Zariadenie optickej myši. Hlavné charakteristiky počítačovej myši. Hlavné poruchy počítačových myší

V tejto lekcii budem hovoriť o typoch počítačových myší. Budeme brať do úvahy guľové, optické a laserové myši.

Typy počítačových myší

Počítačová myš- Toto je zariadenie, pomocou ktorého môžete vybrať ľubovoľné objekty na obrazovke počítača a ovládať ich.

Spôsoby pripojenia sú káblové a bezdrôtové. Líšia sa od seba predovšetkým princípom fungovania. Najbežnejšie typy sú:

• guľôčkové ložisko;
• Optické;
• Laser.

Pozrime sa bližšie na každý typ.

Lopta

Stačí zastaraná a najlacnejšia možnosť veľká veľkosť, s pogumovanou guľou mierne vyčnievajúcou zo základne.

Svojím otáčaním nastaví určitý smer pre dva valčeky vo vnútri a tie ich prenesú na špeciálne senzory, ktoré pohyb myši „premenia“ na pohyb kurzora po monitore.

Má to však jednu nevýhodu: ak sa loptička zašpiní, myš sa začne lepiť. Pravidelné čistenie je jednoducho potrebné pre normálnu prevádzku. Okrem toho takáto myš vyžaduje určitý povrch, pretože presnosť práce závisí od priľnavosti zariadenia k nej.

Optické

Optická počítačová myš nemá otočné prvky - princíp jej fungovania je kvalitatívne odlišný od predchádzajúcej verzie.

Jeho dizajn je malý fotoaparát, ktorý zachytí až tisíc obrázkov za sekundu. Pri pohybe fotoaparát fotografuje pracovnú plochu a osvetľuje ju. Procesor tieto „snímky“ spracuje a vyšle signál do počítača – kurzor sa pohne.

Takéto zariadenie môže pracovať na takmer akomkoľvek povrchu, s výnimkou zrkadla, a nie je potrebné ho čistiť. Takáto myš je navyše menšia a ľahšia ako guličková.

Nevýhodou optických myší je ich žiara pri vypnutom počítači. Tento problém je však riešiteľný: počítač stačí odpojiť od napäťového vedenia.

Mimochodom, v mnohých moderných modeloch je tento problém úplne vyriešený: na samotnej myši je špeciálne tlačidlo, ktoré vypína zariadenie.

laser

Laserová myš je pokročilou verziou optickej myši. Princíp činnosti je rovnaký, na osvetlenie sa používa iba laser, nie LED.

Vďaka takémuto zdokonaleniu bolo zariadenie takmer dokonalé: myš funguje na akomkoľvek povrchu (vrátane skla a zrkadla), je spoľahlivejšia, hospodárnejšia a presnejšia - pohyby kurzora čo najviac zodpovedajú skutočnému pohybu.

Navyše, aj keď je počítač zapnutý, je nepravdepodobné, že by rušil spánok v noci - laserové podsvietenie je veľmi slabé.

Drôtové aj bezdrôtové

Káblové myši sú pripojené k počítaču pomocou špeciálny kábel(drôty).

Bezdrôtové nemajú "chvost" - prenášajú signál do počítača cez rádiové vlny alebo cez Bluetooth. Pripájajú sa pomocou špeciálneho malého prijímača (vyzerá veľmi podobne ako USB flash disk), ktorý sa zasúva do USB konektora.

Z nedostatkov treba poznamenať, že všetky bezdrôtové sú zbavené stacionárneho napájania kvôli nedostatku kábla. Preto ich treba dobíjať oddelene – z batérií a akumulátorov.

Navyše, "chvostý" môže mať poruchy v dôsledku nie vždy stabilného pripojenia. No treba podotknúť, že cenou môžu výrazne prevyšovať „chvostých“.

Tlačidlá počítačovej myši

Hlavnými ovládacími prvkami sú tlačidlá. S ich pomocou používateľ vykonáva hlavné akcie: otvára objekty, vyberá, presúva atď. Ich počet v moderných modeloch sa môže líšiť, ale na prácu stačia iba dve tlačidlá a rolovacie koliesko.

Je to táto možnosť počítačová myš- dve tlačidlá a koliesko - dnes najbežnejšie.

Na poznámku. Často sú myši, kde je v blízkosti kolieska malé tlačidlo. Jeho funkciou je dvojité kliknutie na ľavé tlačidlo.

Niektoré moderné myši majú prídavné tlačidlo na boku pod palcom. Môže byť naprogramovaný tak, aby vykonal nejakú akciu: povedzme na otvorenie určitého programu.

Fanúšikovia počítačových hier sa k nemu správajú s rešpektom: umožňuje vám naprogramovať výber zbraní, čo v hre poskytuje výraznú úsporu času.

Výrobcovia neustále vymýšľajú niečo nové pridávaním rôznych tlačidiel, čo však neprináša hmatateľné výhody – väčšina používateľov ich aj tak ignoruje.

Je pravda, že existujú samostatné „neštandardné“ modely, ktoré s radosťou používajú úzky špecialisti a hráči. Napríklad trackballová myš (s 2D rolovacím kolieskom) alebo mini joystick (analogicky k hernému joysticku).

Moderné myši

Bežná myš s dvoma tlačidlami má všetky potrebné vlastnosti: umožňuje vám vykonávať veľa manipulácií (kliknutia, ťahanie a iné gestá), ľahko zasiahne správny pixel na monitore, je vhodný na dlhodobú prácu a je relatívne lacný.

Výrobcovia neustále aktualizujú dizajn a snažia sa ho urobiť ergonomickejším, to znamená čo najpohodlnejším pre uchopenie. Vyberte si teda optimálny model – a podľa Technické špecifikácie, a pokiaľ ide o pohodlie - dnes môže používateľ s akoukoľvek úrovňou požiadaviek.

Pred niekoľkými rokmi Apple predstavil dotykovú myš. Nie sú v ňom žiadne tlačidlá - ovládanie sa vykonáva pomocou gest.

Ďalší najnovší vývoj- tzv gyroskopická myš. Rozpoznáva pohyb nielen na povrchu, ale aj vo vzduchu – ovládať ho môžete mávnutím štetca.

Je pravda, že takáto inovácia má ďaleko k dokonalosti: ruka sa pri jej riadení rýchlo unaví.

V tomto článku sa pozrieme na princípy fungovania optických snímačov myši, osvetlíme si históriu ich technologického vývoja a tiež vyvrátime niektoré mýty spojené s optickými „hlodavcami“.

Kto ťa spravil...

