Как работает клавиатура компьютера: Как это работает? | Клавиатура

Как это работает? | Клавиатура

История компьютерной клавиатуры насчитывает уже более 150 лет. Прообразом современной клавиатуры были пишущие машинки, которые появились в середине XIX века. Сначала клавиши с буквами располагались по алфавиту. Однако со временем стало понятно, что такое расположение неудобно, так как буквы находятся далеко от центра. Спустя 20 лет была изобретена «QWERTY»-раскладка клавиатуры, которая используется до сих пор. Как же работает клавиатура — об этом в сегодняшнем выпуске!

Современная клавиатура имеет кнопки, микроконтроллер и светодиоды режимов работы — Num Lock, Caps Lock и другие. Клавиши передают компьютеру так называемые скан-коды, а BIOS или операционная система в соответствии с раскладкой клавиатуры преобразует скан-коды в коды клавиш.

Кнопки считываются с помощью схемы, которая называется «матрица кнопок» и представляет собой сетку проводков, на пересечениях которых находятся клавиши. Когда компьютер включен, микропроцес­сор клавиатуры посылает электрические импульсы по вертикальным проводкам в поисках сигнала. В обычном состоянии (когда нет нажатия) линии не замыкаются. Если же нажать на клавишу, то вертикальные и горизонтальные проводки соприкоснуться, цепь замкнется, и по ней пройдет ток. Благодаря этому контроллер клавиатуры поймет, что произошло нажатие клавиши, и по замкнутым проводкам определит, какая именно клавиша была нажата. После этого он отправляет скан-код клавиши, которая была приведена в действие. Скан-коды жёстко привязаны к каждой клавише на аппаратном уровне и не зависят ни от состояния индикаторов Caps Lock, Num Lock и других, ни от состояния управляющих клавиш (таких как Shift и Alt).

Затем операционная система проверяет и анализирует полученные данные на содержание команд операционной системы. Если такие команды присутствуют, компьютер выполняет их. Если же нет, то отправляет информацию в запущенное приложение.

У клавиатуры имеется свой буфер — чтобы сохранять скан-коды нажатых клавиш. Благодаря буферу процессор может обрабатывать сочетания нескольких одновременно нажатых кнопок.

Современная клавиатура понимает одновременное нажатия двух клавиш с любой комбинацией кнопок-модификаторов наподобие Shift. Однако существуют продвинутые клавиатуры, способные регистрировать до шести одновременных нажатий, а некоторые из них и вовсе выдают себя за три-четыре клавиатуры. В этом случае количество нажатых клавиш, соответственно, увеличивается до 18 или 24.

Существуют также и емкостные клавиатуры, которые реагируют не на замыкание цепи, а на изменение емкости и поэтому срабатывают при неполном нажатии. В этом случае ток проходит по цепи непрерывно, а матрица регистрирует все его изменения, вызываемые перемещением клавиш-проводников ближе к цепи. Это изменение затем сравнивается с таблицей символов, и определяется расположение нажатой клавиши.

Говоря про клавиатуру, нельзя не упомянуть и эффект антидребезг. При нажатии-отпускании клавиши выключатель некоторое время замыкается-размыкается. Хотя дребезг длится сотые доли секунды, этого достаточно, чтобы компьютер зарегистрировал несколько нажатий.

Технологии антидребезга обычно встраиваются в клавиатурный контроллер — после того как клавиша нажата, она не опрашивается некоторое время, заведомо превышающее длительность переходных процессов. На первых клавиатурах время антидребезга было настолько большим, что мешало быстро печатать.

Видео про технологии

Для отправки комментария вы должны или

Устройство клавиатуры компьютера, типы клавиатур и их виды

Здравствуйте, уважаемые читатели блога PC-Information-Guide.ru. В сегодняшней статье речь пойдет о клавиатурах. Поговорим о том, как устроена клавиатура компьютера, и собственно, какие типы клавиатур существуют. Это будет обзорная статья, каких-либо советов по выбору клавиатур вы здесь не увидите, но не спешите расстраиваться, для этого обязательно будет отдельная статья. Прочитав этот пост, вам будет намного легче вникнуть в тот материал, который будет написан в продолжение этой статьи, гарантирую)

Итак, мы все знаем для чего нужна клавиатура, трудно найти человека, который бы этого не знал. Задав подобный вопрос на улице какому-нибудь незнакомому человеку, мы скорее всего услышим подобный ответ: «Для ввода информации, для набора текста» и т.д. И с этим трудно поспорить. Но много ли людей знают какие типы клавиатур существуют и чем они отличаются?

Конечно, можно сказать, мол «а нафига мне это знать», а между тем, такая информация является ключевой при выборе клавиатуры, если конечно выбор этот вы будете осуществлять, полагаясь преимущественно на свои знания. Естественно, чтобы было на что полагаться, нужно узнать как можно больше по теме, чем мы сейчас с вами и займемся.

Кстати говоря, клавиатура является одним из так называемых HID-устройств (Human Interface Devices), устройств с интерфейсом «компьютер-человек», или как-то так, поправьте меня пожалуйста если что. К этой категории еще можно отнести мышь и различные джойстики, рули.

