F etc.). Acești manipulatori sunt prezentați în segmentele de preț scăzut și mediu. Prețurile pentru modelele junior cu senzori V-Track sunt destul de comparabile cu costul șoarecilor dintr-o clasă similară echipați cu senzori optici de design tradițional.

Șoareci „cu ochi albaștri”, versiunea Genius

Un alt produs nou din acest an este senzorul optic BlueEye Tracking. A fost dezvoltat de inginerii de la Kye Systems, care este bine cunoscut utilizatorilor ruși pentru gama sa largă de produse fabricate sub marca Genius.

Designul senzorului BlueEye Tracking este în esență o versiune avansată a unui senzor optic tradițional, dar există câteva diferențe cheie. Primul este că se folosește un LED albastru în loc de roșu. Al doilea se referă la proiectarea căii optice modificate (Fig. 13). O lentilă suplimentară asigură focalizarea fasciculului de lumină, datorită căreia zona spotului luminos format de senzorul BlueEye Tracking este mai mică decât cea a unui senzor optic tradițional.

Orez. 13. Diagrama de proiectare a senzorului BlueEye Tracking

Senzorul BlueEye Tracking oferă o precizie mai mare (comparativ cu un senzor optic tradițional) de înregistrare a mișcărilor manipulatorului și funcționează în mod fiabil pe majoritatea suprafețelor, consumând în același timp mai puțină energie.

În prezent, senzorii BlueEye Tracking sunt utilizați la șoarecii fără fir Genius Navigator 905, Mini Navigator 900, Traveler 8000/9000, Ergo 9000 etc. În plus, compania a lansat recent un dispozitiv de indicare cu fir DX-220, echipat și cu un senzor BlueEye Tracking . Toate modelele listate aparțin categoriei de preț mediu. Având în vedere prețurile de vânzare cu amănuntul, concurenții lor direcți sunt șoarecii echipați cu senzori laser.

Concluzie

Deci, am examinat caracteristicile de proiectare ale diferitelor tipuri de senzori optici de înregistrare a mișcării utilizați în manipulatoarele moderne. În ultimii trei ani, producătorii acestor dispozitive au introdus câteva soluții noi care au avantaje vizibile față de tehnologiile optice și laser tradiționale. Cu toate acestea, după cum arată statisticile de vânzări, atunci când aleg un manipulator, utilizatorii preferă o abordare conservatoare, dând în continuare preferință șoarecilor echipați cu un senzor optic de design tradițional. Acest lucru poate fi explicat parțial prin prețul accesibil al unor astfel de modele, precum și prin cerințele scăzute pentru caracteristicile de performanță ale mouse-ului de către majoritatea cumpărătorilor. Este posibil ca mulți pur și simplu să nu știe despre inovațiile tehnologice deja introduse în modelele produse în serie.

Sperăm că această publicație va fi utilă cititorilor noștri și că informațiile conținute în ea le vor permite să navigheze mai bine în varietatea tehnologiilor existente. În plus, vă recomandăm să citiți articolul „Mouse Test Drive”. În acesta veți găsi informații detaliate despre cât de bine se comportă manipulatoarele cu diferite tipuri de senzori pe diferite suprafețe.

  • Serghei Savenkov

    un fel de recenzie „scurtă”... de parcă s-ar grăbi undeva