Optické myši, ktoré sú nám dnes známe, sledujú svoj rodokmeň od roku 1999, keď sa v masovom predaji objavili prvé kópie takýchto manipulátorov od spoločnosti Microsoft a po chvíli aj od iných výrobcov. Pred príchodom týchto myší a ešte dlho potom bola väčšina masových počítačových „hlodavcov“ optomechanická (pohyby manipulátora boli sledované optický systém, spojený s mechanickou časťou - dva valčeky zodpovedné za sledovanie pohybu myši pozdĺž osí x a y; tieto valčeky sa zase otáčali guľôčkou, keď používateľ pohyboval myšou). Hoci existovali aj čisto optické modely myší, ktoré si na svoju prácu vyžadovali špeciálny koberec. S takýmito zariadeniami sa však často nestretávame a samotná myšlienka vývoja takýchto manipulátorov postupne zmizla.

Dnes známy „pohľad“ masových optických myší, založený na všeobecných princípoch fungovania, bol „vypestovaný“ vo výskumných laboratóriách svetoznámej spoločnosti Hewlett-Packard. Presnejšie vo svojej divízii Agilent Technologies, ktorá sa len relatívne nedávno úplne oddelila do samostatnej spoločnosti v štruktúre HP Corporation. K dnešnému dňu Agilent Technologies, Inc. - monopol na trhu optických senzorov pre myši, žiadne iné spoločnosti nevyvíjajú takéto senzory, bez ohľadu na to, čo vám kto povie o exkluzívnych technológiách IntelliEye alebo MX Optical Engine. Podnikaví Číňania sa však už naučili „klonovať“ senzory Agilent Technologies, takže pri kúpe lacnej optickej myši sa môžete stať vlastníkom „ľavého“ senzora.

Odkiaľ sa berú viditeľné rozdiely vo fungovaní manipulátorov, to sa dozvieme o niečo neskôr, no zatiaľ začnime uvažovať o základných princípoch fungovania optických myší, respektíve ich systémov na sledovanie pohybu.

Ako „vidia“ počítačové myši

V tejto časti budeme študovať základné princípy fungovania systémov optického sledovania pohybu, ktoré sa používajú v moderných manipulátoroch typu myši.

Takže "vízia" optickej počítačovej myši je spôsobená nasledujúcim procesom. Pomocou LED a systému šošoviek, ktoré sústreďujú jej svetlo, sa pod myšou zvýrazní plocha. Svetlo odrazené od tohto povrchu je zase zbierané inou šošovkou a vstupuje do prijímacieho senzora mikroobvodu - obrazového procesora. Tento čip zase fotí povrch pod myšou vysoká frekvencia(kHz). Navyše, mikroobvod (nazvime ho optický snímač) nielen fotografuje, ale aj sám spracováva, pretože obsahuje dve kľúčové časti: systém získavania obrazu (IAS) a integrovaný procesor na spracovanie obrazu DSP.

Na základe analýzy série po sebe idúcich obrázkov (ktoré sú štvorcovou maticou pixelov rôzneho jasu) vypočíta integrovaný DSP procesor výsledné indikátory označujúce smer pohybu myši pozdĺž osí x a y a odošle výsledky svojho pracovať vonku cez sériový port.

Ak sa pozrieme na blokovú schému jedného z optických snímačov, uvidíme, že mikroobvod pozostáva z niekoľkých blokov, a to:

• Hlavným blokom je samozrejme Obrázokprocesor- obrazový procesor (DSP) so zabudovaným prijímačom svetelného signálu (IAS);
• Regulátor napätia a riadenie výkonu- jednotka regulácie napätia a spotreby energie (do tejto jednotky je privádzaná energia a je k nej pripojený dodatočný externý napäťový filter);
• Oscilátor- tento blok čipu je dodávaný externý signál z hlavného kremenného oscilátora je frekvencia prichádzajúceho signálu rádovo niekoľko desiatok MHz;
• Ovládanie LED- jedná sa o LED riadiacu jednotku, pomocou ktorej je zvýraznený povrch pod myšou;
• Sériový port- blok, ktorý prenáša údaje o smere pohybu myši mimo čip.

Niektoré detaily fungovania optického senzorového čipu zvážime o niečo neskôr, keď sa dostaneme k najpokročilejšiemu z moderných senzorov, ale nateraz sa vráťme k základným princípom fungovania optických systémov na sledovanie pohybu manipulátorov.

Je potrebné objasniť, že optický senzorový čip neprenáša informácie o pohybe myši priamo do počítača cez sériový port. Údaje sa odosielajú do iného čipu ovládača nainštalovaného v myši. Tento druhý „hlavný“ čip v zariadení je zodpovedný za reakciu na kliknutia myšou, otáčanie kolieska atď. Tento čip okrem iného už priamo prenáša informácie o smere pohybu myši do PC, pričom dáta prichádzajúce z optického snímača premieňa na tie prenášané cez PS / 2 resp. USB signály. A už počítač pomocou ovládača myši na základe informácií prijatých cez tieto rozhrania pohybuje kurzor-ukazovateľ po obrazovke monitora.

Je to práve kvôli prítomnosti tohto „druhého“ riadiaceho čipu, alebo skôr kvôli odlišné typy takéto mikroobvody sa už prvé modely optických myší medzi sebou značne líšili. Ak nemôžem hovoriť príliš zle o drahých zariadeniach od spoločností Microsoft a Logitech (hoci neboli vôbec „bezhriešne“), potom sa množstvo lacných manipulátorov, ktoré sa po nich objavilo, nesprávalo celkom adekvátne. Pri pohybe týchto myší na obyčajných koberčekoch robili kurzory na obrazovke zvláštne kotrmelce, skákali takmer na podlahu pracovnej plochy a niekedy ... niekedy sa dokonca vydali na samostatnú cestu po obrazovke, keď sa používateľ nedotkol myši vôbec. Dospelo to dokonca až k tomu, že myš mohla ľahko vyviesť počítač z pohotovostného režimu, pričom omylom zaregistrovala pohyb, keď sa manipulátora v skutočnosti nikto nedotkol.

Mimochodom, ak stále bojujete s podobný problém, potom sa to vyrieši jedným ťahom takto: vyberte Tento počítač> Vlastnosti> Hardvér> Správca zariadení> vyberte nainštalovaná myš> prejdite do jeho "Vlastnosti" > v zobrazenom okne prejdite na kartu "Správa napájania" a zrušte začiarknutie políčka "Povoliť zariadeniu prebudiť počítač z pohotovostného režimu" (obr. 4). Potom už myš nebude môcť pod žiadnou zámienkou prebudiť počítač z pohotovostného režimu, ani keď do nej kopnete nohami :)

Príčina takého markantného rozdielu v správaní optických myší teda vôbec nebola v „zlých“ alebo „dobrých“ nainštalovaných senzoroch, ako si mnohí stále myslia. Verte mi, nie je to nič iné ako mýtus. Alebo fantázia, ak chcete :) Myši, ktoré sa správali úplne inak, mali často nainštalované úplne rovnaké optické senzorové čipy (našťastie nebolo toľko modelov týchto čipov, ako uvidíme nižšie). Vďaka nedokonalým čipom ovládača inštalovaným v optických myšiach sme však mali možnosť dôrazne pokarhať prvé generácie optických hlodavcov.