Итак, в чем же разница между всем этим многообразием представленных в магазинах клавиатур, ну кроме цены конечно)? Не буду томить, просто скажу, что существует всего четыре типа клавиатур, которые различаются механизмом работы клавиш: механические клавиатуры, мембранные, полумеханические, клавиатуры с ножничным механизмом. И сейчас мы подробно поговорим про каждую из них, разберем плюсы, минусы таких клавиатур.

Содержание

• 1 Устройство мембранной клавиатуры
• 2 Как устроена механическая клавиатура
• 3 Разновидности мембранных клавиатур

Устройство мембранной клавиатуры

Мембранная клавиатура является самой распространенной из всех, по причине низкой стоимости изготовления и относительно невысокого уровня шума, издаваемого клавишами при наборе. Принцип действия довольно прост, при нажатии одной из клавиш замыкаются контактные мембраны в форме диска, расположенные на пластиковой пленке, сложенной как бы в два слоя (по одной мембране на каждый слой). На фото ниже клавиатура перевернута, т.е. расположена клавишами к столу.

Между этими слоями находится еще один — слой, изолирующий контакты верхнего и нижнего слоев. За возврат клавиш отвечает резиновый «купол», вот откуда «бесшумность» клавиатур такого типа.

Кстати, использование резинового «купола» вместо классической пружины, позволяет еще и повысить надежность, такие клавиатуры достаточно герметичны, что возможно избавит вас от покупки новой, в том случае, если на нее случайно прольется кофе (само). Из недостатков такого типа клавиатур можно отметить относительно малый ресурс (в среднем 10 млн. нажатий — около 5 лет работы), а так же «эффект усталости», когда нажимать клавиши становится все легче.

А что насчет полумеханических клавиатур? В клавиатурах этого типа вместо обычных контактов используются более долговечные металлические контакты, размещенные на печатной плате. Однако, как и прежде, здесь за возврат клавиш в начальное положение отвечает все тот же резиновый купол. Получается, что эффект «усталости» клавиш присутствует здесь во всей «красе». Но в целом, такие устройства более надежны, скажем так — они средние по надежности, но и цена на них тоже средняя, уже не такая низкая, как на клавиатуры мембранного типа. Таким образом, скрестив «ужа с ежом», получили хорошо сбалансированную по всех характеристикам клавиатуру, на нее и кофе пролить не так страшно, и шумит она не сильно. Правда, в яндекс маркете я нашел только одну! клавиатуру, устроенную подобным образом.

Как устроена механическая клавиатура

Ну а мы с вами незаметно подошли к следующему типу так называемых «механических» клавиатур. Главное отличие заключается в том, что за возврат клавиш отвечает пружина. Подобное решение призвано повысить долговечность работы и улучшить тактильные ощущения при наборе, особенно при быстром наборе, например все тем же десятипальцевым «слепым» методом печати. Соответственно про «усталость» клавиш говорить не приходится, здесь таковой эффект отсутствует полностью. Предлагаю остановиться на особенностях такого типа клавиатур поподробнее.

Все контакты в механических клавиатурах выполнены из металла, но существуют разновидности с позолоченными контактами. О надежности вы сможете судить по приблизительному сроку службы таких клавиатур, который составляет от 50 (для обычных) до 100 (для позолоченных контактов) млн. нажатий. Так как в конструкции таких клавиатур отсутствует резиновый купол, его роль выполняют специальные переключатели, коих существуют великое множество. Самые популярные из них — переключатели с прикольным названием «Cherry», которых, в свою очередь, тоже несколько типов, и все они отличаются тем, что по-разному замыкают контакты. Это «Cherry mx black, blue, red, white».

Кстати, по сравнению с мембранными, механические клавиатуры намного быстрее реагируют на нажатия, и за счет того, что вам не приходится нажимать клавишу до упора вниз, получается, что печатаете вы быстрее, а энергии на это все тратите меньше. Вот такой вот профит получается. Но и это еще далеко не все.

Очень часто клавиатуры имеют так называемую «тактильную отдачу«, это когда вы при нажатии ощущаете как кнопки нажимаются, не глядя чувствуете, на каком расстоянии от пальцев они находятся и с какой силой их надо нажимать — грубо говоря, просто «чувствуете» свою клавиатуру. Для «слепого» набора это очень важно. Так вот, в мембранной клавиатуре тактильная отдача со временем становится не такой же, как в начале, играет роль тот самый эффект «усталости» клавиш. А в механической — не изменится.

Многие механические переключатели издают громкий «щелкающий» звук. Это помогает регистрировать нажатия не только тактильным ощущением, но и звуком. Но многих это раздражает, поэтому в некоторых клавиатурах такого звука нет.

Ну а теперь немного «дегтя». Механические клавиатуры тяжелее мембранных, за счет того, что в конструкции используются тяжелые материалы. Например, все клавиши могут быть вмонтированы в металлическую пластину, что не только добавляет веса, но и увеличивает стоимость самой клавиатуры.

