Мембранная клавиатура принцип работы

Мембранная клавиатура принцип работы

Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Существует три основных типа механизма клавиш: мембранный, полумеханический и механический. Мембранные клавиатуры обычно дешевле механических в несколько раз.

Мембранные клавиатуры

Название происходит оттого, что при нажатии клавиши замыкаются две мембраны. Возврат клавиши осуществляется резиновым куполом (с «шахтой» в центре). Для разделения мембран служит промежуточная пленка с отверстиями.

Так как мембраны находятся на внутренних сторонах пленок, то конструкция хорошо защищена, например, от пролитого кофе.

В более защищенной реализации все выглядит как единый резиновый коврик с выступающими куполами, расположенными под клавишами.

Плюсами мембранного типа клавиш являются защищенность, низкий шумицена.

Минус данного типа — недолговечность.

Полумеханические клавиатуры

В этих клавиатурах используются более долговечные и не протирающиеся металлические контакты. Все это размещается на печатной плате. Клавиша возвращается резиновым куполом.

Механические клавиатуры

В механических клавиатурах клавиша возвращается пружиной.

Механические клавиатуры не требуют полного нажатия «до упора» чтобы зарегистрировать сигнал, потому сила для сдвижения клавиши с места является единственной силой, которую вам требуется приложить для регистрирования сигнала. Бить клавишу о каркас клавиатуры уже не обязательно.

Минусы такого механизма: отсутствие герметичности, стоимость.

Плюсом является долговечность и надежность, особенно когда контакты позолочены.

Долговечность (число нажатий, при котором обеспечивается надежный контакт):

для мембранных клавиатур: 10—30 млн;

для механических (полумеханических): 50 млн и даже 100 млн для позолоченных контактов.

Для обычного пользователя 20 млн при обычной работе хватит на 10 лет и более. За это время сменится минимум 2 поколения клавиатур.

Принцип действия.

Основные функции клавиатуры не нуждаются в поддержке драйверов.

Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ (Постоянное Запоминающие Устройство) в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.

Контролер процессора сканирует переключатели клавиш и при нажатии на любую клавишу, передается уникальный скан-код размером один байт. Когда скан-код попадает в процессор инициализируется аппаратное прерывание. Скан-код анализируется процессором и преобразуется в код символа. Далее полученный код символа помещается в небольшую область памяти, известную как буфер клавиатуры. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех пор, пока его не заберет оттуда та программа, для которой он и предназначался, например текстовый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают в буфер чаще, чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения буфера. В этом случае ввод новых символов на некоторое время прекращается. На практике в этот момент при нажатии на клавишу мы слышим предупреждающий звуковой сигнал и не наблюдаем ввода данных.

Каждой клавише присвоен уникальный цифровой код и существуют специальные таблицы кодировки клавиатуры, как правило, они записана в специальную микросхему – знакогенератор процессора. Для смены кодировки клавиатуры применяются специальные программы – клавиатурные драйверы. Современные клавиатуры способны не только передавать данные в процессор, но и воспринимать команды от него.

Состав клавиатуры.

Функциональные клавиши Дополнительная панель

Алфавитно-цифровые клавиши Клавиши управления курсором

АЛФАВИТНО — ЦИФРОВЫХ КЛАВИШИ

Предназначены для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КЛАВИШИ (F1F12)

Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. F1 вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш.

Читайте также:  Как синхронизировать макбук и айфон

СЛУЖЕБНЫЕ КЛАВИШИ

SHIFT; ENTER; ALT; CTRL; TAB; ESC; BACKSPACE;

PRINT SCREEN – печать текущего состояния экрана на принтере (для MS-DOS) или сохранение его в специальной области оперативной памяти, называемой буфером обмена (для Windows).

SCROLL LOCK – переключение режима работы в некоторых (как правило, устаревших) программах.

PAUSE/BREAK – приостановка/прерывание текущего процесса.

УПРАВЛЕНИЕ КУРСОРОМ

Курсор — экранный элемент, указывающий место ввода знаковой информации, используется при работе с программами, выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления курсором позволяют управлять позицией ввода.