Trochu sme však odbočili od témy. Vrátime sa. Vo všeobecnosti systém optického sledovania myši okrem senzorového čipu obsahuje ešte niekoľko základných prvkov. Konštrukcia obsahuje držiak (Clip), v ktorom je inštalovaná LED dióda a samotný senzorový čip (Sensor). Tento systém prvkov je pripojený k vytlačená obvodová doska(PCB), medzi ktorým a spodným povrchom myši (Base Plate) je upevnený plastový prvok (Lens) obsahujúci dve šošovky (ktorého účel bol popísaný vyššie).

Po zložení vyzerá optický sledovací prvok tak, ako je znázornené vyššie. Schéma fungovania optiky tohto systému je uvedená nižšie.

Optimálna vzdialenosť od prvku Lens k odrazovej ploche pod myšou by mala byť medzi 2,3 a 2,5 mm. Toto sú odporúčania výrobcu snímača. Tu je prvý dôvod, prečo sa optickým myšiam zle „lezie“ po plexiskle na stole, všelijakých „priesvitných“ koberčekoch atď. A na optické myši by ste nemali lepiť „hrubé“ nohy, keď staré odpadávajú alebo sú vymazané. . Myš môže v dôsledku nadmerného „vyvýšenia“ nad povrchom upadnúť do stavu strnulosti, keď je dosť problematické „rozhýbať“ kurzor po tom, čo je myš v pokoji. Toto nie sú teoretické výmysly, to je osobná skúsenosť :)

Mimochodom, o probléme trvanlivosti optických myší. Pamätám si, že niektorí ich výrobcovia tvrdili, že vraj „vydržia navždy“. Áno, spoľahlivosť optického sledovacieho systému je vysoká, nedá sa porovnávať s optomechanickým. Zároveň je v optických myšiach veľa čisto mechanických prvkov, ktoré podliehajú opotrebovaniu rovnakým spôsobom ako pod nadvládou starej dobrej „optomechaniky“. Napríklad mojej starej optickej myši boli opotrebované a odpadnuté nožičky, zlomilo sa rolovacie koliesko (dvakrát, naposledy nenávratne :(), rozstrapkaný drôt v prepojovacom kábli, odlepený kryt puzdra od manipulátora. .. ale optický senzor funguje normálne, akoby nič Na základe toho môžeme s istotou konštatovať, že fámy o údajne impozantnej odolnosti optických myší sa v praxi nepotvrdili.A prečo, povedzme, optické myši „žijú“ príliš dlho? Predsa len, nové, viac "Perfektné modely vytvorené na báze nových prvkov. Očividne sú dokonalejšie a pohodlnejšie sa používajú. Pokrok, viete, je nepretržitá vec. Pozrime sa, ako to bolo v oblasti evolúcie optických senzorov, ktoré nás zaujímajú. Pozrime sa teraz.“

Z histórie myšlienkového videnia

Vývojoví inžinieri v Agilent Technologies, Inc. nejedia svoj chlieb nadarmo. Za posledných päť rokov prešli optické snímače spoločnosti významnými technologickými vylepšeniami a ich najnovšie modely majú veľmi pôsobivé vlastnosti.

Ale povedzme si o všetkom pekne po poriadku. Čipy boli prvé sériovo vyrábané optické senzory. HDNS-2000(obr. 8). Tieto snímače mali rozlíšenie 400 cpi (počet na palec), teda bodov (pixelov) na palec, a boli navrhnuté pre maximálnu rýchlosť pohybu myši 12 palcov/s (približne 30 cm/s) s rámom optického snímača. frekvenciou 1500 snímok za sekundu. Prípustné (pri zachovaní stabilnej prevádzky snímača) zrýchlenie pri pohybe myšou "v trhnutí" pre čip HDNS-2000 nie je väčšie ako 0,15 g (približne 1,5 m/s2).

Potom sa na trhu objavili čipy optických snímačov. ADNS-2610 a ADNS-2620. Optický snímač ADNS-2620 už podporoval programovateľnú frekvenciu „snímania“ povrchu pod myšou, a to s frekvenciou 1500 alebo 2300 záberov/s. Každý obrázok bol nasnímaný s rozlíšením 18x18 pixelov. Pre snímač bola maximálna prevádzková rýchlosť pohybu stále obmedzená na 12 palcov za sekundu, ale limit povoleného zrýchlenia sa zvýšil na 0,25 g s frekvenciou „fotografovania“ povrchu 1500 snímok / s. Aj tento čip (ADNS-2620) mal len 8 nôh, čo umožnilo výrazne zmenšiť jeho veľkosť v porovnaní s čipom ADNS-2610 (16 pinov), ktorý vyzerá podobne ako HDNS-2000. V spoločnosti Agilent Technologies, Inc. sa rozhodli „minimalizovať“ svoje čipy, pričom chcú, aby boli tieto čipy kompaktnejšie, úspornejšie v spotrebe energie, a teda pohodlnejšie na inštaláciu do „mobilných“ a bezdrôtových manipulátorov.

Čip ADNS-2610, hoci to bol „veľký“ analóg 2620, bol zbavený podpory pre „pokročilý“ režim 2300 snímok / s. Navyše táto možnosť vyžadovala 5V napájanie, zatiaľ čo čip ADNS-2620 stál iba 3,3V.

Čip príde čoskoro ADNS-2051 bolo oveľa výkonnejšie riešenie ako čipy HDNS-2000 alebo ADNS-2610, aj keď navonok (balenie) im bolo tiež podobné. Tento snímač už umožňoval programovo ovládať „rozlíšenie“ optického snímača, pričom ho menilo zo 400 na 800 cpi. Variant mikroobvodu umožňoval aj úpravu frekvencie plošných výstrelov a umožňoval ju meniť vo veľmi širokom rozsahu: 500, 1000,1500, 2000 alebo 2300 výstrelov/s. Ale veľkosť týchto obrázkov bola iba 16 x 16 pixelov. Pri 1500 záberoch/s bolo maximálne povolené zrýchlenie myši pri „škubnutí“ stále 0,15 g, maximálna možná rýchlosť pohybu bola 14 palcov/s (t.j. 35,5 cm/s). Tento čip bol navrhnutý pre napájacie napätie 5V.

