Optik siçan cihazı. Kompüter siçanının əsas xüsusiyyətləri. Kompüter siçanlarının əsas nasazlıqları

Bu dərsdə mən kompüter siçanlarının növləri haqqında danışacağam. Top, optik və lazer siçanlarını nəzərdən keçirəcəyik.

Kompüter siçanlarının növləri

Kompüter siçanı- Bu, kompüter ekranında istənilən obyekti seçib onları idarə edə biləcəyiniz cihazdır.

Qoşulma üsulları simli və simsizdir. Onlar bir-birindən ilk növbədə iş prinsipinə görə fərqlənirlər. Ən çox yayılmış növlər bunlardır:

• bilyalı;
• Optik;
• Lazer.

Hər bir növü daha ətraflı nəzərdən keçirək.

Top

Köhnəlmiş və ən ucuz variant kifayətdir böyük ölçü, bazadan bir qədər çıxan rezinləşdirilmiş top ilə.

Fırlanması ilə içəridəki iki rulon üçün müəyyən bir istiqamət təyin edir və onları siçanın hərəkətini monitorda kursorun hərəkətinə "çevirən" xüsusi sensorlara ötürür.

Ancaq bir çatışmazlıq var: top çirklənirsə, siçan yapışmağa başlayır. Normal işləmə üçün vaxtaşırı təmizləmə sadəcə lazımdır. Bundan əlavə, belə bir siçan müəyyən bir səth tələb edir, çünki işin dəqiqliyi cihazın ona yapışmasından asılıdır.

Optik

Optik kompüter siçanında fırlanan elementlər yoxdur - onun iş prinsipi əvvəlki versiyadan keyfiyyətcə fərqlənir.

Onun dizaynı saniyədə minə qədər şəkil çəkən kiçik kameradır. Hərəkət edərkən kamera iş səthinin şəklini çəkir, onu işıqlandırır. Prosessor bu "snapshotları" emal edir və kompüterə siqnal göndərir - kursor hərəkət edir.

Belə bir cihaz güzgü istisna olmaqla, demək olar ki, hər hansı bir səthdə işləyə bilər və təmizlənməyə ehtiyac yoxdur. Bundan əlavə, belə bir siçan top siçandan daha kiçik və yüngüldür.

Optik siçanların dezavantajı kompüter söndürüldükdə onların parıltısıdır. Ancaq bu problem həll edilə bilər: kompüteri yalnız gərginlik xəttindən ayırmaq lazımdır.

Yeri gəlmişkən, çoxlarında müasir modellər bu məsələ tamamilə asanlıqla həll olunur: siçanın özündə cihazı söndürən xüsusi bir düymə var.

lazer

Lazer siçan optik siçanın təkmil versiyasıdır. Əməliyyat prinsipi eynidir, işıqlandırma üçün LED deyil, yalnız lazer istifadə olunur.

Belə incəlik cihazı demək olar ki, mükəmməl etdi: siçan istənilən səthdə (şüşə və güzgü daxil olmaqla) işləyir, daha etibarlı, qənaətcil və dəqiqdir - kursorun hərəkətləri real hərəkətə mümkün qədər uyğun gəlir.

Bundan əlavə, kompüter açıq olsa belə, gecə yuxuya mane olmaq ehtimalı azdır - lazer arxa işığı çox zəifdir.

Simli və simsiz

Simli siçan istifadə edərək kompüterə qoşulur xüsusi kabel(tellər).

Simsizin "quyruğu" yoxdur - onlar radio dalğaları və ya Bluetooth vasitəsilə kompüterə siqnal ötürürlər. Onlar USB konnektoruna daxil edilmiş xüsusi kiçik qəbuledicidən (USB flash sürücüsünə çox bənzəyir) istifadə edərək birləşdirilir.

Çatışmazlıqlardan qeyd etmək lazımdır ki, bütün simsizlər kabelin olmaması səbəbindən stasionar enerjidən məhrumdur. Buna görə də, onları ayrı-ayrılıqda - batareyalardan və akkumulyatorlardan doldurmaq lazımdır.

Bundan əlavə, "quyruqsuz" həmişə sabit olmayan bir əlaqə səbəbindən nasazlıqlar ola bilər. Yaxşı, qeyd etmək lazımdır ki, bir qiymətə onlar "quyruqlu olanları" əhəmiyyətli dərəcədə üstələyə bilər.

Kompüter siçan düymələri

Düymələr əsas idarəetmə elementləridir. Məhz onların köməyi ilə istifadəçi əsas hərəkətləri yerinə yetirir: obyektləri açır, seçir, hərəkət edir və s. Müasir modellərdə onların sayı fərqli ola bilər, lakin işləmək üçün yalnız iki düymə və sürüşmə çarxı kifayətdir.

Bu seçimdir Kompüter siçanı- iki düymə və bir təkər - bu gün ən çox yayılmışdır.

Bir qeyddə. Tez-tez təkərin yanında kiçik bir düymənin olduğu siçanlar var. Onun funksiyası sol düyməni iki dəfə sıxmaqdır.

Bəzi müasir siçanların yan tərəfində, baş barmağının altında əlavə düymə var. Bəzi hərəkətləri yerinə yetirmək üçün proqramlaşdırıla bilər: məsələn, müəyyən bir proqramı açmaq üçün.

Kompüter oyunlarının pərəstişkarları buna hörmətlə yanaşırlar: o, silah seçimini proqramlaşdırmağa imkan verir ki, bu da oyunda xeyli vaxta qənaət edir.

İstehsalçılar müxtəlif düymələr əlavə etməklə daim yeni bir şey icad edirlər, lakin bu, nəzərəçarpacaq faydalar gətirmir - əksər istifadəçilər hər halda onlara məhəl qoymurlar.

Düzdür, dar mütəxəssislər və oyunçular tərəfindən məmnuniyyətlə istifadə olunan ayrıca "qeyri-standart" modellər var. Məsələn, trekbol siçanı (2D sürüşdürmə çarxı ilə) və ya mini joystik (oyun joystikinin analoqu).

Müasir siçanlar

Adi iki düyməli siçan bütün lazımi keyfiyyətlərə malikdir: bir çox manipulyasiyalar (kliklər, sürükləmələr və digər jestlər) yerinə yetirməyə imkan verir, monitorda düzgün pikselə asanlıqla vurur, uzunmüddətli iş üçün uyğundur və nisbətən ucuzdur.

İstehsalçılar dizaynı daim yeniləyir, onu daha erqonomik, yəni tutuş üçün mümkün qədər rahat etməyə çalışırlar. Beləliklə, optimal modeli seçin - və uyğun olaraq texniki spesifikasiyalar, və rahatlıq baxımından - bu gün istənilən səviyyədə tələbləri olan bir istifadəçi edə bilər.

Bir neçə il əvvəl Apple toxunma siçanı təqdim etdi. İçində heç bir düymə yoxdur - idarəetmə jestlərdən istifadə etməklə həyata keçirilir.

Başqa biri son inkişaf- sözdə giroskop siçanı. O, təkcə səthdə deyil, həm də havada hərəkəti tanıyır - fırçanı yelləməklə onu idarə edə bilərsiniz.

Düzdür, belə bir yenilik mükəmməllikdən uzaqdır: onu idarə edərkən əl tez yorulur.

Bu yazıda biz optik siçan sensorlarının iş prinsiplərini nəzərdən keçirəcəyik, onların texnoloji inkişaf tarixinə işıq salacağıq, həmçinin optik "gəmiricilər" ilə əlaqəli bəzi mifləri təkzib edəcəyik.

səni kim yaradıb...

Bu gün bizə tanış olan optik siçanlar 1999-cu ildən, Microsoft-dan bu cür manipulyatorların ilk nüsxələri kütləvi satışa çıxdıqdan sonra, bir müddət sonra isə digər istehsalçılardan öz nəsillərini izləyirlər. Bu siçanların meydana çıxmasından əvvəl və ondan sonra uzun müddət kütləvi kompüter "gəmiricilərinin" əksəriyyəti optomexanik idi (manipulyatorun hərəkətləri izlənilirdi) optik sistem, mexaniki hissə ilə əlaqəli - x və y oxları boyunca siçanın hərəkətini izləmək üçün məsul olan iki rulon; istifadəçi siçanı hərəkət etdirən kimi bu rulonlar da öz növbəsində topun yuvarlanması ilə fırlanırdı). Baxmayaraq ki, iş üçün xüsusi xalça tələb edən siçanların sırf optik modelləri də var idi. Ancaq bu cür cihazlara tez-tez rast gəlinmirdi və bu cür manipulyatorların inkişafı ideyası tədricən puça çıxdı.