А отсутствие резиновых элементов в конструкции приводит к потере герметичности, хотя есть модели с защитой от жидкостей, но стоимость их откровенно говоря зашкаливает.

Разновидности мембранных клавиатур

Есть еще клавиатуры с ножничным механизмом клавиш, это те что используются в ноутбуках, но можно и приобрести такую для обычного ПК. Позиционируются они, как разновидность мембранных клавиатур, но при этом обеспечивают более ровный вертикальный ход клавиш и отсутствие заеданий.

Достигается это все за счет того, что клавиши закрепляются с помощью двух пластиковых деталей (креплений), образующих «ножницы». Благодаря такому механизму, достигается равномерность нажатия, то есть становится не так важно, в какую часть клавиши вы нажмете, в центр или ее край, четкость нажатия все равно останется на высоте. Вот как это выглядит «в живую».

Честно говоря, я сам являюсь ярым сторонником именно таких «ноутбучных»клавиатур, уж очень они мне нравятся (не сочтите за рекламу).

Ну и в завершении статьи, хотелось бы рассказать про «гибкие» клавиатуры. Все видели героев-хакеров в кино, которым в очередной раз, выполняя задание по спасению мира, приходилось что то обезвреживать или взламывать, при этом они доставали клавиатуру буквально из кармана, разворачивали ее и спокойно работали. Так вот, это никакая не выдумка режиссера, а такие клавиатуры действительно существуют. И как и в случае с ножничными клавиатурами, гибкие — это просто разновидность мембранных клавиатур. Такие клавиатуры, как правило, обтянуты в герметичный корпус, например из силикона, что позволяет мыть ее под краном, например, или сворачивать в трубочку.

Однако отсутствие жесткого корпуса не позволяет долго работать за такой клавиатурой, не испытывая при этом больших неудобств. Скорее всего, они сгодятся как «походный» вариант, либо для того, чтобы пошутить над кем-нибудь).

Ну вот, теперь вы знаете, какие бывают типы клавиатур и чем они друг от друга отличаются. Ну а на этом здесь все, увидимся в следующих статьях блога Pc-information-guide.ru!

Как работает клавиатура компьютера?

Как работает клавиатура компьютера? — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Компьютеры > Компьютерные клавиатуры

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 26 февраля 2022 г.

Тук-тук-тук! Тап-тап-тап! Это звук чьих-то мыслей вслух в 21 веке, который обычно означает набор слов в блоге, электронной почте или обработка текста эссе или сообщения на форуме. Компьютерные клавиатуры, как правило, быстрее используются, чем старомодные. клавиатуры пишущей машинки, хотя они все еще не подходят для диктовки ваших документов с помощью программного обеспечения для распознавания голоса. Вы когда-нибудь задумывались, как устроена ваша клавиатура внутри? Вы можете быть удивлены, обнаружив, что это всего лишь куча электрических выключателей. Давайте посмотрим поближе!

Фото: Типичная недорогая компьютерная клавиатура. Каждый ключ — не что иное, как выключатель: он замыкает электрическую цепь. когда ты нажмите его и разомкнет цепь, когда вы отпустите его снова.

Содержание

1. Внимание!
2. Что под ключами?
3. Что под клавиатурой?
4. Как нажимаются клавиши?
5. Как работают контактные слои?
6. Как все это работает вместе?
7. Ноутбуки одинаковые?
8. Как работают клавиатуры?
9. Как продлить срок службы клавиатуры вашего ноутбука
10. Кто изобрел современные компьютерные клавиатуры?
11. Узнать больше

Предупреждение!

Вы слышали, как я говорил это раньше.

Разбирать вещи на кусочки — это блестяще способ чтобы узнать, как они работают, но по целому ряду причин часто опасно , трудно или опрометчиво. В случае с компьютерными клавиатурами не большая опасность, но есть пара сотен крошечных кусочков, которые выпадают очень легко. Если вы уроните клавиатуру, пока возитесь с ней, ожидайте ловите себя на том, что вам потребуется хотя бы пара часов, чтобы все это поставить снова вместе. Вы были предупреждены!

Что под ключами?

Снимите клавишу с клавиатуры, и вы сможете примерно увидеть, как она работает. В пластиковой основе есть небольшое отверстие, а клавиатура имеет длинный круглый брус такой же формы. Когда вы нажимаете клавишу, полоса опускается вниз через отверстие, чтобы коснуться контактных слоев ниже. В отверстии есть маленький кусочек резины (не видно это на этом фото), который останавливает движение ключа вниз и толкает его обратно когда вы его отпустите. Это то, что дает пружину клавишам.

Что под клавиатурой?

Сними нижнюю панель клавиатуры и увидишь как все это работает снизу. Вы можете увидеть прозрачные пластиковые контактные слои которые обнаруживают нажатия клавиш, и (через эти слои) вы можете видеть круглый бары тыкают ключи сверху вниз. Зеленый прямоугольник вверху содержит три небольших светодиода, которые активируют горят индикаторы для «Num Lock», «Caps Lock» и «Scroll Lock». Обратите также внимание на кабель, идущий вдоль внутренней части корпуса в верхней части клавиатуры. который передает электрические сигналы от клавиатуры к компьютеру. Порт USB (или порт PS/2 на старых машинах).

