Кодуючі клавіатури для відеоадаптерів і ПК

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. Клавішні пристрої можуть виконуватись як автономні, конструктивно завершені одиниці, так і у вигляді вбудованих блоків. В загальному вигляді клавішний пристрій має одну або декілька клавіатур, шифратори, мультиплексори, інтерфейсні регістри, пристрої пам'яті, схему керування, індикатори контролю за станом клавіатури та ряд інших вузлів.

Структура клавіатури

Рисунок №4 – Структура клавіатури

 

В структурі використано наступні абревіатури: ДШ - дешифратор, МПС - мультиплексор сигналів вибору клавіші; G - генератор тактових імпульсів, ЛЧ - лічильник імпульсів, ПД – протидребезгова схема, RG – регістр, МП - мікропроцесор, П - пам'ять, ІНТ – інтерфейс.

Схема працює в наступному порядку: лічильник ЛЧ, молодші розряди якого підключені до дешифратора ДШ, а старші до цифрового мультиплексора М, під впливом генератора Г за допомогою дешифратора вибирає сигнал логічного “О” на стовпцях матриці К. В цей час мультиплексор МПС під управлінням старших розрядів лічильника ЛЧ вибирає для опитування рядки матриці К. Якщо один з комутаційних елементів матриці К знаходиться в замкненому положенні, то при виборі відповідного стовпця, логічний “О” з виходу дешифратора ДШ з’являється на виході мультиплексора МПС та видає запис коду відповідного замкненого елемента в регістр RG. Після перетворення коду в стандартну форму послідовний інтерфейс передає його в процесор. Протидребезгова схема ПД частіше всього є одно вібратором з повторним запуском.

Клавіатура має модульну конструкцію і є частиною робочого місця оператора, яке повинно відповідати ряду ергономічних вимог. Клавіатура повинна розташовуватись під кутом біля 15 градусів до горизонтальної площини в доступній для оператора зоні та мати клавіші з вільним ходом 4 - 7мм, зусиллям натиску 0,9Н.

Ергономічні клавіатури

Ергономічні клавіатури - це клавіатури поділені на дві частини, зазвичай зігнуті. Це зроблено для зручності друку.. Річ у тому, що основи друку усліпу - ділення клавіатури на дві частини, лівою частиною управляє ліва рука, правою - права. Саме на такі частини поділені ці клавіатури.

Ігрові клавіатури

Ігрові клавіатури - ці клавіатури вибирають геймери. У них яскраво виділені ті кнопки, які використовуються в більшості ігор. Зазвичай у таких клавіатур кнопки гумові і трохи тугіше натискаються. Для тривалого друку такі клавіатури погано підійдуть. Але є і альтернативні варіанти.

Бездротові клавіатури

Бездротова клавіатура з'єднується з комп'ютером через bluetooth або спеціальний радіопорт. Приймач зазвичай вставляють в USB вихід. Працює вона за рахунок акумуляторів, які потрібно заряджати. Поки акумулятор заряджає - клавіатура не працює.

Гнучка клавіатура

Гнучку клавіатуру можна змотати в трубку покласти в кишеню і узяти з собою на роботу. Вона повністю герметична, але незручна, кнопки натискаються туго і не з першого разу, дорога.

Сенсорні клавіатури

Така клавіатура є суцільною сенсорною поверхнею.

Проекційна клавіатура

Проекційна клавіатура – різновид віртуальної клавіатури, що являє собою оптичну проекцію клавіатури на яку-небудь поверхню, на якій і відбувається дотикання до віртуальних клавіш. Клавіатура відстежує рухи пальців і переводить їх в натиснення клавіш. Більшість розроблених систем можуть функціонувати також як віртуальна миша і навіть як віртуальна музична клавіатура піаніно. Пропонована до продажу система P-ISM, що реалізовує проекційну клавіатуру у поєднанні з невеликим відеопроектором, є портативним комп'ютером розміром з ручку.

Принцип роботи: Лазер або проектор проектує зображення клавіатури на плоску горизонтальну поверхню. Датчик або відеокамера в проекторі фіксує рухи пальців. Обчислюються координати проведених дій і генеруються сигнали натиснення на клавіші. У деяких ситемах використовується другий невидимий інфрачервоний промінь. Невидимий інфрачервоний промінь проектується поверх віртуальної клавіатури. Палець проводить натиснення віртуальної клавіші. Це натиснення викликає переривання інфрачервоного променя, і інфрачервоне світло відбивається назад в проектор. Відображений інфрачервоний промінь проходить через інфрачервоний фільтр в камері. Камера фіксує кут інфрачервоного променя, що випромінює. Сенсор обчислює, в якому місці був перерваний інфрачервоний промінь. Обчислюються координати проведених дій і генеруються сигнали натиснення на клавіші.

Аналогова клавіатура

Ще один спосіб, який з успіхом можливо застосувати для зменшення числа задіяних виводів використаних для сканування – аналогове кодування. Нижче наведений приклад використання такого методу в контролері відеокамери. Ідея проста: використовується звичайний АЦП, а при натисканні клавіш підключаються різні гілки опорового дільника. Напруга дільника перетворюється АЦП в код, завдяки якому ідентифікується натиснута кнопка. Такий метод інтерфейсу з функціональною клавіатурою є актуальним при реалізації батарейних пристроїв на основі, наприклад, мікроконтролера Microchip РІС12С672, який має лише 6 виводів вхід/вихід, але серед яких при цьому є 4 канали АЦП.

Рисунок 6. Використання аналогового інтерфейсу для функціональної клавіатури в контролері відеокамери

 

Найнезвичайніші клавіатури

Клавіатура, що згортається

Клавіатура практично відповідає стандартній - і за розмірами і по розташуванню клавіш, за одним тільки виключенням – вона згортається, пил і крихти більше не забиваються під клавіші!

Клавіатура на зап’ястку