Bu gün bizə tanış olan kütləvi optik siçanların ümumi iş prinsiplərinə əsaslanan "görünüşü" dünyaca məşhur Hewlett-Packard korporasiyasının tədqiqat laboratoriyalarında "yetişdirildi". Daha doğrusu, HP Korporasiyasının strukturunda nisbətən yaxınlarda tamamilə ayrı bir şirkətə ayrılan Agilent Technologies bölməsində. Bu günə qədər Agilent Technologies, Inc. - siçanlar üçün optik sensorlar bazarında inhisarçı olan başqa heç bir şirkət IntelliEye və ya MX Optical Engine eksklüziv texnologiyaları haqqında sizə nə deməsindən asılı olmayaraq belə sensorlar hazırlamır. Bununla belə, təşəbbüskar çinlilər Agilent Technologies sensorlarını necə “klonlaşdırmağı” artıq öyrəniblər, buna görə də ucuz optik siçan alarkən “sol” sensorun sahibi ola bilərsiniz.

Manipulyatorların işində görünən fərqlərin haradan gəldiyini bir az sonra öyrənəcəyik, amma hələlik optik siçanların işinin əsas prinsiplərini, daha doğrusu, onların hərəkətini izləmə sistemlərini nəzərdən keçirməyə başlayaq.

Kompüter siçanları necə "görür"

Bu bölmədə müasir siçan tipli manipulyatorlarda istifadə olunan optik hərəkət izləmə sistemlərinin əsas iş prinsiplərini öyrənəcəyik.

Belə ki, optik kompüter siçanının “görmə”si aşağıdakı proseslə bağlıdır. Bir LED və onun işığını fokuslayan linzalar sisteminin köməyi ilə siçanın altında bir səth sahəsi vurğulanır. Bu səthdən əks olunan işıq, öz növbəsində, başqa bir obyektiv tərəfindən toplanır və mikrosxemin qəbuledici sensoruna - təsvir prosessoruna daxil olur. Bu çip də öz növbəsində siçanın altındakı səthin şəkillərini çəkir yüksək tezlikli(kHz). Üstəlik, mikrosxem (onu optik sensor adlandıraq) təkcə şəkillər çəkmir, həm də onları özü emal edir, çünki o, iki əsas hissədən ibarətdir: Şəkil Alma Sistemi (IAS) görüntü əldəetmə sistemi və inteqrasiya olunmuş DSP görüntü emal prosessoru.

Ardıcıl təsvirlərin (müxtəlif parlaqlıqdakı piksellərin kvadrat matrisi olan) təhlili əsasında inteqrasiya olunmuş DSP prosessoru x və y oxları boyunca siçan hərəkətinin istiqamətini göstərən nəticə göstəricilərini hesablayır və onun nəticələrini ötürür. serial port vasitəsilə kənarda işləmək.

Optik sensorlardan birinin blok diaqramına baxsaq, mikrosxemin bir neçə blokdan ibarət olduğunu görərik, yəni:

• əsas blok, əlbəttə ki, ŞəkilProsessor- daxili işıq siqnal qəbuledicisi (IAS) ilə təsvir prosessoru (DSP);
• Gərginlik Tənzimləyicisi və Güc Nəzarəti- gərginliyin tənzimlənməsi və enerji istehlakına nəzarət qurğusu (bu qurğuya enerji verilir və ona əlavə xarici gərginlik filtri qoşulur);
• Osilator- çipin bu bloku verilir xarici siqnal usta kvars osilatorundan gələn siqnalın tezliyi bir neçə onlarla MHz-dir;
• Led Nəzarət- bu, siçanın altındakı səthin vurğulandığı bir LED idarəetmə blokudur;
• Serial port- çipdən kənarda siçanın hərəkət istiqaməti haqqında məlumatları ötürən blok.

Optik sensor çipinin işinin bəzi təfərrüatlarını bir az sonra, müasir sensorların ən qabaqcıllarına çatdıqda nəzərdən keçirəcəyik, lakin hələlik manipulyatorların hərəkətini izləmək üçün optik sistemlərin işinin əsas prinsiplərinə qayıdaq.

Aydınlaşdırmaq lazımdır ki, optik sensor çipi siçan hərəkəti haqqında məlumatları Serial Port vasitəsilə birbaşa kompüterə ötürmür. Məlumat siçanda quraşdırılmış digər nəzarətçi çipinə göndərilir. Cihazdakı bu ikinci "master" çip siçan kliklərinə cavab vermək, sürüşmə təkərinin fırlanması və s. Bu çip, digər şeylər arasında, optik sensordan gələn məlumatları PS / 2 və ya vasitəsilə ötürülən məlumatlara çevirərək, siçan hərəkətinin istiqaməti haqqında məlumatları birbaşa PC-yə ötürür. USB siqnalları. Və artıq kompüter, siçan sürücüsündən istifadə edərək, bu interfeyslər vasitəsilə alınan məlumatlara əsaslanaraq, kursor göstəricisini monitor ekranı boyunca hərəkət etdirir.

Bu, məhz bu "ikinci" nəzarətçi çipinin olması, daha doğrusu, ona görədir fərqli növlər belə mikrosxemlər, artıq optik siçanların ilk modelləri öz aralarında olduqca nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənirdi. Microsoft və Logitech-in bahalı cihazları haqqında çox pis danışa bilməsəm (baxmayaraq ki, onlar heç də “günahsız” deyildilər), onda onlardan sonra ortaya çıxan ucuz manipulyatorların kütləsi kifayət qədər adekvat davranmadı. Bu siçanları adi kilimlər üzərində hərəkət etdirən zaman ekrandakı kursorlar qəribə saltolar edir, az qala iş masasının döşəməsinə tullanır, bəzən... hətta istifadəçi siçana toxunmayanda onlar ekran boyu müstəqil səyahətə çıxırdılar. bütün. Hətta iş o yerə çatdı ki, siçan kompüteri asanlıqla gözləmə rejimindən çıxara bildi, heç kim manipulyatora faktiki toxunmadıqda hərəkəti səhv qeyd etdi.

Yeri gəlmişkən, əgər hələ də mübarizə aparırsınızsa oxşar problem, sonra bir vuruşla belə həll olunur: Kompüterim> Xüsusiyyətlər> Təchizat> Cihaz meneceri> seçin quraşdırılmış siçan> onun "Xüsusiyyətləri"nə keçin > görünən pəncərədə "Güc İdarəetmə" sekmesine keçin və "Cihazın kompüteri gözləmə rejimindən oyatmasına icazə verin" qutusunun işarəsini çıxarın (şək. 4). Bundan sonra siçan heç bir bəhanə ilə kompüteri gözləmə rejimindən ayıla bilməyəcək, hətta ayağınızla vursanız belə :)

Beləliklə, optik siçanların davranışında belə təəccüblü fərqin səbəbi hələ də çoxlarının düşündüyü kimi, "pis" və ya "yaxşı" quraşdırılmış sensorlarda deyildi. İnanın, bu mifdən başqa bir şey deyil. Yaxud fantaziya, arzu edirsinizsə :) Özünü tamamilə fərqli şəkildə aparan siçanlar çox vaxt eyni optik sensor çiplərini quraşdırırdılar (xoşbəxtlikdən, aşağıda görəcəyimiz kimi, bu çiplərin o qədər çox modeli yox idi). Bununla belə, optik siçanlarda quraşdırılmış qüsursuz nəzarətçi çipləri sayəsində optik gəmiricilərin ilk nəsillərini şiddətlə danlamaq imkanımız oldu.

Bununla belə, biz mövzudan bir qədər kənara çıxdıq. Biz qayıdırıq. Ümumiyyətlə, siçan optik izləmə sisteminə sensor çipindən əlavə daha bir neçə əsas element daxildir. Dizaynda LED-in quraşdırıldığı bir tutucu (Klip) və sensor çipinin özü (Sensor) daxildir. Bu elementlər sistemi əlavə olunur çap dövrə lövhəsi(PCB), siçanın alt səthi ilə (Baza lövhəsi) arasında iki linza (məqsədi yuxarıda təsvir edilmiş) olan bir plastik element (Lens) sabitlənir.

Yığıldığında, optik izləmə elementi yuxarıda göstərildiyi kimi görünür. Bu sistemin optikasının işləmə sxemi aşağıda təqdim olunur.