Как нажимаются клавиши?

Снимите слои электрических контактов, и вы увидите дно. клавиш и где они нажимаются. Балансируя на кончике моего пальца, ты можно увидеть один из маленьких резиновых кусочков, который заставляет клавиши подпрыгивать и вниз. Обратите внимание на рисунок электрических дорожек на контакте. слои. На этом фото мы смотрим вниз через нижнюю часть клавиатуры (чтобы ключи были внизу).

Как работают контактные слои?

Это волшебная часть клавиатуры. Есть три отдельных слои пластика, которые работают вместе, чтобы обнаружить нажатия клавиш. Два из они покрыты электропроводящими металлическими дорожками, и есть изоляционный слой между ними с отверстиями в нем. Точки, которые вы можете видеть это места, где клавиши прижимают два проводящих слоя друг к другу. Линии — это электрические соединения, которые позволяют крошечным электрическим токам поток, когда слои плотно прижаты друг к другу движущимся ключом вниз сверху.

На фотографии ниже вы можете увидеть крупным планом нижнюю часть одной клавиши — и, если присмотреться, вы увидите, как она работает. На нижнем листе пластика есть один набор электрических соединений, напечатанный светло-серым цветом. Другой набор находится на верхнем листе из пластика и напечатаны темно-серым цветом. Два листа разделены прозрачным пластиковым слоем, за исключением отверстий, которые это место, где клавиши нажимаются, чтобы два листа соприкасались.

Как все это работает вместе?

Когда вы нажимаете клавишу, верхний и нижний контактные слои соединяются, и клавиатура посылает сигнал на ваш компьютер — вот так…

Ноутбуки одинаковы?

Клавиатуры ноутбуков гораздо меньше, потому что они должны плотно закрываться. Это означает, что клавиши намного тоньше, и если вы их вытащите, вы заметите, что они часто прикреплены по-другому. На этой клавиатуре Toshiba сзади клавиш нет длинной полосы. Вместо этого каждая клавиша по существу плоская с четырьмя маленькими отверстиями на задней панели, которые защелкиваются на четырех белых пластиковых штифтах, которые вы видите здесь, удерживая ее на месте, но позволяя перемещаться вверх и вниз. Синяя штука посередине — это «пружина», которая нажимает на ключ. резервное копирование, когда вы отпустите его. Под всем этим механизм контактного слоя практически такой же.

Рекламные ссылки

Как работают клавиатуры?

Телевизионные пульты дистанционного управления, сотовые телефоны, кнопочные телефоны и всевозможные другие маленькие гаджеты используют другой тип механизма клавишного переключения, который проще, компактнее и дешевле в изготовлении: он называется клавиатура с резиновой мембраной .

Вместо пластиковых клавиш и контактных слоев всего две детали. Сверху находится часть клавиатуры со всеми клавишами, отлитыми из одного кусок гибкого (резинового) пластика. Нижняя сторона каждой клавиши покрыта небольшим накладка из электропроводящего материала. Вторая часть клавиатуры представляет собой слой электрических контактов, сформированных непосредственно на печатной плате. Когда вы нажимаете на клавишу, проводящий материал замыкает контакты, замыкает переключатель и запускает определенную цепь для этой клавиши. Проблема с такими клавиатурами заключается в том, что между двумя слоями скапливается масляная пленка или грязь, что может помешать работе одной или нескольких клавиш. Они также кажутся очень «мягкими» на ощупь, что делает их непригодными для обычных компьютерных клавиатур.

Фото: Вверху и внизу: Типичный пульт от телевизора состоит из двух слоев. На этом фото я их разобрал и поставил рядом. Слева: основная печатная плата (зеленая) имеет узоры электрических контактов на своей поверхности, которые находятся непосредственно под резиновыми клавишами. Справа: Клавиатура с резиновой мембраной (белая) изготовлена ​​из очень гибкого пластика. Когда вы сдавливаете клавишу пальцем, вы нажимаете электропроводящий контакт на основании клавиши на дорожки на печатной плате под ней, замыкая переключатель и активируя эту клавишу. Внизу: Компоненты клавиатуры расположены рядом.

Как продлить срок службы клавиатуры ноутбука

Фото: Использование ноутбука с внешней клавиатурой. Это компактная клавиатура без цифровой клавиатуры, поэтому она занимает гораздо меньше места, чем полноразмерная клавиатура. Иногда такое расположение неудобно, потому что экран находится слишком далеко от ваших глаз, чтобы вы могли видеть. Если у вас есть такая проблема, поставьте ноутбук на коробку или купите подставку (поищите в Интернете слова «подставка для ноутбука» или «подставка для ноутбука»).

Если вы много пишете, как я, и используете ноутбук в качестве основного компьютера, не удивляйтесь, если вы изнашиваете клавиатуру.