Senzor ADNS-2030 navrhnutý pre bezdrôtové zariadenia, a preto mal nízku spotrebu energie, vyžadoval len 3,3 V napájanie. Čip tiež podporoval funkcie na úsporu energie, ako je funkcia na zníženie spotreby energie, keď je myš v pokoji (režim úspory energie v čase, keď sa nepohybuje), prepnutie do režimu spánku vrátane pripojenia myši cez rozhranie USB atď. Myš však mohla pracovať aj v režime bez úspory energie: hodnota „1“ v bite spánku jedného z registrov čipu spôsobila, že senzor bol „vždy prebudený“ a predvolená hodnota „0“ zodpovedalo prevádzkovému režimu mikroobvodu, keď po jednej sekunde, ak sa myš nepohla (presnejšie po prijatí 1500 úplne rovnakých povrchových záberov), prešiel snímač spolu s myšou do úsporného režimu. Čo sa týka ostatných kľúčových charakteristík snímača, tie sa nelíšili od vlastností ADNS-2051: rovnaké 16-pinové balenie, rýchlosť pohybu až 14 palcov/s s maximálnym zrýchlením 0,15 g, programovateľné rozlíšenie 400 a Rýchlosť snímok 800 cpi by mohla byť presne rovnaká ako vyššie zvažovaná verzia mikroobvodu.

Boli to prvé optické senzory. Žiaľ, vyznačovali sa nedostatkami. Veľkým problémom, ktorý sa vyskytol pri pohybe optickej myši po povrchoch, najmä s opakujúcim sa malým vzorom, bolo, že obrazový procesor niekedy pomýlil oddelené podobné oblasti monochromatického obrazu prijatého snímačom a nesprávne určil smer pohybu myši.

V dôsledku toho sa kurzor na obrazovke nepohyboval podľa potreby. Ukazovateľ na obrazovke sa dokonca stal schopným improvizácie:) - nepredvídateľných pohybov v ľubovoľnom smere. Okrem toho je ľahké uhádnuť, že ak by sa myšou pohybovalo príliš rýchlo, snímač by vo všeobecnosti mohol stratiť akékoľvek „spojenie“ medzi niekoľkými nasledujúcimi zábermi povrchu. Čo spôsobilo ďalší problém: kurzor pri príliš prudkom pohybe myšou buď trhal na jednom mieste, alebo sa všeobecne vyskytovali „nadprirodzené“ javy :) javy napríklad s rýchlou rotáciou sveta okolo v hračkách. Bolo celkom jasné, že pre ľudskú ruku obmedzenia 12-14 palcov/s z hľadiska maximálnej rýchlosti pohybu myši zjavne nestačia. Nebolo tiež pochýb o tom, že 0,24 s (takmer štvrť sekundy), pridelených na zrýchlenie myši z 0 na 35,5 cm/s (14 palcov/s – maximálna rýchlosť), je veľmi dlhý časový úsek, schopný pohybovať kefou oveľa rýchlejšie. A preto pri prudkých pohyboch myši v dynamických herných aplikáciách s optickým manipulátorom môže byť ťažké ...

Pochopila to aj spoločnosť Agilent Technologies. Vývojári si uvedomili, že je potrebné radikálne zlepšiť vlastnosti senzorov. Vo svojom výskume sa držali jednoduchej, ale správnej axiómy: čím viac obrázkov za sekundu snímač nasníma, tým menej je pravdepodobné, že stratí „stopu“ pohybu myši, keď používateľ počítača urobí náhle pohyby :)

Aj keď, ako môžeme vidieť z vyššie uvedeného, ​​optické senzory sa vyvíjali, neustále sa uvoľňujú nové riešenia, vývoj v tejto oblasti však možno pokojne nazvať „veľmi postupný“. Vo všeobecnosti nenastali žiadne zásadné zmeny vo vlastnostiach senzorov. Ale technologický pokrok v akejkoľvek oblasti sa niekedy vyznačuje prudkými skokmi. Došlo k takému „prelomu“ v oblasti vytvárania optických senzorov pre myši. Príchod optického snímača ADNS-3060 možno považovať za skutočne revolučný!

Najlepšie z

Optický senzor ADNS-3060, v porovnaní so svojimi „predkami“, má skutočne pôsobivý súbor charakteristík. Použitie tohto čipu, zabaleného v 20-pinovom obale, poskytuje optickým myšiam doteraz nevídané možnosti. Prípustné maximálna rýchlosť pohyb manipulátora zvýšený na 40 palcov/s (teda takmer 3x!), t.j. dosiahol „znamenie“ rýchlosť 1 m/s. To je už veľmi dobré - sotva niektorý používateľ pohybuje myšou s viac ako toto obmedzenie rýchlosť tak často, že neustále pociťujete nepohodlie pri používaní optického manipulátora vrátane herných aplikácií. Prípustné zrýchlenie však vzrástlo desivo stonásobne (!) a dosiahlo hodnotu 15 g (takmer 150 m/s 2). Teraz má používateľ 7 stotín sekundy na zrýchlenie myši z 0 na maximum 1 m / s - myslím si, že teraz len veľmi málo ľudí dokáže prekročiť toto obmedzenie a dokonca aj tak pravdepodobne vo sne :) Programovateľné rýchlosť snímania povrchových snímok optickým snímačom v novom modeli čipu presahuje 6400 fps, t.j. "prekoná" predchádzajúci "rekord" takmer trikrát. Čip ADNS-3060 navyše dokáže sám upraviť frekvenciu opakovania obrazu tak, aby sa dosiahli najoptimálnejšie prevádzkové parametre v závislosti od povrchu, po ktorom sa myš pohybuje. „Rozlíšenie“ optického snímača môže byť stále 400 alebo 800 cpi. Použime príklad mikroobvodu ADNS-3060 na zváženie všeobecných princípov fungovania optických senzorových čipov.

Všeobecná schéma analýzy pohybov myši sa v porovnaní s predchádzajúcimi modelmi nezmenila - mikroobrazy povrchu pod myšou získané senzorovou jednotkou IAS sú následne spracované DSP (procesorom) integrovaným v tom istom čipe, ktorý určuje smer a vzdialenosť pohyb manipulátora. DSP vypočíta relatívne hodnoty posunu x a y vzhľadom na východiskovú polohu myši. Potom externý mikroobvod ovládača myši (na čo ho potrebujeme, sme už povedali) číta informácie o pohybe manipulátora z sériový port optické senzorové čipy. Potom tento externý ovládač prevádza prijaté údaje o smere a rýchlosti pohybu myši na signály prenášané cez štandardné PS/2 alebo USB rozhrania, ktoré z neho už prichádzajú do počítača.