Lens elementindən siçanın altındakı əks etdirici səthə qədər optimal məsafə 2,3 ilə 2,5 mm arasında olmalıdır. Bunlar sensor istehsalçısının tövsiyələridir. Optik siçanların stolun üstündəki pleksiglas, hər cür “şəffaf” kilimlər və s. üzərində “sürünərkən” pis hiss etməsinin ilk səbəbi budur. Köhnələr yıxılanda və ya silindikdə optik siçanlara “qalın” ayaqları yapışdırmamalısınız. . Siçan, səthin üstündəki həddindən artıq "yüksəklik" səbəbindən, siçan istirahət etdikdən sonra kursoru "qarışdırmaq" olduqca problemli olduqda, stupor vəziyyətinə düşə bilər. Bunlar nəzəri uydurma deyil, şəxsi təcrübədir :)

Yeri gəlmişkən, optik siçanların davamlılığı problemi haqqında. Xatırlayıram ki, onların bəzi istehsalçıları deyirdilər ki, “onlar əbədi qalacaqlar”. Bəli, optik izləmə sisteminin etibarlılığı yüksəkdir, onu optomexaniki ilə müqayisə etmək olmaz. Eyni zamanda, optik siçanlarda köhnə yaxşı "optomexanika" nın hökmranlığı altında olduğu kimi köhnəlməyə məruz qalan bir çox sırf mexaniki element var. Məsələn, mənim köhnə optik siçanımın ayaqları köhnəldi və düşdü, sürüşmə çarxı qırıldı (iki dəfə, sonuncu dəfə dönməz şəkildə :(), birləşdirici kabeldəki naqil aşındı, korpusun qapağı manipulyatordan soyuldu. .. amma optik sensor normal işləyir, sanki heç bir şey yoxdur Buna əsaslanaraq, əminliklə deyə bilərik ki, optik siçanların təsirli olduğu iddia edilən davamlılığı haqqında şayiələr praktikada təsdiqlənməyib. uzun müddətdir? Axı, yeni, daha çox "Mükəmməl modellər yeni element bazasında yaradılmışdır. Onlar açıq-aydın daha mükəmməl və istifadəsi daha rahatdır. Tərəqqi, bilirsiniz, davamlı bir şeydir. Gəlin görək təkamül sahəsində necə idi? bizi maraqlandıran optik sensorlar. İndi görək."

Siçan görmə tarixindən

Agilent Technologies, Inc-də inkişaf mühəndisləri çörəyini boş yerə yemirlər. Son beş il ərzində şirkətin optik sensorları əhəmiyyətli texnoloji təkmilləşdirmələrə məruz qalıb və onların ən son modelləri çox təsir edici xüsusiyyətlərə malikdir.

Amma gəlin hər şeyi qaydasında danışaq. Çiplər ilk kütləvi istehsal edilmiş optik sensorlar idi. HDNS-2000(şək. 8). Bu sensorlar 400 cpi (bir düymdə sayı), yəni bir düym üçün nöqtələr (piksellər) təsvir ölçüsünə malik idi və optik sensor çərçivəsi ilə siçanın maksimum hərəkət sürəti 12 düym / s (təxminən 30 sm / s) üçün nəzərdə tutulmuşdur. saniyədə 1500 kadr sürəti. HDNS-2000 çipi üçün siçanı "qalxaraq" hərəkət etdirərkən icazə verilən (sensorun sabit işləməsini təmin edərkən) sürətlənmə 0,15 q-dan çox deyil (təxminən 1,5 m/s2).

Sonra bazarda optik sensor çipləri peyda oldu. ADNS-2610 Və ADNS-2620. ADNS-2620 optik sensoru artıq 1500 və ya 2300 atış/s tezliyi ilə siçan altında səthi "atmaq" üçün proqramlaşdırıla bilən tezliyi dəstəkləyirdi. Hər bir şəkil 18x18 piksel təsvir ölçüsündə çəkilmişdir. Sensor üçün hərəkətin maksimum işləmə sürəti hələ də saniyədə 12 düym ilə məhdudlaşdı, lakin icazə verilən sürətlənmə həddi 1500 kadr / s səth "fotoşəkil" tezliyi ilə 0,25 q-a qədər artdı. Bu çipin (ADNS-2620) də cəmi 8 ayağı var idi ki, bu da HDNS-2000-ə bənzəyən ADNS-2610 çipi (16 pin) ilə müqayisədə ölçüsünü əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verdi. Agilent Technologies, Inc.-də ikincisini daha yığcam, enerji sərfiyyatında daha qənaətcil və buna görə də "mobil" və simsiz manipulyatorlarda quraşdırmaq üçün daha əlverişli etmək istəyən öz çiplərini "minimumlaşdırmaq" üçün yola çıxdı.

ADNS-2610 mikrosxemi, 2620-nin "böyük" analoqu olmasına baxmayaraq, 2300 atış / s "qabaqcıl" rejimin dəstəyindən məhrum idi. Bundan əlavə, bu seçim 5V güc tələb edirdi, ADNS-2620 çipi isə cəmi 3,3V-a başa gəlir.

Çip tezliklə gələcək ADNS-2051 HDNS-2000 və ya ADNS-2610 çiplərindən daha güclü bir həll idi, baxmayaraq ki, zahirən (qablaşdırma) onlara bənzəyirdi. Bu sensor artıq 400-dən 800 cpi-ə dəyişdirərək, optik sensorun "qətiyyətini" proqramlı şəkildə idarə etməyə imkan verdi. Mikrosxemin variantı həm də yerüstü çəkilişlərin tezliyini tənzimləməyə imkan verdi və onu çox geniş diapazonda dəyişməyə imkan verdi: 500, 1000,1500, 2000 və ya 2300 atış/s. Ancaq bu şəkillərin ölçüsü cəmi 16x16 piksel idi. 1500 atış / s-də, "qaçma" zamanı siçanın icazə verilən maksimal sürəti hələ də 0,15 q, maksimum mümkün hərəkət sürəti 14 düym / s (yəni, 35,5 sm / s) idi. Bu çip 5 V təchizatı gərginliyi üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Sensor ADNS-2030üçün nəzərdə tutulmuşdur simsiz cihazlar, və buna görə də aşağı enerji istehlakı var idi, yalnız 3,3 V güc tələb edirdi. Çip həmçinin enerjiyə qənaət edən funksiyaları dəstəkləyirdi, məsələn, siçan istirahətdə olduqda enerji istehlakını azaltmaq funksiyası (hərəkətsiz vaxtlarda enerjiyə qənaət rejimi), yuxu rejiminə keçid, o cümlədən siçan USB interfeysi ilə qoşulduqda və s. Bununla belə, siçan enerjiyə qənaət etməyən rejimdə də işləyə bilər: çip registrlərindən birinin Yuxu bitində "1" dəyəri sensoru "həmişə oyaq" etdi və standart dəyəri "0" mikrosxemin iş rejiminə uyğun gəldi, bir saniyədən sonra siçan hərəkət etmədikdə (daha doğrusu, 1500 tamamilə eyni səth çəkilişini aldıqdan sonra), sensor siçan ilə birlikdə enerjiyə qənaət rejiminə keçdi. Sensorun digər əsas xüsusiyyətlərinə gəldikdə, onlar ADNS-2051-dən fərqlənmirdilər: eyni 16 pinli paket, maksimum 0,15 q sürətlənmə ilə 14 düym / s-ə qədər hərəkət sürəti, 400 proqramlaşdırıla bilən qətnamə və 800 cpi, müvafiq olaraq, snapshot dərəcələri mikrosxemin yuxarıda nəzərdən keçirilən versiyası ilə tam olaraq eyni ola bilər.

Bunlar ilk optik sensorlar idi. Təəssüf ki, onlar çatışmazlıqlarla xarakterizə olunurdu. Optik siçanı səthlər üzərində hərəkət etdirərkən, xüsusən də təkrarlanan kiçik bir naxışda meydana çıxan böyük problem, görüntü prosessorunun bəzən sensor tərəfindən qəbul edilən monoxrom təsvirin ayrı-ayrı oxşar sahələrini qarışdırması və siçanın hərəkət istiqamətini səhv təyin etməsi idi.

Nəticədə ekrandakı kursor tələb olunduğu kimi hərəkət etmədi. Ekrandakı göstərici hətta bədahətən:) - ixtiyari istiqamətdə gözlənilməz hərəkətlər edə bildi. Bundan əlavə, siçan çox sürətli hərəkət edərsə, sensorun ümumiyyətlə bir neçə sonrakı səth çəkilişləri arasında hər hansı bir "bağlantı" itirə biləcəyini təxmin etmək asandır. Bu, başqa bir problemə səbəb oldu: kursor, siçanı çox kəskin hərəkət etdirərkən, ya bir yerdə bükülür, ya da ümumiyyətlə "fövqəltəbii" hadisələr baş verir :) hadisələr, məsələn, oyuncaqlarda dünyanın sürətlə fırlanması ilə. Tamamilə aydın idi ki, insan əli üçün siçanın maksimum hərəkət sürəti baxımından 12-14 düym / s məhdudiyyətləri kifayət deyil. Siçanın 0-dan 35,5 sm/s-ə (14 düym/s - maksimum sürət) sürətləndirilməsi üçün ayrılan 0,24 s (demək olar ki, saniyənin dörddə biri) şübhəsiz ki, insan çox uzun müddətdir. fırçanı daha sürətli hərəkət etdirə bilir. Buna görə də, optik manipulyatorlu dinamik oyun tətbiqlərində kəskin siçan hərəkətləri ilə çətin ola bilər ...