Как можно изнашивать клавиатуру? Легко! Допустим, вы пишете 1000 слов в день (довольно высокий результат для писателя, но не редкость). так что вы нажимаете от 50 до 100 000 клавиш в неделю! При такой скорости вам потребуется не более нескольких лет, чтобы отработать несколько миллионов нажатий клавиш, что примерно соответствует ожидаемому сроку службы базовой клавиатуры.

Клавиатуры для ноутбуков гораздо более хрупкие, чем клавиатуры для настольных компьютеров: они предназначены для повседневного домашнего использования, а не для постоянного промышленного удара. Почему ключи изнашиваются? Каждый раз, когда вы нажимаете, вы сжимаете контактные слои вместе. Рано или поздно, вы обнаружите, что некоторые клавиши постоянно залипают (как если бы они были на автоповторе), даже когда вы не нажимаете, потому что слои отказываются снова разжиматься (или иногда в них попадает грязь). По опыту я знаю, что установка новой клавиатуры на ноутбук может быть очень дорогой: с учетом оплаты труда она может стоить до трети стоимости новой машины.

Мне пришлось дважды изнашивал клавиатуру на одном из своих ноутбуков, прежде чем я усвоил урок.

А какой урок? Если вы много печатаете, вам будет выгодно купить недорогой подключите USB-клавиатуру (или беспроводную Bluetooth-клавиатуру) и используйте ноутбук на подставке (или в коробке). Внешняя клавиатура может стоить всего 10 долларов (около 5 фунтов). Купите его вместе с новым ноутбуком и регулярно пользуйтесь им, и вы сэкономите целое состояние на ремонте клавиатуры. В качестве дополнительного преимущества подключаемая клавиатура также может быть более удобной и позволять вам печатать быстрее, и, если она настроена правильно, она может снизить вероятность развития у вас медицинских проблем, таких как RSI (повторяющаяся травма от напряжения).

Кто изобрел современные компьютерные клавиатуры?

Иллюстрация: Оригинальная компьютерная клавиатура на основе схемы? Дизайн Джеймса Мартина Комстока 1969 года имеет верхний слой клавиш (голубой) на пружинах (желтый), подвижный металлический контактный слой (зеленый, оранжевый и красный) и печатную плату (темно-синий) с точками подключения (желтый). как современная клавиатура. Из патента США 3 591 749: Клавиатура с печатной схемой, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Со своей странной последовательностью клавиш «QWERTYUIOP» современные компьютерные клавиатуры явно произошли от конца 19 века.Ручные пишущие машинки X века. Вместо ключей, установленных на печатной плате, эти механические монстры использовали сложную систему рычагов и пружин, чтобы стучать металлическими молотками по листу бумаги.

По мере развития электроники и электроники количество движущихся частей постепенно сокращалось, однако довольно сложно выделить кого-то одного человека или клавиатуру, которые совершили решительный переход с механической клавиатуры на электронную. Я просмотрел записи об изобретениях, и самое раннее описание современной клавиатуры, подобное той, что я описал в этой статье, — это Патент США 3,591749: Клавиатура с печатной схемой от Джеймса Мартина Комстока компании Singer, поданная в 1969 году и выданная в 1971 году. Как объяснил Мартин в своем патенте, преимущества очевидны: ее дешево построить, в ней мало движущихся частей, которые могут выйти из строя, и его легко подключить к другому оборудованию (что упрощает его замену в случае отказа).

Подробнее

На этом сайте

Другие статьи на нашем сайте, которые могут вам понравиться:

• Компьютерные мыши
• Пишущие машинки
• Программное обеспечение для распознавания голоса

На других сайтах

• Узнайте, как работает клавиатурная матрица с микробитом Джайлза Бута. Более технический взгляд на то, как на самом деле подключены клавиатуры.

Новостные статьи

• Франция планирует новую клавиатуру для передачи управления машинисткам от Орельена Бридена. Нью-Йорк Таймс. 22 января 2016 г. Клавиатура Azerty упрощает ввод символов с диакритическими знаками, но необходимо что-то более простое, утверждает правительство Франции.
• Почему я использую клавиатуру IBM Model M 20-летней давности от Ильича ван Бейнума. Ars Technica, ноябрь 2013 г. Энтузиаст ретро-клавиатуры объясняет привлекательность старых технологий.
• Как заменить клавиатуру ноутбука Эрик Гейер, PCWorld, 12 июля 2012 г. Удобное практическое руководство по замене сломанной или залипшей клавиатуры в ноутбуке.
• Помимо клавиатуры и мыши, Крис Валланс, BBC News, 14 марта 2008 г. Какие другие формы компьютерного ввода мы будем использовать в будущем?

Другие статьи

• Так много гаджетов, так много боли Филлис Коркки. The New York Times, 10 сентября 2011 г. Мобильные компьютеры, от ноутбуков до смартфонов, наносят все больший урон нашему телу.