Poďme však trochu hlbšie do funkcií snímača. Bloková schéma čipu ADNS-3060 je uvedená vyššie. Ako vidíte, jeho štruktúra sa v porovnaní so vzdialenými „predkami“ zásadne nezmenila. 3.3 Snímač je napájaný cez blok Voltage Regulator And Power Control, tomu istému bloku je priradená funkcia filtrovania napätia, pre ktorú sa používa pripojenie k externému kondenzátoru. Prichádzajúce z externého prostredia kremenný rezonátor do bloku oscilátora, signál (ktorého nominálna frekvencia je 24 MHz, pre predchádzajúce modely mikroobvodov boli použité nízkofrekvenčné hlavné oscilátory) slúži na synchronizáciu všetkých výpočtových procesov vyskytujúcich sa vo vnútri mikroobvodu optického snímača. Napríklad frekvencia snímok optického snímača je viazaná na frekvenciu tohto externého generátora (mimochodom, na ten sa nevzťahujú veľmi prísne obmedzenia prípustných odchýlok od nominálnej frekvencie - až +/- 1 MHz) . V závislosti od hodnoty zadanej na určitej adrese (registri) pamäte čipu sú možné nasledujúce prevádzkové frekvencie snímania záberov snímačom ADNS-3060.

Ako by ste mohli uhádnuť, na základe údajov v tabuľke je frekvencia snímok snímača určená jednoduchým vzorcom: Frame rate = (hlavná frekvencia generátora (24 MHz) / hodnota registra Frame rate).

Snímky povrchu (snímky) snímané snímačom ADNS-3060 majú rozlíšenie 30x30 a predstavujú rovnakú maticu pixelov, pričom farba každého z nich je zakódovaná v 8 bitoch, t.j. jeden bajt (zodpovedá 256 odtieňom sivej pre každý pixel). Každý rámec (rámec) vstupujúci do procesora DSP je teda sekvenciou 900 bajtov dát. Týchto 900 bajtov snímky ale „prefíkaný“ procesor nespracuje hneď po príchode, počká, kým sa 1536 bajtov informácie o pixeli nahromadí v zodpovedajúcej vyrovnávacej pamäti (pamäti) (teda informácie o ďalších 2/3 nasledujúcej snímky sa pridáva). A až potom čip začne analyzovať informácie o pohybe manipulátora porovnávaním zmien v postupných snímkach povrchu.

S rozlíšením 400 alebo 800 pixelov na palec sú uvedené v bite RES v pamäťových registroch mikrokontroléra. Nulová hodnota tohto bitu zodpovedá 400 cpi a logická jedna v RES uvedie senzor do režimu 800 cpi.

Potom, čo integrovaný DSP procesor spracuje obrazové dáta, vykoná výpočet relatívne hodnoty posunutie manipulátora pozdĺž osí x a y, zadávanie konkrétnych údajov o tomto do pamäte čipu ADNS-3060. Mikroobvod externého ovládača (myš) cez sériový port zase dokáže „nasať“ tieto informácie z pamäte optického senzora s frekvenciou približne raz za milisekundu. Upozorňujeme, že prenos takýchto údajov môže iniciovať iba externý mikrokontrolér, samotný optický snímač takýto prenos nikdy nespustí. Otázka efektívnosti (frekvencie) sledovania pohybu myši preto z veľkej časti leží na „pleciach“ čipu externého ovládača. Dáta z optického snímača sa prenášajú v 56-bitových paketoch.

No a za ovládanie podsvietenia diódy je zodpovedný blok Led Control, ktorým je snímač vybavený - zmenou hodnoty bitu 6 (LED_MODE) na adrese 0x0a dokáže mikroprocesor optosensoru prepnúť LED do dvoch prevádzkových režimov: logický " 0" zodpovedá stavu "dióda je vždy zapnutá", logická "1" uvádza diódu do režimu "zapnuté len v prípade potreby". To je dôležité, povedzme, pri práci s bezdrôtovými myšami, pretože vám to umožňuje ušetriť náklady na ich autonómne zdroje energie. Navyše samotná dióda môže mať niekoľko režimov jasu.

To je v skutočnosti všetko so základnými princípmi optického snímača. Čo ešte možno dodať? Odporúčaná prevádzková teplota čipu ADNS-3060, ako aj všetkých ostatných čipov tohto druhu, je od 0 0С do +40 0С. Aj keď Agilent Technologies garantuje zachovanie pracovných vlastností svojich čipov v teplotnom rozsahu od -40 do +85 °С.

Laserová budúcnosť?

Nedávno bol web zaplnený pochvalnými článkami o myši Logitech MX1000 Laser Cordless Mouse, ktorá využívala infračervený laser na osvetlenie povrchu pod myšou. Sľuboval takmer revolúciu v oblasti optických myší. Bohužiaľ, keď som osobne použil túto myš, bol som presvedčený, že revolúcia sa nestala. Ale o tom to nie je.

nerozumel som myš Logitech MX1000 (nemal možnosť), ale som si istý, že za „novou revolučnou laserovou technológiou“ stojí náš starý priateľ, snímač ADNS-3060. Pretože podľa informácií, ktoré mám, sa vlastnosti snímača tejto myši nelíšia od tých, povedzme, modelu Logitech MX510. Všetok „humbuk“ vznikol okolo vyhlásenia na stránke Logitech, že pri použití laserového optického sledovacieho systému sa odhalí dvadsaťkrát (!) viac detailov ako pri použití LED technológie. Na tomto základe dokonca niektoré rešpektované stránky zverejnili fotografie určitých povrchov, hovoria, ako vidia svoje obyčajné LED a laserové myši :)

Samozrejme, tieto fotky (a za to ďakujeme) neboli tie pestrofarebné žiarivé kvety, ktorými sa nás na stránke Logitech snažili presvedčiť o nadradenosti laserového osvetlenia optického sledovacieho systému. Nie, samozrejme, optické myši nezačali „vidieť“ nič podobné daným farebným fotografiám s rôznym stupňom detailov – snímače stále „fotografujú“ len štvorcovú maticu šedých pixelov, ktoré sa líšia len rozdielnym jasom (spracovanie informácie o rozšírenej farbe, paleta pixelov by bola pre DSP prehnanou záťažou).