Agilent Technologies də bunu başa düşdü. Tərtibatçılar anladılar ki, sensorların xüsusiyyətlərini kökündən təkmilləşdirmək lazımdır. Tədqiqatlarında onlar sadə, lakin düzgün aksioma əməl ediblər: sensor saniyədə nə qədər çox şəkil çəksə, kompüter istifadəçisi qəfil hərəkətlər etdikdə onun siçan hərəkətinin “izini” itirmə ehtimalı bir o qədər azdır :)

Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi, optik sensorlar inkişaf etsə də, daim yeni həllər buraxılır, lakin bu sahədə inkişafı təhlükəsiz olaraq "çox tədricən" adlandırmaq olar. Ümumiyyətlə, sensorların xassələrində kardinal dəyişikliklər baş vermədi. Ancaq hər hansı bir sahədə texnoloji tərəqqi bəzən kəskin sıçrayışlarla xarakterizə olunur. Siçanlar üçün optik sensorlar yaratmaq sahəsində belə bir "sıçrayış" var idi. ADNS-3060 optik sensorunun meydana gəlməsini həqiqətən inqilabi hesab etmək olar!

Ən yaxşısı

Optik sensor ADNS-3060, "əcdadları" ilə müqayisədə, həqiqətən təsir edici xüsusiyyətlərə malikdir. 20 pinli paketdə qablaşdırılan bu çipin istifadəsi optik siçanları daha əvvəl görülməmiş imkanlarla təmin edir. İcazə verilir maksimum sürət manipulyatorun hərəkəti 40 düym / s-ə qədər artdı (yəni demək olar ki, 3 dəfə!), yəni. 1 m/s-lik "işarə" sürətinə çatdı. Bu, artıq çox yaxşıdır - çətin ki, heç bir istifadəçi siçanı daha çox hərəkət etdirsin bu məhdudiyyət sürət o qədər tez-tez olur ki, siz daim optik manipulyatordan, o cümlədən oyun proqramlarından istifadə etməkdə narahatlıq hiss edirsiniz. İcazə verilən sürətlənmə isə qorxulu şəkildə yüz dəfə (!) artdı və 15 q (demək olar ki, 150 m/s 2) dəyərə çatdı. İndi istifadəçiyə siçanı 0-dan maksimum 1 m/s-ə qədər sürətləndirmək üçün saniyənin 7 yüzdə biri verilir - məncə, indi çox az adam bu məhdudiyyəti keçə biləcək və hətta onda da yəqin ki, yuxuda :) Proqramlaşdırıla bilən yeni çip modelində optik sensor ilə səth şəkillərinin çəkilməsi sürəti 6400 kadr/s-i keçir, yəni. əvvəlki "rekordu" demək olar ki, üç dəfə "yedir". Üstəlik, ADNS-3060 çipi siçanın hərəkət etdiyi səthdən asılı olaraq ən optimal əməliyyat parametrlərinə nail olmaq üçün təsvirin təkrarlanma sürətini özü tənzimləyə bilir. Optik sensorun "qətnamə" hələ də 400 və ya 800 cpi ola bilər. Optik sensor çiplərinin işinin ümumi prinsiplərini nəzərdən keçirmək üçün ADNS-3060 mikrosxeminin nümunəsindən istifadə edək.

Siçan hərəkətlərinin təhlilinin ümumi sxemi əvvəlki modellərlə müqayisədə dəyişməyib - IAS sensor bloku tərəfindən əldə edilən siçan altındakı səthin mikroşəkilləri daha sonra eyni çipdə inteqrasiya olunmuş DSP (prosessor) tərəfindən işlənir, bu da siçanın hərəkət istiqamətini və məsafəsini müəyyən edir. manipulyatorun hərəkəti. DSP siçanın əsas mövqeyinə nisbətən nisbi x və y ofset dəyərlərini hesablayır. Sonra siçan nəzarətçisinin xarici mikrosxemi (bizə nə üçün lazımdır, əvvəl dedik) manipulyatorun hərəkəti haqqında məlumatları oxuyur. serial port optik sensor çipləri. Sonra bu xarici nəzarətçi siçan hərəkətinin istiqaməti və sürəti haqqında alınan məlumatları artıq ondan kompüterə gələn standart PS / 2 və ya USB interfeysləri vasitəsilə ötürülən siqnallara çevirir.

Ancaq sensorun xüsusiyyətlərini bir az daha dərindən araşdıraq. ADNS-3060 çipinin blok diaqramı yuxarıda təqdim olunur. Göründüyü kimi, onun strukturu uzaq “əcdadları” ilə müqayisədə əsaslı şəkildə dəyişməyib. 3.3 Güc Sensora Gərginlik Tənzimləyicisi və Güc İdarəetmə bloku vasitəsilə verilir, eyni bloka xarici kondansatörə qoşulma istifadə olunan gərginlik filtrləmə funksiyası təyin olunur. Xarici tərəfdən gələn kvars rezonatoru siqnal (nominal tezliyi 24 MHz, əvvəlki mikrosxem modelləri üçün aşağı tezlikli master osilatorlar istifadə edilmişdir) Oscillator blokuna optik sensor mikrosxem daxilində baş verən bütün hesablama proseslərini sinxronlaşdırmağa xidmət edir. Məsələn, optik sensorun çəkilişlərinin tezliyi bu xarici generatorun tezliyinə bağlıdır (yeri gəlmişkən, sonuncu nominal tezlikdən icazə verilən sapmalara çox ciddi məhdudiyyətlərə məruz qalmır - +/- 1 MHz-ə qədər) . Çip yaddaşının müəyyən bir ünvanına (registrinə) daxil edilmiş dəyərdən asılı olaraq, ADNS-3060 sensoru ilə şəkil çəkmək üçün aşağıdakı əməliyyat tezlikləri mümkündür.

Təxmin etdiyiniz kimi, cədvəldəki məlumatlara əsaslanaraq, sensorun çəkiliş tezliyi sadə bir düsturla müəyyən edilir: Çərçivə sürəti = (Generatorun əsas tezliyi (24 MHz) / Çərçivə sürətinin qeyd dəyəri).

ADNS-3060 sensoru tərəfindən çəkilmiş səth şəkilləri (çərçivələri) 30x30 təsvir ölçüsünə malikdir və eyni piksel matrisini təmsil edir, hər birinin rəngi 8 bitdə kodlanır, yəni. bir bayt (hər piksel üçün 256 boz çalarlarına uyğundur). Beləliklə, DSP prosessoruna daxil olan hər bir kadr (çərçivə) 900 bayt məlumat ardıcıllığıdır. Lakin "hiyləgər" prosessor gələn kimi kadrın bu 900 baytını dərhal emal etmir, müvafiq buferdə (yaddaşda) 1536 bayt piksel məlumatı (yəni növbəti kadrın daha 2/3 hissəsi haqqında məlumat) toplanana qədər gözləyir. əlavə olunur). Və yalnız bundan sonra çip ardıcıl səth təsvirlərindəki dəyişiklikləri müqayisə edərək manipulyatorun hərəkəti haqqında məlumatları təhlil etməyə başlayır.

Bir düym üçün 400 və ya 800 piksel təsvir ölçüsü ilə onlar mikrokontroller yaddaş registrlərinin RES bitində göstərilir. Bu bitin sıfır dəyəri 400 cpi-yə uyğundur və RES-də məntiqi bir dəyər sensoru 800 cpi rejiminə qoyur.

İnteqrasiya edilmiş DSP prosessoru şəkil məlumatlarını emal etdikdən sonra hesablayır nisbi dəyərlər manipulyatorun x və y oxları boyunca yerdəyişməsi, bu barədə xüsusi məlumatların ADNS-3060 çipinin yaddaşına daxil edilməsi. Öz növbəsində, Serial Port vasitəsilə xarici nəzarətçinin (siçan) mikrosxemi bu məlumatı optik sensorun yaddaşından millisaniyədə təxminən bir dəfə tezliyi ilə "çıxara" bilər. Qeyd edək ki, yalnız xarici mikrokontroller bu cür məlumatların ötürülməsinə başlaya bilər, optik sensorun özü heç vaxt belə bir ötürməni başlatmayacaq. Buna görə də, siçanın hərəkətini izləməyin səmərəliliyi (tezliyi) məsələsi əsasən xarici nəzarətçi çipinin "çiyinlərində" yatır. Optik sensordan gələn məlumatlar 56 bitlik paketlərdə ötürülür.

