2. Мышь.

Манипулятор типа «мышь» - самое простое и популярное средство ввода информации в компьютер. Более того, работать без мыши в операционной среде Windows с графическим интерфейсом практически невозможно. Мышь после клавиатуры – наиболее многофункциональное устройство ввода. С помощью мыши пользователь управляет перемещением курсора на экране в любом направлении. В операционной среде Windows, подведя курсор с помощью мыши к изображению какой-либо кнопки, можно щелчком левой клавиши мыши имитировать нажатие клавиши «Enter». По статистике современный пользователь более 80% времени работы за компьютером пользуется мышью. Наиболее распространенная и дешевая мышь имеет две клавиши – левую, наиболее часто используемую, и правую, предназначенную для вызова вспомогательных функций. Довольно широко распространена мышь и с тремя клавишами, но средняя клавиша в среде Windows практически не используется. В последнее время пользуется популярностью модель мыши с колесиком, которое применяется для вертикальной прокрутки окна. Разработаны и другие варианты мышей, но они распространены значительно реже. Что касается эргономических вариантов изготовления, то их существует огромное множество.

Одной из важнейших характеристик мыши является ее разрешение. Разрешение мыши измеряется в dpi (dot per inch – количество точек на дюйм). Если мышь имеет разрешение 1500 dpi, и вы передвигаете ее на 1 дюйм вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 1500 единиц вправо. Драйвер мыши рассчитывает эту информацию и усредняет ее в зависимости от графического разрешения монитора для позиционирования курсора на экране монитора. При этом не имеет значение, двигалась мышь быстро или медленно. Нормальное разрешение мыши лежит в диапазоне от 200 до 900 dpi. Мышь с разрешением более 1000 dpi позволяет очень точно вести и позиционировать курсор, при этом точность, естественно, будет зависеть от выбранного разрешения экрана монитора.

Первые мыши конструктивно изготавливались чисто механическими, однако вследствие их ненадежности они давно уже не используются. Наибольшее распространение в наше время получили оптико-механические мыши, кинематическая схема которой приведена на рис.13.2.

Рис. 13.2. Устройство оптико-механической мыши.

Основными элементами оптико-механической мыши являются:

1. Металлический шарик, покрытый сплошным резиновым слоем;

2. Два пластмассовых валика, фрикционно-связанные с шариком с помощью подпружиненного прижимного ролика, оси, которых расположены в одной плоскости под углом 90⁰ друг относительно друга;

3. Два диска с радиальными прорезями, насаженные на концах осей валиков;

4. Четыре светодиода (по два на каждую координату), являющиеся источниками света;

5. Четыре фотодатчика (фотодиода, фоторезистора или фототранзистора), также по два на каждую координату, воспринимающие световые импульсы, появляющиеся при вращении дисков с радиальными прорезями;

6. Набор микросхем (микроконтроллер) для первичной обработки сигналов от координатных фотодатчиков и клавиш мыши.

При перемещении мыши по коврику, шарик, который через небольшое отверстие соприкасается с ковриком, - вращается и передает вращение через валики дискам с прорезями. Прорези в дисках модулируют световой поток, вызывая последовательность электрических импульсов от фотоприемников, которые поступают в микроконтроллер. На каждой координате используются по две оптопары (светодиод – фотодиод) и, следовательно, от каждой координаты в микроконтроллер поступают по две последовательности импульсов. По порядку засвечивания фотодиодов микропроцессор определяет направление вращения, а пройденное расстояние рассчитывается по количеству импульсов, полученных от фотодиодов.

Постоянные проблемы с загрязнением шарика у оптико-механических мышей привели к разработке и производству так называемых оптических мышей, которые в последнее время получают все большее распространение. Внешне оптическая мышь или мышь с оптическим датчиком мало отличается от традиционной. Только внизу, на месте резинового шарика, имеется прозрачное окошко, в котором светится светодиод. Внутренняя конструкция оптической мыши очень проста. Небольшая плата, на которой размещены микросхема контроллера мыши и оптический блок, состоящий из фотоприемника и мощного светодиода, испускающего луч света под углом примерно в 30⁰ к плоскости дна мыши (см. рис.13.3).

Рис.13.3 Оптический блок бесконтактной оптической мыши.

Поскольку при измерении перемещения мыши используется луч света, то оптическая мышь может работать на любой поверхности. В принципе даже не нужен непосредственный контакт корпуса мыши с какой-либо поверхностью. Фотоприемник реагирует на перемещение мыши до 2 см от поверхности. Когда мышь неподвижна, светодиод уменьшает свою яркость для экономии электроэнергии. Как только мышь сдвинется с места, яркость свечения светодиода резко увеличивается. При движении контроллер мыши получает информацию от сложного фотоприемника, реагирующего на изменение отраженного от поверхности изображения, и рассчитывает траекторию движения мыши.

В последнее время получили распространение так называемые «безхвостные» мыши, которые не имеют проводных соединений между мышью и системной шиной компьютера. Эта связь у них осуществляется с помощью радио- или инфракрасного излучения. Они, конечно, более удобны в пользовании, но более дороги и требуют специальных интерфейсов. Поэтому они используются главным образом в ноутбуках.