Odhadnime, že na získanie 20-krát detailnejšieho obrazu potrebujete, prepáčte za tautológiu, dvadsaťkrát viac detailov, ktoré dokážu sprostredkovať iba ďalšie obrazové pixely a nič iné. Je známe, že Logitech MX 1000 Laser Cordless Mouse fotí 30x30 pixelov a má maximálne rozlíšenie 800 cpi. O nejakých dvadsaťnásobnom zvýšení detailnosti záberov teda nemôže byť ani reči. Kde sa ten pes vyhrabal :), a sú takéto vyjadrenia vo všeobecnosti neopodstatnené? Pokúsme sa zistiť, čo spôsobilo vzhľad tohto druhu informácií.

Ako viete, laser vyžaruje úzko nasmerovaný (s malou divergenciou) lúč svetla. Osvetlenie povrchu pod myšou laserom je preto oveľa lepšie ako LED. Laser pracujúci v infračervenej oblasti bol zvolený pravdepodobne preto, aby neoslňoval oči prípadným odrazom svetla spod myši vo viditeľnom spektre. Skutočnosť, že optický senzor funguje normálne v infračervenom rozsahu, by nemala byť prekvapujúca - od červeného rozsahu spektra, v ktorom pracuje väčšina LED optických myší, až po infračervené - "čo by kameňom dohodil", a je nepravdepodobné, že by prechod na nový optický rozsah bol pre snímač náročný. Napríklad manipulátor Logitech MediaPlay využíva LED, ale poskytuje aj infračervené prisvietenie. Súčasné snímače fungujú bez problémov aj s modrým svetlom (existujú manipulátory s takýmto osvetlením), takže spektrum osvetľovacej plochy nie je pre snímače problém. Takže vďaka silnejšiemu osvetleniu povrchu pod myšou môžeme predpokladať, že rozdiel medzi miestami, ktoré pohlcujú žiarenie (tmavé) a odrážajú lúče (svetlo), bude výraznejší ako pri použití klasickej LED – t.j. obraz bude kontrastnejší.

Skutočne, ak sa pozrieme na skutočné obrázky povrchu nasnímané bežným LED optickým systémom a systémom využívajúcim laser, uvidíme, že „laserová“ verzia je oveľa kontrastnejšia – rozdiely medzi tmavými a svetlými oblasťami obrázka sú významnejšie. To samozrejme môže výrazne uľahčiť prácu optického senzora a budúcnosť možno patrí myšiam s laserovým osvetľovacím systémom. Ale sotva možno nazvať takéto „laserové“ obrázky dvadsaťkrát detailnejšie. Tak toto je ďalší „novorodenecký“ mýtus.

Aké budú optické senzory blízkej budúcnosti? Ťažko povedať. Pravdepodobne prejdú na laserové osvetlenie a na webe sa už šušká o vývoji snímača s „rozlíšením“ 1600 cpi. Môžeme len čakať.

Myš vníma svoj pohyb v pracovnej rovine (zvyčajne na časti povrchu stola) a prenáša tieto informácie do počítača. Program spustený na počítači v reakcii na pohyb myši vykoná na obrazovke akciu, ktorá zodpovedá smeru a vzdialenosti tohto pohybu. V rôznych rozhraniach (napríklad v oknách) používateľ pomocou myši ovláda špeciálny kurzor - ukazovateľ - manipulátor prvkov rozhrania. Niekedy sa používa na zadávanie príkazov pomocou myši bez účasti viditeľných prvkov programového rozhrania: analýzou pohybov myši. Táto metóda sa nazýva „gestá myši“ (angl. gestá myši).

Okrem pohybového senzora má myš jedno alebo viac tlačidiel, ako aj ďalšie detaily ovládania (rolovacie kolieska, potenciometre, joysticky, trackbally, klávesy atď.), ktorých činnosť je zvyčajne spojená s aktuálnou polohou ovládača. kurzor (alebo komponenty špecifického rozhrania) .

Komponenty ovládania myši sú do značnej miery zámerom akordovej klávesnice (t. j. dotykovej klávesnice). Myš, pôvodne vytvorená ako doplnok k akordovej klaviatúre, ju v skutočnosti nahradila.

V niektorých myšiach sú zabudované ďalšie nezávislé zariadenia - hodinky, kalkulačky, telefóny.

Príbeh

Prvým počítačom, ktorý obsahoval myš, bol minipočítač Xerox 8010 Star Information System ( Angličtina), predstavený v roku 1981. Myš Xerox mala tri tlačidlá a stála 400 USD, čo sa rovná približne 930 USD v cenách z roku 2009 upravených o infláciu. V roku 1983 Apple vydal vlastnú jednotlačidlovú myš pre počítač Lisa, ktorá bola znížená na 25 dolárov. Myš si získala veľkú popularitu vďaka jej použitiu v počítačoch Apple Macintosh a neskôr vo Windows pre počítače kompatibilné s IBM PC.

Snímače posunutia

V procese „evolúcie“ počítačovej myši prešli senzory pohybu najväčšími zmenami.

priamy pohon

Prvá počítačová myš

Pôvodný dizajn snímača pohybu myši, ktorý vynašiel Douglas Engelbart v Stanford Research Institute v roku 1963, pozostával z dvoch kolmých koliesok vyčnievajúcich z tela zariadenia. Pri pohybe kolieskom myši sa každé otáčalo vo svojom vlastnom rozmere.

Tento dizajn mal veľa nevýhod a čoskoro bol nahradený myšou s guľôčkovým pohonom.

guľový pohon

V guľôčkovom pohone sa pohyb myši prenáša na pogumovanú oceľovú guľôčku vyčnievajúcu z tela (jej váha a pogumovanie poskytujú dobrú priľnavosť k pracovnej ploche). Dva valčeky pritlačené na guľu zaznamenávajú jej pohyby pri každom z meraní a prenášajú ich do senzorov, ktoré tieto pohyby premieňajú na elektrické signály.

Hlavnou nevýhodou guľôčkového pohonu je znečistenie guľôčky a vyberacích valčekov, čo vedie k zasekávaniu myši a potrebe pravidelného čistenia (tento problém bol čiastočne vyriešený pokovovaním valčekov). Napriek nedostatkom, loptový pohon na dlhú dobu dominovali, úspešne konkurujú alternatívnym obvodom snímačov. V súčasnosti sú guľôčkové myši takmer úplne nahradené optickými myšami druhej generácie.

Boli dve možnosti snímačov pre pohon gule.

Kontaktné senzory

Kontaktný snímač je textolitový disk s radiálnymi kovovými dráhami a tromi kontaktmi pritlačenými k nemu. Takýto snímač išiel do guľôčkovej myši „zdedenej“ z priameho pohonu.