Yaxşı, sensorun təchiz olunduğu Led İdarəetmə bloku arxa işıq diodunun idarə edilməsinə cavabdehdir - 0x0a ünvanında bit 6 (LED_MODE) dəyərini dəyişdirərək, optosensor mikroprosessoru LED-i iki iş rejiminə keçirə bilər: məntiqi "0" vəziyyətinə uyğundur "diod həmişə açıqdır", məntiqi "1" diodu "yalnız lazım olduqda işə salın" rejiminə qoyur. Bu, simsiz siçanlarla işləyərkən vacibdir, çünki bu, onların avtonom enerji mənbələrinin yükünü qənaət etməyə imkan verir. Bundan əlavə, diodun özü bir neçə parlaqlıq rejiminə malik ola bilər.

Əslində, bütün bunlar optik sensorun əsas prinsipləri ilə bağlıdır. Başqa nə əlavə etmək olar? ADNS-3060 çipinin, eləcə də bu cür bütün digər çiplərin tövsiyə olunan işləmə temperaturu 0 0С ilə +40 0С arasındadır. Baxmayaraq ki, Agilent Technologies -40 ilə +85 °С arasında olan temperatur intervalında çiplərinin iş xüsusiyyətlərinin qorunmasına zəmanət verir.

Lazer gələcəyi?

Bu yaxınlarda internet siçanın altındakı səthi işıqlandırmaq üçün infraqırmızı lazerdən istifadə edən Logitech MX1000 Lazer Simsiz Siçan haqqında tərifli məqalələrlə dolu idi. Bu, optik siçanlar sahəsində demək olar ki, inqilab vəd etdi. Təəssüf ki, bu siçanı şəxsən istifadə edərək, inqilabın baş vermədiyinə əmin oldum. Amma bu barədə deyil.

Mən başa düşmədim Logitech siçan MX1000 (imkanı yox idi), amma əminəm ki, köhnə dostumuz ADNS-3060 sensoru "yeni inqilabi lazer texnologiyası"nın arxasındadır. Çünki məndə olan məlumata görə, bu siçanın sensorunun xüsusiyyətləri, məsələn, Logitech MX510 modelindən heç bir fərqi yoxdur. Logitech saytındakı bütün “şıravat” lazer optik izləmə sistemindən istifadə edərək LED texnologiyasından iyirmi dəfə (!) daha çox təfərrüatların üzə çıxması ilə bağlı bəyanat ətrafında yaranıb. Bu əsasda, hətta bəzi hörmətli saytlar adi LED və lazer siçanlarını gördükləri kimi müəyyən səthlərin fotoşəkillərini dərc etdilər :)

Əlbəttə ki, bu fotoşəkillər (və bunun üçün təşəkkür edirəm) bizi Logitech saytında optik izləmə sisteminin lazer işıqlandırmasının üstünlüyünə inandırmağa çalışdıqları çox rəngli parlaq çiçəklər deyildi. Xeyr, əlbəttə ki, optik siçanlar müxtəlif dərəcədə təfərrüatları olan verilmiş rəngli fotoşəkillərə bənzər heç bir şeyi "görməyə" başlamadılar - sensorlar hələ də yalnız müxtəlif parlaqlıqda (emalda) fərqlənən boz piksellərin kvadrat matrisindən çox deyil "fotoşəkil çəkirlər". piksel palitrasının genişləndirilmiş rəngi haqqında məlumat DSP üçün hədsiz yük olardı).

Təxmin edək ki, 20 qat daha ətraflı şəkil əldə etmək üçün tavtologiyaya görə üzr istəyirik, iyirmi qat daha çox təfərrüat lazımdır ki, bu da yalnız əlavə təsvir pikselləri ilə ötürülə bilər, başqa heç nə yoxdur. Məlumdur ki, Logitech MX 1000 Laser Simsiz Siçan 30x30 piksel şəkillər çəkir və maksimum 800 cpi təsvir ölçüsünə malikdir. Nəticə etibarilə, təsvirlərin təfərrüatlarının hər hansı iyirmi qat artımından söhbət gedə bilməz. Köpək hara getdi :) və bu cür ifadələr ümumiyyətlə əsassızdır? Bu cür məlumatların yaranmasına nəyin səbəb olduğunu anlamağa çalışaq.

Bildiyiniz kimi, lazer dar istiqamətli (kiçik divergensiya ilə) işıq şüası yayır. Buna görə də, siçanın altındakı səthin lazerlə işıqlandırılması LED ilə müqayisədə daha yaxşıdır. İnfraqırmızı diapazonda işləyən lazer, yəqin ki, görünən spektrdə siçanın altından gələn işığın mümkün əks olunması ilə gözləri qamaşdırmamaq üçün seçilmişdir. Optik sensorun infraqırmızı diapazonda normal işləməsi təəccüblü olmamalıdır - əksər LED optik siçanların işlədiyi spektrin qırmızı diapazonundan tutmuş infraqırmızıya qədər - "bir daş atma məsafəsində" və çətin ki, yeni optik diapazona keçid sensor üçün çətin idi. Məsələn, Logitech MediaPlay manipulyatoru bir LED istifadə edir, həm də infraqırmızı işıqlandırma təmin edir. Cari sensorlar hətta mavi işıqla da problemsiz işləyir (belə işıqlandırma ilə manipulyatorlar var), buna görə də işıqlandırma sahəsinin spektri sensorlar üçün problem yaratmır. Beləliklə, siçan altındakı səthin daha güclü işıqlandırılması səbəbindən, radiasiya (qaranlıq) udmaq və şüaları əks etdirən (işıq) yerlər arasındakı fərqin adi bir LED istifadə edərkən daha əhəmiyyətli olacağını güman edə bilərik - yəni. şəkil daha kontrastlı olacaq.

Həqiqətən də, adi LED optik sistemi və lazerdən istifadə edən sistem tərəfindən çəkilmiş səthin real görüntülərinə baxsaq, görərik ki, “lazer” versiyası daha çox kontrastlıdır – təsvirin qaranlıq və parlaq sahələri arasındakı fərqlər. daha əhəmiyyətlidir. Əlbəttə ki, bu, optik sensorun işini əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdıra bilər və bəlkə də gələcək lazer işıqlandırma sistemi olan siçanlara aiddir. Ancaq bu cür "lazer" şəkilləri iyirmi qat daha detallı adlandırmaq çətin ki. Beləliklə, bu başqa bir "yeni doğulmuş" mifdir.

Yaxın gələcəyin optik sensorları nə olacaq? Bunu demək çətindir. Çox güman ki, onlar lazer işıqlandırmasına keçəcəklər və artıq İnternetdə 1600 cpi “qətnamə” ilə sensorun hazırlanması ilə bağlı söz-söhbətlər var. Biz ancaq gözləyə bilərik.

Siçan onun hərəkətini işçi müstəvisində (adətən masa səthinin bir hissəsində) qəbul edir və bu məlumatı kompüterə ötürür. Kompüterdə işləyən proqram siçan hərəkətinə cavab olaraq ekranda bu hərəkətin istiqamətinə və məsafəsinə uyğun hərəkəti yerinə yetirir. Müxtəlif interfeyslərdə (məsələn, pəncərəli olanlarda) siçan ilə istifadəçi xüsusi kursoru - göstəricini - interfeys elementlərinin manipulyatorunu idarə edir. Bəzən proqram interfeysinin görünən elementlərinin iştirakı olmadan siçan ilə əmrlərin daxil edilməsi üçün istifadə olunur: siçan hərəkətlərini təhlil etməklə. Bu üsul "siçan jestləri" adlanır (ing. siçan jestləri).

Hərəkət sensoruna əlavə olaraq, siçanın bir və ya bir neçə düyməsi, həmçinin əlavə idarəetmə detalları (döndürmə təkərləri, potensiometrlər, joystiklər, trekbollar, düymələr və s.) kursor (və ya xüsusi interfeysin komponentləri) .

Siçan idarəetmə komponentləri akkord klaviaturasının (yəni toxunma klaviaturası) çox məqsədidir. Əvvəlcə akkord klaviaturasına əlavə olaraq yaradılan siçan əslində onu əvəz etdi.

Bəzi siçanlarda əlavə müstəqil qurğular quraşdırılmışdır - saatlar, kalkulyatorlar, telefonlar.

Hekayə

Siçan daxil olan ilk kompüter Xerox 8010 Star İnformasiya Sistemi mini kompüteri idi ( İngilis dili), 1981-ci ildə təqdim edilmişdir. Xerox siçanının üç düyməsi var idi və qiyməti 400 dollar idi ki, bu da 2009-cu ildə inflyasiyaya uyğunlaşdırılmış qiymətlərdə təxminən 930 dollara bərabərdir. 1983-cü ildə Apple, Lisa kompüteri üçün 25 dollara endirilən bir düyməli siçanı buraxdı. Siçan Apple Macintosh kompüterlərində və daha sonra Windows-da IBM PC uyğun kompüterlərdə istifadəsi sayəsində geniş populyarlıq qazandı.