Патенты

• Патент США 6,547,463B1: Складная клавиатура Jyh-Yi Loo, Changshu Sunrex. 15 апреля 2003 г. Пример складного механизма клавиатуры.
• Патент США 4,639,559A: Мембранная клавиатура Тошимити Тагучи, Sharp Corporation. 27 января, 1987. Простая клавиатура мембранного типа с ламинированными токопроводящими листами.
• Патент США US4,274,752A: Сборка с несколькими переключателями клавиатуры, разработанная Даниэлем Хубером и др., IBM. 23 июня 1981 года. Более сложный механический переключатель клавиатуры, который может делать разные вещи, если вы нажимаете его по-разному.
• Патент США 3 591 749: Клавиатура с печатной схемой Джеймса Мартина Комстока, Singer Company. 6 июля 1971 года. Базовая цифровая клавиатура, показанная выше.
• Патент США 559,756: Пишущая машина Кристофера Лэтэма Шоулза. 5 мая 189 г.6. Ранний патент Шоулза иллюстрирует связь между старыми пишущими машинками и современными клавиатурами.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2020) Компьютерные доски. Получено с https://www.explainthatstuff.com/computerkeyboards.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

• Средства связи
• Компьютеры
• Электричество и электроника
• Энергия
• Машиностроение
• Окружающая среда


• Гаджеты
• Домашняя жизнь
• Материалы
• Наука
• Инструменты и инструменты
• Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работает клавиатура компьютера?

Как работает клавиатура компьютера? — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Компьютеры > Компьютерные клавиатуры

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 26 февраля 2022 г.

Нажмите, нажмите, нажмите! Тап-тап-тап! Это звук чьих-то мыслей вслух в 21 веке, который обычно означает набор слов в блоге, электронной почте или обработка текста эссе или сообщения на форуме. Компьютерные клавиатуры, как правило, быстрее используются, чем старомодные. клавиатуры пишущей машинки, хотя они все еще не подходят для диктовки ваших документов с помощью программного обеспечения для распознавания голоса. Вы когда-нибудь задумывались, как устроена ваша клавиатура внутри? Вы можете быть удивлены, обнаружив, что это всего лишь куча электрических выключателей. Давайте посмотрим поближе!

Фото: Типичная недорогая компьютерная клавиатура. Каждый ключ — не что иное, как выключатель: он замыкает электрическую цепь. когда ты нажмите его и разомкнет цепь, когда вы отпустите его снова.

Содержание

1. Внимание!
2. Что под ключами?
3. Что под клавиатурой?
4. Как нажимаются клавиши?
5. Как работают контактные слои?
6. Как все это работает вместе?
7. Ноутбуки одинаковые?
8. Как работают клавиатуры?
9. Как продлить срок службы клавиатуры вашего ноутбука
10. Кто изобрел современные компьютерные клавиатуры?
11. Узнать больше

Предупреждение!

Вы слышали, как я говорил это раньше. Разбирать вещи на кусочки — это блестяще способ чтобы узнать, как они работают, но по целому ряду причин часто опасно , трудно или опрометчиво. В случае с компьютерными клавиатурами не большая опасность, но есть пара сотен крошечных кусочков, которые выпадают очень легко. Если вы уроните клавиатуру, пока возитесь с ней, ожидайте ловите себя на том, что вам потребуется хотя бы пара часов, чтобы все это поставить снова вместе. Вы были предупреждены!

Что под ключами?

Снимите клавишу с клавиатуры, и вы сможете примерно увидеть, как она работает. В пластиковой основе есть небольшое отверстие, а клавиатура имеет длинный круглый брус такой же формы. Когда вы нажимаете клавишу, полоса опускается вниз через отверстие, чтобы коснуться контактных слоев ниже. В отверстии есть маленький кусочек резины (не видно это на этом фото), который останавливает движение ключа вниз и толкает его обратно когда вы его отпустите. Это то, что дает пружину клавишам.

Что под клавиатурой?

Сними нижнюю панель клавиатуры и увидишь как все это работает снизу. Вы можете увидеть прозрачные пластиковые контактные слои которые обнаруживают нажатия клавиш, и (через эти слои) вы можете видеть круглый бары тыкают ключи сверху вниз. Зеленый прямоугольник вверху содержит три небольших светодиода, которые активируют горят индикаторы для «Num Lock», «Caps Lock» и «Scroll Lock». Обратите также внимание на кабель, идущий вдоль внутренней части корпуса в верхней части клавиатуры. который передает электрические сигналы от клавиатуры к компьютеру. Порт USB (или порт PS/2 на старых машинах).

Как нажимаются клавиши?

Снимите слои электрических контактов, и вы увидите дно. клавиш и где они нажимаются. Балансируя на кончике моего пальца, ты можно увидеть один из маленьких резиновых кусочков, который заставляет клавиши подпрыгивать и вниз. Обратите внимание на рисунок электрических дорожек на контакте. слои. На этом фото мы смотрим вниз через нижнюю часть клавиатуры (чтобы ключи были внизу).

Как работают контактные слои?