Hlavnými nevýhodami kontaktných snímačov sú kontaktná oxidácia, rýchle opotrebovanie a nízka presnosť. Všetky myši preto časom prešli na bezkontaktné optočlenové snímače.

optočlenový snímač

Mechanická počítačová myš

Optočlen pozostáva z dvojitého optočleny- LED a dve fotodiódy (zvyčajne infračervené) a disk s otvormi alebo radiálnymi štrbinami, ktoré blokujú svetelný tok pri jeho otáčaní. Pri pohybe myšou sa disk otáča a z fotodiód sa odoberá signál s frekvenciou zodpovedajúcou rýchlosti pohybu myši.

Druhá fotodióda, posunutá pod určitým uhlom alebo s posunutým systémom otvorov/štrbín na disku snímača, slúži na určenie smeru otáčania disku (svetlo na nej sa objaví/zmizne skôr alebo neskôr ako na prvej, v závislosti od smer otáčania).

Optická myš prvej generácie

Optické senzory sú navrhnuté tak, aby priamo sledovali pohyb pracovnej plochy vzhľadom na myš. Vylúčenie mechanického komponentu poskytlo vyššiu spoľahlivosť a umožnilo zvýšiť rozlišovaciu schopnosť detektora.

Prvú generáciu optických snímačov predstavovali rôzne schémy optočlenových snímačov s nepriamou optickou väzbou - svetlo vyžarujúce a odrážajúce svetlocitlivé diódy od pracovnej plochy. Takéto snímače mali jedno spoločné – vyžadovali špeciálne šrafovanie (kolmé alebo kosoštvorcové čiary) na pracovnej ploche (podložka pod myš). Na niektorých kobercoch boli tieto šrafovanie vyrobené farbami, ktoré boli na bežnom svetle neviditeľné (takéto koberce mohli mať dokonca vzor).

Nevýhody takýchto senzorov sa zvyčajne nazývajú:

• nutnosť použitia špeciálnej podložky a nemožnosť jej výmeny za inú. Okrem iného, ​​podložky pod myš rôznych optických myší často neboli zameniteľné a neboli vydané samostatne;
• potreba určitej orientácie myši vzhľadom na podložku, inak myš nefungovala správne;
• citlivosť myši na znečistenie podložky (napokon je v kontakte s rukou používateľa) - snímač nevnímal tieňovanie na znečistených miestach podložky;
• vysoké náklady na zariadenie.

V ZSSR sa optické myši prvej generácie spravidla nachádzali iba v zahraničných špecializovaných počítačových systémoch.

Optické LED myši

Myš s optickým senzorom

Optický snímací čip druhej generácie

Druhá generácia optických myší má zložitejšie zariadenie. V spodnej časti myši je nainštalovaná špeciálna LED dióda, ktorá osvetľuje povrch, po ktorom sa myš pohybuje. Miniatúrna kamera „fotografuje“ povrch viac ako tisíckrát za sekundu a prenáša tieto údaje do procesora, ktorý vyvodí závery o zmene súradníc. Optické myši druhej generácie majú oproti prvej obrovskú výhodu: nevyžadujú špeciálnu podložku a fungujú takmer na akomkoľvek povrchu okrem zrkadlového alebo priehľadného; dokonca aj na PTFE (vrátane čiernej). Tiež ich netreba čistiť.

Predpokladalo sa, že takéto myši budú fungovať na ľubovoľnom povrchu, ale čoskoro sa ukázalo, že mnohé predávané modely (najmä prvé široko predávané zariadenia) neboli tak ľahostajné k vzorom na koberci. V niektorých oblastiach obrazu môže GPU urobiť veľa chýb, čo vedie k chaotickým pohybom ukazovateľa, ktoré nezodpovedajú skutočnému pohybu. Pre myši náchylné na takéto zlyhania je potrebné zvoliť koberec s iným vzorom alebo dokonca s hladkým povlakom.

Niektoré modely sú náchylné aj na detekciu malých pohybov v pokoji myši, čo sa prejavuje trasením ukazovateľa na obrazovke, niekedy s tendenciou šmýkať sa jedným alebo druhým smerom.

Myš s dvojitým senzorom

Senzory druhej generácie sa postupne zlepšujú a v súčasnosti sú myši, ktoré sú náchylné na poruchy, oveľa menej bežné. Okrem zlepšenia senzorov sú niektoré modely vybavené dvoma senzormi posunu naraz, čo umožňuje analýzou zmien v dvoch oblastiach povrchu naraz vylúčiť možné chyby. Takéto myši sú niekedy schopné pracovať na sklenených, plexisklových a zrkadlových povrchoch (na ktorých iné myši nefungujú).

Existujú aj podložky pod myš špeciálne navrhnuté pre optické myši. Napríklad koberec, ktorý má na povrchu silikónový film so suspenziou trblietok (predpokladá sa, že optický senzor určuje pohyby na takomto povrchu oveľa jasnejšie).

Nevýhodou tejto myši je zložitosť jej súčasnej práce s grafickými tabletmi, ktoré kvôli svojim hardvérovým vlastnostiam niekedy stratia skutočný smer signálu pri pohybe pera a začnú skresľovať trajektóriu nástroja pri kreslení. Pri použití myší s guľôčkovým pohonom sa takéto odchýlky nepozorujú. Na odstránenie tohto problému sa odporúča použiť laserové manipulátory. Niektorí ľudia tiež označujú nevýhody optických myší ako žiaru takýchto myší, aj keď je počítač vypnutý. Keďže väčšina lacných optických myší má priesvitné telo, prepúšťajú červené svetlo LED diód, čo sťažuje zaspávanie, ak je počítač v spálni. Stáva sa to, ak sú porty PS / 2 a USB napájané z napäťovej linky v pohotovostnom režime; väčšina základné dosky umožniť zmenu pomocou prepojky +5V<->+5VSB, ale v tomto prípade nebude možné zapnúť počítač z klávesnice.

Optické laserové myši

Laserový senzor

V posledných rokoch bol vyvinutý nový, pokročilejší typ optického senzora, ktorý využíva na osvetlenie polovodičový laser.

O nedostatkoch takýchto senzorov sa vie len málo, ale sú známe ich výhody:

• vyššia spoľahlivosť a rozlíšenie
• absencia viditeľnej žiary (snímač je dostatočne slabo osvetlený laserom vo viditeľnom alebo prípadne infračervenom rozsahu)
• nízka spotreba energie

indukčné myši

Grafický tablet s indukčnou myšou

Indukčné myši používajú špeciálnu podložku, ktorá funguje ako grafický tablet alebo sú súčasťou samotnej súpravy grafický tablet. Niektoré tablety obsahujú manipulátor podobný myši so skleneným nitkovým krížom, ktorý pracuje na rovnakom princípe, ale v implementácii sa mierne líši, čo umožňuje dosiahnuť zvýšenú presnosť polohovania zväčšením priemeru citlivej cievky a jej posunutím von zo zariadenia do zorné pole používateľa.