Yer dəyişdirmə sensorları

Kompüter siçanının "təkamülü" prosesində hərəkət sensorları ən böyük dəyişikliklərə məruz qalmışdır.

birbaşa sürücü

İlk kompüter siçanı

1963-cü ildə Stenford Tədqiqat İnstitutunda Duqlas Engelbart tərəfindən icad edilən siçan hərəkəti sensorunun orijinal dizaynı cihazın gövdəsindən çıxan iki perpendikulyar təkərdən ibarət idi. Siçan çarxını hərəkət etdirərkən hər biri öz ölçüsündə fırlandı.

Bu dizaynın bir çox çatışmazlıqları var idi və tezliklə top sürücüsü olan bir siçan ilə əvəz olundu.

top sürmək

Top sürücüsündə siçanın hərəkəti gövdədən çıxan rezinləşdirilmiş polad topa ötürülür (çəkisi və rezin örtüyü iş səthində yaxşı tutuş təmin edir). Topa basılan iki rulon, hər bir ölçüdə onun hərəkətlərini qeyd edir və bu hərəkətləri elektrik siqnallarına çevirən sensorlara ötürür.

Top sürücüsünün əsas çatışmazlığı topun və sökülən silindirlərin çirklənməsidir, siçanın tıxanmasına və dövri təmizləmə ehtiyacına səbəb olur (bu problem rulonları metallaşdırmaqla qismən düzəldilmişdir). Çatışmazlıqlara baxmayaraq, top sürmək uzun müddətəüstünlük təşkil edir, alternativ sensor sxemləri ilə uğurla rəqabət aparır. Hazırda top siçanları demək olar ki, tamamilə ikinci nəsil optik siçanlarla əvəzlənib.

Top sürücüsü üçün sensorlar üçün iki seçim var idi.

Əlaqə sensorları

Kontakt sensoru radial metal izləri və ona qarşı basılmış üç kontaktı olan tekstolit diskdir. Belə bir sensor birbaşa sürücüdən "miras alınan" top siçanına getdi.

Kontakt sensorlarının əsas çatışmazlıqları kontakt oksidləşməsi, sürətli aşınma və aşağı dəqiqlikdir. Buna görə də, zaman keçdikcə bütün siçanlar kontaktsız optokupl sensorlarına keçdilər.

optokupl sensoru

Mexanik kompüter siçanı cihazı

Optokuplator ikiqatdan ibarətdir optocouplers- LED və iki fotodiod (adətən infraqırmızı) və fırlanan zaman işıq axınının qarşısını alan deşiklər və ya radial yuvaları olan bir disk. Siçan hərəkət etdirdikdə disk fırlanır və fotodiodlardan siçan hərəkətinin sürətinə uyğun tezliklə siqnal alınır.

Müəyyən bir açı ilə yerdəyişmiş və ya sensor diskində yerdəyişmiş deşiklər/yuvalar sisteminə malik olan ikinci fotodiod diskin fırlanma istiqamətini təyin etməyə xidmət edir (ondakı işıq birincidən daha tez və ya gec görünür/yoxdur. fırlanma istiqaməti).

Birinci nəsil optik siçanlar

Optik sensorlar iş səthinin siçana nisbətən hərəkətini birbaşa izləmək üçün nəzərdə tutulub. Mexanik komponentin xaric edilməsi daha yüksək etibarlılıq təmin etdi və detektorun ayırdetmə qabiliyyətini artırmağa imkan verdi.

Optik sensorların ilk nəsli, dolayı optik birləşmə ilə - iş səthindən işıq yayan və əks etdirən işığa həssas diodlar olan optokupl sensorlarının müxtəlif sxemləri ilə təmsil olunurdu. Belə sensorların ümumi bir cəhəti var idi - onlar üçün işçi səthdə (siçan altlığı) xüsusi lyuk (perpendikulyar və ya almaz şəkilli xətlər) tələb olunurdu. Bəzi kilimlərdə bu lyuklar adi işıqda görünməyən boyalarla hazırlanırdı (belə kilimlərdə hətta naxış da ola bilərdi).

Belə sensorların çatışmazlıqları adətən adlanır:

• xüsusi bir matdan istifadə ehtiyacı və onu başqası ilə əvəz etməyin mümkünsüzlüyü. Digər şeylər arasında, müxtəlif optik siçanların mousepadları tez-tez bir-birini əvəz etmirdi və ayrıca buraxılmırdı;
• siçanın matla müqayisədə müəyyən bir istiqamətə ehtiyacı, əks halda siçan düzgün işləmədi;
• matın çirklənməsinə siçan həssaslığı (hər şeydən sonra istifadəçinin əli ilə təmasdadır) - sensor paspasın çirkli sahələrində kölgə hiss etmədi;
• cihazın yüksək qiyməti.

SSRİ-də birinci nəsil optik siçanlara, bir qayda olaraq, yalnız xarici ixtisaslaşmış kompüter sistemlərində rast gəlinirdi.

Optik LED siçanlar

Optik sensorlu siçan

İkinci nəsil optik sensor çipi

İkinci nəsil optik siçanların daha mürəkkəb qurğusu var. Siçanın aşağı hissəsində siçanın hərəkət etdiyi səthi işıqlandıran xüsusi LED quraşdırılıb. Miniatür kamera səthi saniyədə min dəfədən çox "fotoşəkillər" çəkir, bu məlumatları koordinatların dəyişməsi haqqında nəticə çıxaran prosessora ötürür. İkinci nəsil optik siçanların birinciyə nisbətən böyük üstünlüyü var: onlar xüsusi döşək tələb etmir və güzgü və ya şəffafdan başqa demək olar ki, hər hansı bir səthdə işləyirlər; hətta PTFE (qara daxil olmaqla). Onların da təmizlənməsinə ehtiyac yoxdur.

Belə siçanların ixtiyari səthdə işləyəcəyi güman edilirdi, lakin tezliklə məlum oldu ki, satılan bir çox modellər (xüsusən də ilk geniş şəkildə satılan cihazlar) xalça üzərindəki naxışlara o qədər də biganə deyil. Şəklin bəzi sahələrində GPU çoxlu səhvlər edə bilər ki, bu da göstəricinin real hərəkətə uyğun gəlməyən xaotik hərəkətlərinə gətirib çıxarır. Bu cür uğursuzluqlara meylli siçanlar üçün fərqli bir naxışlı və ya hətta düz örtüklü bir xalça seçmək lazımdır.

Bəzi modellər, həmçinin siçan istirahət edərkən kiçik hərəkətləri aşkar etməyə meyllidir, bu, ekranda göstəricinin titrəməsi, bəzən bu və ya digər istiqamətdə sürüşmə meyli ilə özünü göstərir.

İkili sensorlu siçan

İkinci nəsil sensorlar getdikcə təkmilləşir və bu günlərdə uğursuzluğa meyilli olan siçanlar daha az yayılmışdır. Sensorları təkmilləşdirməklə yanaşı, bəzi modellər eyni anda iki yerdəyişmə sensoru ilə təchiz edilmişdir ki, bu da səthin iki sahəsindəki dəyişiklikləri eyni anda təhlil edərək, istisna etməyə imkan verir. mümkün səhvlər. Belə siçanlar bəzən şüşə, pleksiglas və güzgü səthlərində (digər siçanlar işləmir) işləməyi bacarır.

Optik siçanlar üçün xüsusi olaraq hazırlanmış siçan yastıqları da var. Məsələn, səthində parıldayan bir süspansiyon olan bir silikon filmi olan bir xalça (optik sensorun belə bir səthdəki hərəkətləri daha aydın şəkildə təyin etdiyi güman edilir).

Bu siçanın dezavantajı onun qrafik planşetlərlə eyni vaxtda işləməsinin mürəkkəbliyidir, sonuncu, aparat xüsusiyyətlərinə görə, qələm hərəkət edərkən bəzən siqnalın həqiqi istiqamətini itirir və rəsm çəkərkən alətin trayektoriyasını təhrif etməyə başlayır. Top sürücüsü ilə siçanlardan istifadə edərkən belə sapmalar müşahidə edilmir. Bu problemi aradan qaldırmaq üçün lazer manipulyatorlarından istifadə etmək tövsiyə olunur. Həmçinin, bəzi insanlar optik siçanların mənfi cəhətlərini hətta kompüter söndürüldükdə belə siçanların parıltısı adlandırırlar. Ucuz optik siçanların əksəriyyəti yarı şəffaf gövdəyə malik olduğundan, onlar LED-lərin qırmızı işığından keçirlər ki, bu da kompüter yataq otağında olarsa yuxuya getməyi çətinləşdirir. Bu, PS / 2 və USB portları gözləmə gərginlik xəttindən qidalandıqda baş verir; çoxluq ana platalar+5V keçid vasitəsilə dəyişdirməyə icazə verin<->+5VSB, lakin bu halda klaviaturadan kompüteri açmaq mümkün olmayacaq.