UP / DOWN / LEFT / RIGHT

HOME и END переводят курсор в начало или конец текущей строки, соответственно. Их действие также модифицируется регистровыми клавишами.

INSERT переключает режим ввода данных (переключение между режимами вставки и замены). Если текстовый курсор находится внутри существующего текста, то в режиме вставки происходит ввод новых знаков без замены существующих символов (текст как бы раздвигается). В режиме замены новые знаки заменяют текст, имевшийся ранее в позиции ввода.

DELETEпредназначена для удаления знаков, находящихся справа от текущего положения курсора. При этом положение позиции ввода остается неизменным.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ

дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели.

Настройка клавиатуры.

Клавиатуры персональных компьютеров обладают свойством повтора знаков, которое используется для автоматизации процесса ввода. Оно состоит в том, что при длительном удержании клавиши начинается автоматический ввод связанного с ней кода.

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы


На сегодняшний день, мембранный тип клавиатур, является самым, распространенным, благодаря своей более доступной начальной стоимости, обусловленной конструктивными особенностями и технологиями производства. Мембранный тип конструкции, применяется в клавиатурах, кнопках для обширного количества электронных устройств.

Рассмотрим, как устроена мембранная клавиатура, на примере наших, примерных, демонстрационных 3D моделях клавиатуры для компьютера. Подобным образом, с некоторыми конструктивными изменениями, будут устроены и иные мембранные клавиатуры.

В основе мембранных клавиатур применяется мембрана, отвечающая за связь клавиш с контроллером, состоящая из 3 «склеенных» слоев.

Средний, или второй слой, является диэлектриком «изолятором», препятствующим замыкание первого и третьего слоя между собой.

На первый и третий слой нанесены токопроводящие дорожки с контактными площадками под каждую клавишу.

Затем, на контактные площадки, накладываются вставки, выполненные из резины, силикона или иного материала, поверх одеваются колпачки клавиш «keycap», выполняющие роль толкателей.

В клавиатурах для ноутбуков, и в клавиатурах с коротким ходом клавиш, вместо резиновых вставок, часто применяется пластиковый механизм – «бабочка» или подобный ему.


При нажатии на клавишу, вставка сжимается и замыкает контакты первого и третьего слоя мембран между собой, что приводит к срабатыванию нажатой клавиши, подобным образом, реализована работа остальных клавиш и клавиатур мембранного типа.

Клавишами, «управляет» контроллер клавиатуры.

Контактные площадки, следовательно, и клавиши, объединены в матрицы, состоящие из строк и столбцов, это обусловлено большим количеством клавиш, объединение позволяет сократить количество контролируемых зон «дорожек», управляемых контроллером.

При нажатии клавиши контроллер происходит считывание ее адреса, исходя из номера столбца и строки, а от ложных срабатываний защищает алгоритм опроса матриц контроллером. Примерно таким образом и устроена мембранная клавиатура.

Существует множество моделей от разных производителей, большинство из которых — мембранные или механические. Будучи геймером и наборщиком текста, я использовал много разных клавиатур на протяжении многих лет, все с их различными преимуществами и недостатками. Некоторые чувствуют себя хорошо на моих руках, другие — нет. Когда делаете много работы или играете много игры, вам нужно что-то, что хорошо отразится на ваших пальцах.

Теперь не все модели сделаны одинаково, что некоторые из них сделаны лучше других, даже если они похожи. Сегодня сравним мембранное и механическое устройство, дадим рекомендации о том, кто должен использовать мембранную и кто должен использовать механическую.

Читайте также:  Как перевести слово the на русский

Мембранная клавиатура

Приступим к работе с первым типом, называемым мембраной. В ней используются 3 разных слоя, которые очень гибкие. Первый слой называется верхним мембранным слоем, под вершиной — проводящий след. Когда клавиша нажата, она перемещается через второй слой, состоящий из отверстий, позволяя проходам под давлением каждым ключом, проходить и контактировать с проводящимися следами поверх нижнего мембранного слоя.