Это волшебная часть клавиатуры. Есть три отдельных слои пластика, которые работают вместе, чтобы обнаружить нажатия клавиш. Два из они покрыты электропроводящими металлическими дорожками, и есть изоляционный слой между ними с отверстиями в нем. Точки, которые вы можете видеть это места, где клавиши прижимают два проводящих слоя друг к другу. Линии — это электрические соединения, которые позволяют крошечным электрическим токам поток, когда слои плотно прижаты друг к другу движущимся ключом вниз сверху.

На фотографии ниже вы можете увидеть крупным планом нижнюю часть одной клавиши — и, если присмотреться, вы увидите, как она работает. На нижнем листе пластика есть один набор электрических соединений, напечатанный светло-серым цветом. Другой набор находится на верхнем листе из пластика и напечатаны темно-серым цветом. Два листа разделены прозрачным пластиковым слоем, за исключением отверстий, которые это место, где клавиши нажимаются, чтобы два листа соприкасались.

Как все это работает вместе?

Когда вы нажимаете клавишу, верхний и нижний контактные слои соединяются, и клавиатура посылает сигнал на ваш компьютер — вот так…

Ноутбуки одинаковы?

Клавиатуры ноутбуков гораздо меньше, потому что они должны плотно закрываться. Это означает, что клавиши намного тоньше, и если вы их вытащите, вы заметите, что они часто прикреплены по-другому. На этой клавиатуре Toshiba сзади клавиш нет длинной полосы. Вместо этого каждая клавиша практически плоская с четырьмя маленькими отверстиями на задней панели, которые защелкиваются на четырех белых пластиковых штифтах, которые вы видите здесь, удерживая ее на месте, но позволяя перемещаться вверх и вниз. Синяя штука посередине — это «пружина», которая нажимает на ключ. резервное копирование, когда вы отпустите его. Под всем этим механизм контактного слоя практически такой же.

Рекламные ссылки

Как работают клавиатуры?

Телевизионные пульты дистанционного управления, сотовые телефоны, кнопочные телефоны и всевозможные другие маленькие гаджеты используют другой тип механизма клавишного переключения, который проще, компактнее и дешевле в изготовлении: он называется клавиатура с резиновой мембраной .

Вместо пластиковых клавиш и контактных слоев всего две детали. Сверху находится часть клавиатуры со всеми клавишами, отлитыми из одного кусок гибкого (резинового) пластика. Нижняя сторона каждой клавиши покрыта небольшим накладка из электропроводящего материала. Вторая часть клавиатуры представляет собой слой электрических контактов, сформированных непосредственно на печатной плате. Когда вы нажимаете на клавишу, проводящий материал замыкает контакты, замыкает переключатель и запускает определенную цепь для этой клавиши. Проблема с такими клавиатурами заключается в том, что между двумя слоями скапливается масляная пленка или грязь, что может помешать работе одной или нескольких клавиш. Они также кажутся очень «мягкими» на ощупь, что делает их непригодными для обычных компьютерных клавиатур.

Фото: Вверху и внизу: Типичный пульт от телевизора состоит из двух слоев. На этом фото я их разобрал и поставил рядом. Слева: основная печатная плата (зеленая) имеет узоры электрических контактов на своей поверхности, которые находятся непосредственно под резиновыми клавишами. Справа: Клавиатура с резиновой мембраной (белая) изготовлена ​​из очень гибкого пластика. Когда вы сдавливаете клавишу пальцем, вы нажимаете электропроводящий контакт на основании клавиши на дорожки на печатной плате под ней, замыкая переключатель и активируя эту клавишу. Внизу: Компоненты клавиатуры расположены рядом.

Как продлить срок службы клавиатуры ноутбука

Фото: Использование ноутбука с внешней клавиатурой. Это компактная клавиатура без цифровой клавиатуры, поэтому она занимает гораздо меньше места, чем полноразмерная клавиатура. Иногда такое расположение неудобно, потому что экран находится слишком далеко от ваших глаз, чтобы вы могли видеть. Если у вас есть такая проблема, поставьте ноутбук на коробку или купите подставку (поищите в Интернете слова «подставка для ноутбука» или «подставка для ноутбука»).

Если вы много пишете, как я, и используете ноутбук в качестве основного компьютера, не удивляйтесь, если вы изнашиваете клавиатуру. Как можно изнашивать клавиатуру? Легко! Допустим, вы пишете 1000 слов в день (довольно высокий результат для писателя, но не редкость). так что вы нажимаете от 50 до 100 000 клавиш в неделю! При такой скорости вам потребуется не более нескольких лет, чтобы отработать несколько миллионов нажатий клавиш, что примерно соответствует ожидаемому сроку службы базовой клавиатуры.

Клавиатуры для ноутбуков гораздо более хрупкие, чем клавиатуры для настольных компьютеров: они предназначены для повседневного домашнего использования, а не для постоянного промышленного удара. Почему ключи изнашиваются? Каждый раз, когда вы нажимаете, вы сжимаете контактные слои вместе. Рано или поздно, вы обнаружите, что некоторые клавиши постоянно залипают (как если бы они были на автоповторе), даже когда вы не нажимаете, потому что слои отказываются снова разжиматься (или иногда в них попадает грязь). По опыту я знаю, что установка новой клавиатуры на ноутбук может быть очень дорогой: с учетом оплаты труда она может стоить до трети стоимости новой машины. Мне пришлось дважды изнашивал клавиатуру на одном из своих ноутбуков, прежде чем я усвоил урок.

