РОЗДІЛ 0 КЛАВІАТУРА
План
0.1 Вступ
0.2 Клавіші
0.2.1 Види клавіш
0.2.2 Призначення клавіш
0.2.3 Робота з клавіатурою
0.3 Робота клавіатури
0.3.1 Розкладка клавіатури, мови
0.3.2 Функціонування клавіатури
0.4 Види клавіатур
0.4.1 Кодуючі клавіатури
0.4.2 Ергономічні клавіатури
0.4.3 Ігрові клавіатури
0.4.4 Бездротові клавіатури
0.4.5 Гнучка клавіатура
0.4.6 Сенсорні клавіатури
0.4.7 Проекційна клавіатура
0.4.8 Аналогова клавіатура
0.4.9 Незвичайні клавіатури
0.5 Інтерфейси з’єднань клавіатур з системним блоком
0.5.1 Інтерфейси з клавіатурою
0.5.2 Принци роботи інтерфейсу
0.5.3 Протокол обміну «Пристрій – Хост»
0.5.4 Протокол обміну «Хост - Пристрій»
0.5.5 Команди інтерфейсу з клавіатурою
0.6 Часові діаграми
0.7 Діагностика клавіатур за кодами несправностей
0.7.2 Пошук несправностей і ремонт клавіатури
0.7.1 Діагностика клавіатури
0.1 Вступ
Важко сказати, чи існує важливіший і універсальніший пристрій введення інформації в комп'ютер, ніж клавіатура. Можливо, в майбутньому, коли стане можливо спілкуватися з комп'ютером за допомогою міміки і жестів, клавіатура стане менш потрібною. Але сьогодні, коли найпоширеніший засіб введення це все ще текст і символи, клавіатура є незамінною. Вона обов'язково включається в будь-який комплект, адже без неї комп'ютер втрачає велику частину своїх можливостей.
Клавіатура на сучасному етапі розвитку обчислювальної техніки є найбільш універсальним пристроєм введення інформації. Для введення будь – якої інформації (в даному разі інформації про символ) необхідно створити адекватний фізичному електричний сигнал. Такий сигнал можливо створювати за допомогою клавішного пристрою, який є складовою частиною клавіатури. Клавішні пристрої введення інформації призначені для ручного введення алфавітно-цифрових символів з метою їх подальшого перетворення в електричні сигнали.
0.2 Клавіші
0.2.1 Види клавіш
Клавіші, що використовуються в клавіатурах, поділяються на дві групи: контактні та безконтактні.
Контактні клавіші
Контактні клавіші знайшли широке застосування у якості елементів клавіатур. Вони поділяються за видом перемикачів на електромеханічні, герконові, мембранні, гумові.
Електромеханічні клавіші відрізняються простотою конструкції, їх основою є контактний перемикач, що забезпечує значну потужність перемикання. В той же час він має явні недоліки: наявність "дребезгу", невисоку частоту перемикання, непостійність електричного опору між контактами, велике зусилля натискання, невеликий термін служби.
Більш надійними є герконові клавіші, в яких комутація здійснюється герметизованими в склі контактами - герконами. Як відомо, герконовий контакт замикається під дією на нього магнітного поля. Тому в склад клавіші вводиться спеціальний кільцевий магніт. Геркон спрацьовує якщо постійний магніт рухається навколо нього при натискуванні клавіші.
В герконових клавіатурах використовують геркони типу КЕМ2, КЕМЗ. Така клавіатура відрізняється простотою та великим терміном служби.
Рисунок №5 – Герконова клавіша
Мембранні клавіші побудовані на базі плоского перемикача, мають дві пластинки з еластичного матеріалу на які нанесені контакти та провідники. Між пластинками знаходиться тонка ізоляційна прокладка з отвором у зоні контактів. Ця прокладка перешкоджає замиканню контактів у ненатисненому стані. Натискання верхньої пластинки призводить до замикання контактів. Мембранні клавіші компактні та технологічні при виготовленні.
Перемикачі на основі провідної гуми (Рисунок 2.3) виготовляються у вигляді силіконових клавіш. Клавіші кріпляться прямо на друковану плату, на якій технологічним шляхом нанесено контакти перемикача та схема їх з'єднання. При натисканні клавіші провідна гума основи клавіші притискається до плати та замикає необхідні контакти.
Рисунок №6 – Мембранна клавіша
Безконтактні клавіші
До безконтактних перемикачів відносяться перемикачі, у яких механічні переміщення клавіш перетворюються у зміну ємності, індуктивності або опору і, в подальшому, у зміну напруги або струму.
В безконтактних перемикачах механічний вплив (наприклад, механічне переміщення) перетворюється в зміну ємності, індуктивності або опору, а потім ця зміна перетворюється в електричний сигнал. Для цього може бути використана конструкція мембранного перемикача, у якому між контактами розміщується зтискуюча ізолююча прокладка, котра не дозволяє контактам замкнутися. Тоді факт натискання клавіші визначається по зміні зазору між контактами та пов'язаною з цим зміною міжконтактної ємності, які реєструються спеціальною чутливою схемою. Відомі конструкції безконтактних перемикачів на основі взаємодії феритового сердечника та магніту, які використовують диференційні трансформатори та ефект Холла.
В теперішній час є достатньо широкий набір клавішних перемикачів, в різній мірі задовільняючих ним вимогам. В зарубіжній практиці, наприклад, достатньо широко використовуються безконтактні перемикачі, засновані на ефекті Холла. Перемикачі цього типу містять перетворювач Холла, який складається з власне генератора Холла, підсилювача, тригера Шмідта та одновібратора (Рисунок 2.4). Площа, яку займає перетворювач Холла в інтегральному виконанні, становить 0,25 кв.см.
При натисканні на клавішу постійний магніт, який закріплений на плунжері, зміщується в напрямку перетворювача Холла. В генераторі Холла, який потрапив у магнітне поле, виробляється е.р.с. Холла. Напруга подається на вхід підсилювача, а далі аналоговий сигнал у тригері перетворюється в дискретний. Одновібратор з сигналу, що знімається з плеча тригера, формує одноразовий імпульс. Перевагою цього перемикача є відсутність "дребезгу", висока надійність, довговічність та малі габарити. Недоліком є постійна потреба в електроживленні та порівняно висока вартість.
Рисунок №7 – Безконтактний перемикач, заснований на ефекті Холла
а) генератор Хола; б) структурна схема перетворювача Хола