Optik lazer siçanları

Lazer sensoru

Son illərdə işıqlandırma üçün yarımkeçirici lazerdən istifadə edən yeni, daha təkmil optik sensor növü hazırlanmışdır.

Belə sensorların çatışmazlıqları haqqında az şey məlumdur, lakin onların üstünlükləri məlumdur:

• daha yüksək etibarlılıq və qətnamə
• nəzərə çarpan bir parıltının olmaması (sensor görünən və ya bəlkə də infraqırmızı diapazonda bir lazer tərəfindən kifayət qədər zəif işıqlandırılır)
• aşağı enerji istehlakı

induksiya siçanları

İnduksiya siçanı olan qrafik planşet

İnduksiya siçanları qrafik planşet kimi işləyən və ya dəstin özünə daxil olan xüsusi yastıqdan istifadə edirlər qrafik planşet. Bəzi planşetlər eyni prinsiplə işləyən, lakin həyata keçirilməsində bir qədər fərqli olan şüşə çarpazlı siçana bənzər manipulyatoru özündə birləşdirir ki, bu da həssas rulonun diametrini artırmaq və onu cihazdan kənara çıxarmaqla artan yerləşdirmə dəqiqliyinə nail olmağa imkan verir. istifadəçinin baxış sahəsi.

İnduksiya siçanları yaxşı dəqiqliyə malikdir və düzgün istiqamətləndirməyə ehtiyac yoxdur. İnduksiya siçanı "simsiz" ola bilər (planşet işlədiyi kompüterə qoşulub) və induksiya gücünə malikdir, buna görə də həmişəki kimi batareyalara ehtiyac yoxdur simsiz siçanlar.

Qrafik planşetə daxil olan siçan masada bir qədər yerə qənaət edəcək (planşetin daim üzərində olması şərti ilə).

İnduksiya siçanları nadir, bahalı və həmişə əlverişli deyil. Qrafik planşet üçün siçanı digərinə dəyişdirmək demək olar ki, mümkün deyil (məsələn, əl üçün daha uyğundur və s.).

Gyro siçanlar

Şaquli və üfüqi sürüşmə ilə yanaşı, siçan joystiklərindən təkərlərə bənzər göstərici hərəkəti və ya tənzimləmələri alternativ etmək üçün istifadə edilə bilər.

trek topları

induksiya siçanları

İnduksiya siçanları ən çox induksiya pad və ya qrafik planşetlə təchiz edilir. Ancaq belə siçanlar yalnız qismən simsizdir - planşet və ya pad hələ də kabel ilə bağlıdır. Beləliklə, kabel siçanın hərəkətinə mane olmur, həm də adi simsiz siçan kimi kompüterdən uzaqda işləməyə imkan vermir.

Əlavə funksiyalar

Bəzi siçan istehsalçıları kompüterdə baş verən hər hansı hadisə haqqında siçana bildiriş funksiyaları əlavə edirlər. Xüsusilə, Genius və Logitech sizə oxunmamış faylların olması barədə məlumat verən modellər buraxır. e-poçtlar V poçt qutusu parlayan LED və ya siçanın daxili dinamiki vasitəsilə musiqi çalın.

İstifadəçinin əlini əməliyyat zamanı xüsusi dəliklərdən hava axını ilə sərinləmək üçün siçan korpusunun içərisinə ventilyator qoyulması halları məlumdur. Bəzi oyun siçanlarında siçanın gövdəsinə yerləşdirilmiş kiçik eksantriklər var ki, bu da atış zamanı vibrasiya hissi verir. Kompüter oyunları. Belə modellərə misal olaraq Logitech iFeel Mouse siçan xəttini göstərmək olar.

Bundan əlavə, noutbuk sahibləri üçün nəzərdə tutulmuş, kiçik ölçüləri və çəkisi olan mini siçanlar var.

Bəzi simsiz siçanlar uzaqdan idarəetmə kimi işləmək qabiliyyətinə malikdir (məsələn, Logitech MediaPlay). Onlar yalnız masanın üzərində deyil, həm də əlində tutulduqda işləmək üçün bir az dəyişdirilmiş forma malikdirlər.

Yaxşı və pis tərəfləri

Siçan aşağıdakı xüsusiyyətlərə görə əsas koordinat daxiletmə cihazına çevrildi:

• Çox aşağı qiymət(toxunma ekranları kimi digər cihazlarla müqayisədə).
• Siçan uzunmüddətli istifadə üçün uyğundur. Multimedianın ilk illərində kinorejissorlar toxunma interfeysli “gələcəyin” kompüterlərini nümayiş etdirməyi xoşlayırdılar, lakin əslində bu giriş üsulu olduqca yorucudur, çünki siz əllərinizi çəkidə saxlamaq məcburiyyətindəsiniz.
• Kursorun yerləşdirilməsinin yüksək dəqiqliyi. Siçan ilə (bəzi "uğursuz" modellər istisna olmaqla) istədiyiniz ekran pikselini vurmaq asandır.
• Siçan bir çox müxtəlif manipulyasiyalara imkan verir - iki və üç dəfə klik, sürükləmə, jestlər, bir düyməni digərini çəkərkən basmaq və s. Buna görə də, çoxlu sayda idarəetmə bir əldə cəmləşə bilər - çox düyməli siçanlar, məsələn, idarə etməyə imkan verir. , brauzeri ümumiyyətlə klaviaturadan istifadə etmədən.

Siçanın çatışmazlıqları bunlardır:

• Karpal tunel sindromunun təhlükəsi (klinik tədqiqatlarla təsdiqlənməmişdir).
• İşləmək üçün kifayət qədər ölçülü düz, hamar bir səth tələb olunur (bəlkə də giroskopik siçanlar istisna olmaqla).
• Vibrasiya müqaviməti. Bu səbəbdən siçan praktiki olaraq hərbi cihazlarda istifadə edilmir. Trekbolun işləməsi üçün daha az yer tələb olunur və əli hərəkət etdirməyi tələb etmir, itirilə bilməz, xarici təsirlərə daha çox müqavimət göstərir və daha etibarlıdır.

Siçan tutma üsulları

Oyunçular siçanı tutmağın üç əsas yolunu fərqləndirirlər.

• Barmaqlar. Barmaqlar düymələrə düz uzanır, xurmanın yuxarı hissəsi siçanın "dabanına" söykənir. Xurmanın aşağı hissəsi stolun üstündədir. Üstünlük dəqiq siçan hərəkətləridir.
• Pəncəşəkilli. Barmaqlar əyilir və yalnız ucları ilə düymələrə söykənir. Xurmanın mərkəzində siçanın "dabanı". Üstünlük kliklərin rahatlığıdır.
• Palma. Bütün xurma siçan üzərində dayanır, siçanın "dabanı", pəncəyə bənzər tutuşda olduğu kimi, xurmanın mərkəzinə söykənir. Tutuş atıcıların süpürmə hərəkətlərinə daha çox uyğunlaşdırılıb.

Ofis siçanları (kiçik noutbuk siçanları istisna olmaqla) adətən bütün tutma növləri üçün eyni dərəcədə uyğundur. Digər tərəfdən, oyun siçanları adətən bu və ya digər tutma üçün optimallaşdırılır - buna görə də bahalı siçan alarkən tutma üsulunuzu öyrənmək tövsiyə olunur.

Proqram təminatı dəstəyi

Cihazlar sinfi kimi siçanların fərqləndirici xüsusiyyəti avadanlıqların yaxşı standartlaşdırılmasıdır

Əgər bir vaxtlar istifadəçi əksər hərəkətləri yalnız klaviaturadan istifadə edərək yerinə yetirirdisə və bu normal hesab olunurdusa, bu gün bunu təsəvvür etmək çox çətindir. ev kompüteri siçan olmadan. Uzağa getməyə bilərsən. Sadəcə olaraq brauzeri siçansız açmağa və internetdə bir az dolaşmağa çalışın, brauzerdə nə qədər isti düymələr olsa da, bunun nə qədər əlverişsiz olduğunu tez bir zamanda görəcəksiniz. Hər birimiz demək olar ki, hər gün bir siçanla məşğul olduğumuz üçün bu qısa məqalə çərçivəsində kompüter siçanının nə olduğunu, nədən ibarət olduğunu, hansı növlərin olduğunu və nə vaxt meydana gəldiyini qısaca nəzərdən keçirəcəyəm.

Bir təriflə başlayacağam. Kompüter siçanı bir təyyarə boyunca hərəkət haqqında məlumatları məlumat siqnalına çevirən bir giriş cihazıdır. Kompüter siçanı həmçinin ən azı bir düymənin olması ilə xarakterizə olunur (Mac OS X-də siçanlar bir düymə ilə gəlir).