А какой урок? Если вы много печатаете, вам будет выгодно купить недорогой подключите USB-клавиатуру (или беспроводную Bluetooth-клавиатуру) и используйте ноутбук на подставке (или в коробке). Внешняя клавиатура может стоить всего 10 долларов (около 5 фунтов). Купите его вместе с новым ноутбуком и регулярно пользуйтесь им, и вы сэкономите целое состояние на ремонте клавиатуры. В качестве дополнительного преимущества подключаемая клавиатура также может быть более удобной и позволять вам печатать быстрее, и, если она настроена правильно, она может снизить вероятность развития у вас медицинских проблем, таких как RSI (повторяющаяся травма от напряжения).

Кто изобрел современные компьютерные клавиатуры?

Иллюстрация: Оригинальная компьютерная клавиатура на основе схемы? Дизайн Джеймса Мартина Комстока 1969 года имеет верхний слой клавиш (голубой) на пружинах (желтый), подвижный металлический контактный слой (зеленый, оранжевый и красный) и печатную плату (темно-синий) с точками подключения (желтый). как современная клавиатура. Из патента США 3 591 749: Клавиатура с печатной схемой, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Со своей странной последовательностью клавиш «QWERTYUIOP» современные компьютерные клавиатуры явно произошли от конца 19 века.Ручные пишущие машинки X века. Вместо ключей, установленных на печатной плате, эти механические монстры использовали сложную систему рычагов и пружин, чтобы ударять шумными металлическими молотками по листу бумаги.

По мере развития электроники и электроники количество движущихся частей постепенно сокращалось, однако довольно сложно выделить кого-то одного человека или клавиатуру, которые совершили решительный переход с механической клавиатуры на электронную. Я просмотрел записи об изобретениях, и самое раннее описание современной клавиатуры, подобное той, что я описал в этой статье, — это Патент США 3,591749: Клавиатура с печатной схемой от Джеймса Мартина Комстока компании Singer, поданная в 1969 году и выданная в 1971 году. Как объяснил Мартин в своем патенте, преимущества очевидны: ее дешево построить, в ней мало движущихся частей, которые могут выйти из строя, и его легко подключить к другому оборудованию (что упрощает его замену в случае отказа).

Подробнее

На этом сайте

Другие статьи на нашем сайте, которые могут вам понравиться:

• Компьютерные мыши
• Пишущие машинки
• Программное обеспечение для распознавания голоса

На других сайтах

• Узнайте, как работает клавиатурная матрица с микробитом Джайлза Бута. Более технический взгляд на то, как на самом деле подключены клавиатуры.

Новостные статьи

• Франция планирует новую клавиатуру для передачи управления машинисткам от Орельена Бридена. Нью-Йорк Таймс. 22 января 2016 г. Клавиатура Azerty упрощает ввод символов с диакритическими знаками, но необходимо что-то более простое, утверждает правительство Франции.
• Почему я использую клавиатуру IBM Model M 20-летней давности от Ильича ван Бейнума. Ars Technica, ноябрь 2013 г. Энтузиаст ретро-клавиатуры объясняет привлекательность старых технологий.
• Как заменить клавиатуру ноутбука Эрик Гейер, PCWorld, 12 июля 2012 г. Удобное практическое руководство по замене сломанной или залипшей клавиатуры в ноутбуке.
• Помимо клавиатуры и мыши, Крис Валланс, BBC News, 14 марта 2008 г. Какие другие формы компьютерного ввода мы будем использовать в будущем?

Другие статьи

• Так много гаджетов, так много боли Филлис Коркки. The New York Times, 10 сентября 2011 г. Мобильные компьютеры, от ноутбуков до смартфонов, наносят все больший урон нашему телу.

Патенты

• Патент США 6,547,463B1: Складная клавиатура Jyh-Yi Loo, Changshu Sunrex. 15 апреля 2003 г. Пример складного механизма клавиатуры.
• Патент США 4,639,559A: Мембранная клавиатура Тошимити Тагучи, Sharp Corporation. 27 января, 1987. Простая клавиатура мембранного типа с ламинированными токопроводящими листами.
• Патент США US4,274,752A: Сборка с несколькими переключателями клавиатуры, разработанная Даниэлем Хубером и др., IBM. 23 июня 1981 года. Более сложный механический переключатель клавиатуры, который может делать разные вещи, если вы нажимаете его по-разному.
• Патент США 3 591 749: Клавиатура с печатной схемой Джеймса Мартина Комстока, Singer Company. 6 июля 1971 года. Базовая цифровая клавиатура, показанная выше.
• Патент США 559,756: Пишущая машина Кристофера Лэтэма Шоулза. 5 мая 189 г.6. Ранний патент Шоулза иллюстрирует связь между старыми пишущими машинками и современными клавиатурами.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.