Мембранная диаграмма

Используются два типа конструкций. Один из них — плоский ключевой дизайн, который обычно используется в микроволновых печах. Клавиши в этом дизайне печатаются на одной и той же панели. По-прежнему используется нажимная панель, но поскольку он не обеспечивает заметную «физическую обратную связь», это затрудняет использование на компьютере, причем пользователь полагается на физические обратные связи для мигания типа,

Другой тип, называемый клавиатурой купольного коммутатора, который использует купол с напечатанными буквами сверху, иногда они печатаются или растягиваются лазером. Этот тип использует резиновые или силиконовые клавиши с куполами в качестве верхнего слоя мембраны. Когда купола нажимают вниз, они разрушаются, а графит под куполом завершает цепь под мембранной панелью, тем самым посылая сигнал нажатия клавиши.

Плюсы мембранных клавиатур

  • Опыт использования механники

Купольный переключатель использует резиновые или силиконовые купола для имитации пружинной структуры механники, которая дает твердым физическим обратным связям такого типа. Разница в разрыве между типизированным опытом мембранной и механической клавиатуры становиться меньше с развитием технологии.

С подобными переключающими клавишами мембрана обеспечивает типизацию, похожую на механические аналоги.

Хотя набирать текст с высокой скоростью громко, мембраны имеет лучшую репутацию, чем механика, когда дело доходит до объемов звука. Некоторые механические клавиатуры с синими переключателями, бывают громкими, хотя для кого-то не плохо, поскольку некоторые пользователи наслаждаются этим звуком.

Мембраны изготавливаются из пластика, что делает его легче механической, которая имеет более широкое предложение металлических передач. Можно носить легкое мембранное устройство и пользоваться на коленях.

Поскольку мембраны могут быть изготовлены с использованием обычных материалов и созревшей технологией, она будет более доступной, чем механика с такими же функциями.

Минусы мембранных клавиатур

  • Ввод текста

Клавиши требуют больше усилий для ввода, когда нажимаете на клавишу. Некоторые пользователи обнаружили, что мембраны «жесткие», что влияет на их типизацию.

Если умеете быстро набирать текст, придут времена когда вы печатаете и символы не будут зарегистрированы, поскольку символ клавиши не был нажат полностью.

Хотя срок службы миллионов нажатий клавиш и длится годами, мембрана изнашиваться быстрее, чем механическая. Когда происходит износ мембраны, и она начинает становиться более мягкой, что заставляет символы потерять обратную связь.

В механических аналогах возможно снять клавиши для очистки, сложнее очистить мембранную так как отсечки клавиш не снимаются.

Что такое механическая клавиатура

Такой тип использует переключатели для отправки печатного сигнала. Есть разные варианты коммутаторов, каждый из которых выполняет разные действия. У каждого ключа есть свой переключатель, который снабжен базой, пружиной и штоком. Самые распространенные переключатели синий, красный, коричневый, черный и т. д. Некоторым требуется определенное усилие, которое нужно нажать, тактично делая звук щелчка или без него, а другие можно легко нажимать. Механические аналоги могут быть дополнительно снабдиться новыми секциями клавиш.

Плюсы механических клавиатур

  • Съемные клавиатуры

Символы могут быть удалены, что позволяет проводить настройку в соответствии с темой корпуса, вашим рабочим столом или придавать вид окружения.

Поскольку внутри механической части нет мембраны, они занимают больше времени, чем мембранные клавиатуры, чтобы изнашиваться. Плюс они остаются неизменными с первого дня и не меняют обратную связь. Это означает, что вам не нужно снова привыкать, если ощущения меняются в отличие от мембранных.

Читайте также:  Как очистить свой компьютер от мусора

Типичная выгода от символов, так как при вводе буквы регистрируется, и это не требует больших усилий, чтобы печатать, что отлично подходит для тех, кто является быстрым наборщиком текста, включая геймеров, которым нужно ударить один или несколько раз по клавише, а затем быстро или часто.

  • Различные типы ввода текста

С механической клавиатурой вам не нужно нажимать кнопку до конца, чтобы она регистрировалась, а это означает, что вы можете нажать наполовину и остановиться. Это позволяет быстрее набирать и меньше уставать.