Siçan 1968-ci ildə ortaya çıxdı və 1970-ci ildə patentləşdirildi. Siçan 1981-ci ildə Xerox-8010 Ulduz Məlumatının bir hissəsi kimi kompüter dəstinə daxil edildi.

Siçanın əsas qurğusu hərəkət sensoru və düymələrdir, heç bir zəriflik yoxdur. Bununla belə, sürüşdürmə çarxı və trekbol kimi əlavə idarəetmələr də mövcud ola bilər. Ümumiyyətlə, hər şey istehsalçıların təsəvvüründən asılıdır.

Əsasən, siçanlar bir yerdəyişmə sensoru qurmaq prinsipinə görə dəqiq bölünür və bunlar:

1. Birbaşa sürücü - sensorun ilk versiyası. Bu siçanlar üfüqi və şaquli ox üçün altındakı iki təkərdən istifadə edirdilər.

2. Top sürücüsü - yerdəyişmə sensorunun qurulması üçün növbəti seçim. Bu vəziyyətdə, təkərlər deyil, siçanın içərisində kiçik vallara bitişik olan bir top istifadə edilmişdir. Bu mexanizm siçanı istifadə etməyi daha rahat etdi, çünki top təkərlərdən fərqli olaraq heç vaxt səthə düşməyəcək.

3. optik sürücü- bu sensor siçanın mövqeyini izləmək üçün optik mexanizmdən istifadə edir. Belə sensorların bir neçə nəsli var idi, sonuncusu iddiasız lazer siçanıdır. Əslində, ilk dəyişikliklərdə sensorlar səthin keyfiyyətinə çox həssas olduğu üçün xüsusi döşəklər tələb olunurdu.

4. Giroskopik siçanlar - siçanın hərəkətlərini hətta üçölçülü məkanda da müəyyən etməyə imkan verən giroskop var.

5. İnduksiya siçanları - xüsusi mat tələb olunur, çünki mövqe induksiya prosesləri ilə müəyyən edilir.

Düymələrdən danışırıqsa, onlar tək düyməli, iki düyməli və üç düyməlidir. Bu vəziyyətdə, yuxarıda yerləşən və ən kütləvi (əsas) olan düymələrdən danışırıq. Artıq qeyd edildiyi kimi, hər bir istehsalçı siçanları idarəetmə vasitələri ilə tamamlaya bilər. Beləliklə, məsələn, oyun siçanları tez-tez əməliyyatlara zəng etmək üçün vaxtı əhəmiyyətli dərəcədə azaldan onlarla kiçik yan düymələrdən ibarət ola bilər. Bununla belə, nə olduğunu bilməyə dəyər əlavə düymələr yalnız xüsusi olduqda istifadə edilə bilər proqram təminatı eyni istehsalçılardan. Əks halda, əməliyyat sistemi onlara məhəl qoymayacaq.

Siçan bağlantısı növünə görə:

1. Simli. Belə siçanlar əvvəllər COM portları və PS/2 vasitəsilə qoşulurdular. Bu gün demək olar ki, bütün siçanlar USB interfeysindən istifadə edir.

2. Simsiz infraqırmızı - infraqırmızı siqnalların xüsusi qəbuledicisi kompüterə qoşulur. Bu cür siçanlar zəif kök saldı, çünki alıcı ilə siçan arasında heç bir maneə olmamalıdır.

3. Radio rabitəsi ilə simsiz - belə siçanlar informasiyanın ötürülməsi mexanizmi kimi radio rabitəsindən istifadə edirlər. Onlar maneə problemlərinin olmaması səbəbindən IR siçanlarını tez bir zamanda əvəz etdilər.

4. Simsiz induksiya - bu siçanlar xüsusi xalça ilə birlikdə istifadə olunur. Üstünlük ondadır ki, onların doldurulmasına ehtiyac yoxdur, onlar birbaşa matdan enerji alırlar. İşin mənfi tərəfi odur ki, xalçasız onlar yararsızdır.

5. Bluetooth ilə simsiz - analoqlarla müqayisədə belə siçanlar qalib gəlir ki, kompüterdə bluetooth qəbuledicisinin olması kifayətdir. Beləliklə, belə bir siçanı noutbuklara qoşmaq çox asandır və çıxıntılı qəbuledici, işğal edilmiş usb yuvası və digər şeylərdən narahat olmaq lazım deyil.

Gördüyünüz kimi, çeşid kifayət qədər böyük olsa da, hələ də əsasən daxili xüsusiyyətlərə və istifadə şərtlərinə bağlıdır. Buna görə, bir siçana ehtiyacınız varsa, onun faktiki istifadəsini ayıq şəkildə qiymətləndirmək lazımdır. Beləliklə, məsələn, ucuz lazer siçanları ev kompüterləri üçün liderdir.

Tapşırıqlardan birini həll etmək üçün çox yaxın məsafədən kağız səthinin kiçik bir sahəsinin şəkillərini proqramlı şəkildə qəbul etməli və emal etməli oldum. İstifadə edərkən lazımi keyfiyyət əldə edilmir adi USB kameralar və elektron mikroskop üçün mağazanın yarısında, müxtəlif cihazların, o cümlədən kompüter siçanının necə qurulduğunu söylədiyimiz mühazirələrdən birini xatırladım.

Hazırlıq və bəzi nəzəriyyələr

Bu mövzuda məlumatı axtararaq və köhnə Logitech PS / 2 siçanını sökərək İnternetdəki məqalələrdən tanış bir şəkil gördüm.

Yaxşı deyil kompleks sxem"birinci nəsil siçanlar", mərkəzdə optik sensor və bir az daha yüksək PS / 2 interfeys çipi. Mənə rast gələn optik sensor "məşhur" ADNS2610/ADNS2620/PAN3101 modellərinin analoqudur. Düşünürəm ki, onlar və onların həmkarları eyni Çin fabrikində kütləvi istehsal ediliblər, çıxışda fərqli işarələr alıblar. Bunun üçün sənədlər, hətta müxtəlif kod nümunələri ilə birlikdə çox asanlıqla tapıldı.

Sənədlərdə deyilir ki, bu sensor saniyədə 1500 dəfəyə qədər 18x18 piksel (400cpi ayırdetmə) səthinin şəklini alır, onu yadda saxlayır və təsvirin müqayisəsi alqoritmlərindən istifadə edərək, əvvəlki mövqeyə nisbətən X və Y koordinatlarında ofseti hesablayır.

İcra

5V və GND-ni müvafiq Arduino çıxışlarına, SDIO və SCLK sensor ayaqlarını isə 8 və 9-cu rəqəmsal pinlərə birləşdiririk.

Koordinatlarda ofset əldə etmək üçün çip registrinin dəyərini 0x02 (X) və 0x03 (Y) oxumaq lazımdır və şəkli atmaq üçün əvvəlcə 0x08-də 0x2A dəyərini yazmaq, sonra isə 18x18 oxumaq lazımdır. dəfə oradan. Bu, optik sensordan təsvirin parlaqlıq matrisinin sonuncu "yadda qalan" dəyəri olacaq.

Bunu Arduino-da necə həyata keçirdiyimi burada görə bilərsiniz: http://pastebin.com/YpRGbzAS (cəmi ~ 100 sətir kod).

Və şəkli qəbul etmək və göstərmək üçün Processing-də bir proqram yazılmışdır.

Nəticə

Səthin (kağızın) toxumasını və hətta üzərindəki fərdi hərfləri görə bilərsiniz. Qeyd edək ki, belə aydın şəkil keyfiyyəti bu siçan modelinin tərtibatçılarının dizayna birbaşa sensorun altında kiçik obyektivli xüsusi şüşə stend əlavə etməsi sayəsində əldə edilir.

Siçanı səthdən, hətta bir neçə millimetrdən yuxarı qaldırmağa başlasanız, aydınlıq dərhal yox olur.

Birdən evdə bunu təkrarlamaq istəyirsinizsə, oxşar sensoru olan bir siçan tapmaq üçün PS / 2 interfeysi olan köhnə cihazları axtarmağı məsləhət görürəm.

Nəticə

Bu problemi həll etmək üçün mənim üçün çox faydalı olan materiallara bağlantılar buraxacağam. Bu, həqiqətən çətin deyildi və böyük məmnuniyyətlə edildi. İndi daha yüksək qətnamə ilə yüksək keyfiyyətli şəkillər əldə etmək üçün müasir siçanların daha bahalı modellərinin çipləri haqqında məlumat axtarıram. Mən hətta mikroskop kimi bir şey yığa bilərəm (cari sensordan gələn görüntü keyfiyyəti bunun üçün açıq şəkildə uyğun deyil). Diqqətinizə görə təşəkkürlər!