Вес механики может быть как профессиональным, так и для широкого круга пользователей, в зависимости от того, как вы его используете. Механические аналоги имеют тенденцию быть тяжелыми, что помогает удерживаться от толчка вокруг вашего стола при вводе.

Низкопрофильная механическая клавиатура, 87-клавишная, Ice-Blue LED с подсветкой Если не являетесь поклонником тяжелой механники, то ваш идеальный выбор — низкопрофильное механическое устройство.

  • Ключевой ролловер

Механический аналог позволяет одновременно нажимать много клавиш; некоторые даже позволяют одновременно нажимать все клавиши (N опроса символа). Это принесет пользу тем, кто играет в видеоигры.

Так как клавиши на механической клавиатуре могут отсоединяться, можете легко провести уборку внутри, путем извлечения клавиш.

Недостатки механических клавиш

  • Более дорогая

Механические аналоги используют более дорогие материалы и технологии, поэтому вам придется тратить больше, чем обычно, для получения мембраны.

Объем звука зависит от используемых переключателей, таких как блюз, поскольку они могут быть громкими. Поэтому, если находитесь в месте с другими людьми, они услышат, как вы печатаете, если только вы не закрыли дверь, или если говорите в микрофон. Некоторые пользователи не обращают внимания на звук и даже наслаждаются.

Вес, это может быть проблемой для тех, кто перемещает свои клавиатуры во время своего путешествия или перемещения с разных мест.

  • Могут потребоваться навыки DIY

В то время как механические аналоги могут использоваться из коробки, будет также интересно настроить его с помощью различных клавиш и переключателей. Однако для его настройки могут потребоваться некоторые навыки DIY.

Навыки DIY это опыт полученный прямиком в процессе выполнении какого-либо дела, изначально не разбиравшийсь в принципах.

Какую использовать клавиатуру?

Оба типа имеют свои плюсы и минусы, каждая из них отвечает различным потребностям многих пользователей. Одна конкретная модель не подойдет всем! Если вы используете бюджет и не работаете за ноутбуком. Используйте что-то простое, как планшет. Но если пользуетесь ПК и домашним кинотеатром, или в домашнем офисе. Работаете и много разговаривая по телефону, много путешествуя и т.д., тогда тихая мембрана будет достаточно для вас, так как вам не придется беспокоиться о размере и весе. Студенты будут пользоваться гибкостью высококачественной мембраны, поскольку ею приятно пользоваться в видеоиграх, и это очень доступно.

Теперь, если вы активный пользователь, который все время печатает истории, статьи, кодирование или даже быстрый рерайтер, механическое устройство будет очень хорошим выбором для вас. Даже геймеры получат выгоду от использования в своих играх из-за быстроты, которая требуется в разы. Вес будет полезен, поскольку последнее, что хотите, чтобы ваша клавиатура делала, — это фильм вокруг вашего стола, когда пытаетесь обмануть другого игрока, заставляя его ошибочно вбежать в стену и выстрелить себе в лицо. Есть способы сделать механнику более тихий, используя уплотнительные кольца, если хотите пользоваться в домашнем офисе.

Лучшее, что нужно это найти место, которое позволит вам попробовать различные типы и найти ту, которая соответствует вашим потребностям, так как это важно чтобы узнать, что лучше всего работает в ваших пальцах. Выбирайте, что работает лучше всего для вас.

Ссылка на основную публикацию
Мегафон опции за рубежом
Всем абонентам мобильной связи известно, что оплата услуг в роуминге достаточно высокая. Кроме того, нужно платить за входящие звонки. И...
Люстра с пультом управления светодиодная инструкция
Идея установить и подключить люстру с пультом замечательна тем, что хозяева квартиры получают возможность управлять освещением, не привязываясь к выключателю....
Ля рош позе скидки
12 актуальных предложений март 2020 Сэкономьте 10% с промокодом при покупке более 3000 рублей Приобретите в интернет-магазине La Roche Posay...
Мегафон отправить деньги с телефона на телефон
Каждый клиент компании Мегафон при необходимости может со своего счёта пополнить баланс близкого, который также пользуется услугами данного оператора. Для...
Adblock detector