Indukčné myši majú dobrú presnosť a nemusia byť správne orientované. Indukčná myš môže byť „bezdrôtová“ (tablet je pripojený k počítaču, na ktorom pracuje) a má indukčné napájanie, preto nevyžaduje batérie, ako obvykle bezdrôtové myši.

Myš, ktorá je súčasťou grafického tabletu, ušetrí miesto na stole (za predpokladu, že tablet je neustále na ňom).

Indukčné myši sú zriedkavé, drahé a nie vždy vhodné. Vymeniť myš za grafický tablet za inú (napríklad vhodnejšiu do ruky a pod.) je takmer nemožné.

Gyroskopické myši

Okrem vertikálneho a horizontálneho rolovania je možné použiť joysticky myši na striedanie pohybu kurzora alebo jeho úprav, podobne ako pri kolieskach.

guľôčky

indukčné myši

Indukčné myši sú najčastejšie poháňané indukčnou podložkou alebo grafickým tabletom. Takéto myši sú ale bezdrôtové len čiastočne – tablet alebo podložka sú stále pripojené káblom. Kábel teda neprekáža pri pohybe myšou, ale ani vám neumožňuje pracovať na diaľku od počítača, ako pri bežnej bezdrôtovej myši.

Doplnkové funkcie

Niektorí výrobcovia myší pridávajú do myši funkcie upozornení na akékoľvek udalosti, ktoré sa vyskytnú v počítači. Najmä Genius a Logitech vydávajú modely, ktoré vás upozornia na prítomnosť neprečítaných e-maily v poštová schránka svietiaca LED alebo prehrávanie hudby cez vstavaný reproduktor myši.

Sú známe prípady umiestnenia ventilátora do puzdra myši na chladenie ruky používateľa prúdením vzduchu cez špeciálne otvory počas prevádzky. Niektoré herné myši majú v tele myši zabudované malé výstredníky, ktoré poskytujú pocit vibrácií pri streľbe počítačové hry. Príkladom takýchto modelov je rad myší Logitech iFeel Mouse.

Okrem toho existujú mini myši určené pre majiteľov notebookov, ktoré majú malé rozmery a hmotnosť.

Niektoré bezdrôtové myši majú schopnosť fungovať ako diaľkové ovládanie (napríklad Logitech MediaPlay). Majú mierne upravený tvar, aby fungovali nielen na stole, ale aj pri držaní v ruke.

Výhody a nevýhody

Myš sa stala hlavným vstupným zariadením súradníc vďaka nasledujúcim vlastnostiam:

• vysoko nízka cena(v porovnaní s inými zariadeniami, ako sú dotykové obrazovky).
• Myš je vhodná na dlhodobé používanie. V prvých rokoch multimédií filmári radi predvádzali počítače „budúcnosti“ s dotykovým rozhraním, ale v skutočnosti je tento spôsob zadávania dosť zdĺhavý, pretože musíte držať ruky na váhe.
• Vysoká presnosť polohovania kurzora. S myšou (s výnimkou niektorých „neúspešných“ modelov) je ľahké trafiť požadovaný pixel obrazovky.
• Myš umožňuje veľa rôznych manipulácií - dvojité a trojité kliknutie, ťahanie, gestá, stlačenie jedného tlačidla pri ťahaní druhého atď.. Preto možno veľké množstvo ovládacích prvkov sústrediť do jednej ruky - viactlačidlové myši umožňujú ovládať napr. , prehliadač bez použitia klávesnice vôbec.

Nevýhody myši sú:

• Nebezpečenstvo syndrómu karpálneho tunela (nepotvrdené klinickými štúdiami).
• Na prácu je potrebný rovný, hladký povrch dostatočnej veľkosti (snáď s výnimkou gyroskopických myší).
• Odolnosť voči vibráciám. Z tohto dôvodu sa myš prakticky nepoužíva vo vojenských zariadeniach. Trackball vyžaduje menej miesta na ovládanie a nevyžaduje pohyb ruky, nedá sa stratiť, má väčšiu odolnosť voči vonkajším vplyvom a je spoľahlivejší.

Metódy uchopenia myši

Hráči rozlišujú tri hlavné spôsoby uchopenia myši.

• Prsty. Prsty ležia na plocho na tlačidlách, horná časť dlane spočíva na „päte“ myši. Spodná časť dlane je na stole. Výhodou sú presné pohyby myšou.
• V tvare pazúrov. Prsty sú ohnuté a o tlačidlá sa opierajú iba špičkami. "Päta" myši v strede dlane. Výhodou je pohodlnosť klikov.
• Palm. Celá dlaň spočíva na myši, „päta“ myši sa ako pri pazúrikovitom úchope opiera o stred dlane. Rukoväť je viac prispôsobená prudkým pohybom strelcov.

Kancelárske myši (s výnimkou malých notebookových myší) sú zvyčajne rovnako vhodné pre všetky typy uchopenia. Herné myši sú na druhej strane väčšinou optimalizované pre ten či onen úchop – takže pri kúpe drahej myši sa odporúča zistiť si spôsob úchopu.

Softvérová podpora

Charakteristickým rysom myší ako triedy zariadení je dobrá štandardizácia hardvéru

Ak používateľ naraz vykonával väčšinu akcií iba pomocou klávesnice a považovalo sa to za normálne, dnes je veľmi ťažké si to predstaviť domáci počítač bez myši. Nesmieš ísť ďaleko. Skúste si otvoriť prehliadač bez myši a trochu surfovať po internete, rýchlo si všimnete, aké je to nepohodlné, bez ohľadu na to, koľko klávesových skratiek prehliadač obsahuje. A keďže myšou sa každý z nás zaoberá takmer každý deň, v rámci tohto krátkeho článku sa v krátkosti zamyslím nad tým, čo je počítačová myš, z čoho sa skladá, aké existujú a kedy sa objavila.

Začnem definíciou. Počítačová myš je vstupné zariadenie, ktoré premieňa údaje o pohybe po rovine na informačný signál. Počítačová myš sa tiež vyznačuje prítomnosťou aspoň jedného tlačidla (v systéme Mac OS X sa myši dodávajú s jedným tlačidlom).

Myš sa objavila už v roku 1968 a bola patentovaná v roku 1970. Myš bola súčasťou počítačovej súpravy v roku 1981 ako súčasť Xerox-8010 Star Information.

Základným zariadením myši je pohybový senzor a tlačidlá, nič prepychové. Prítomné však môžu byť aj ďalšie ovládacie prvky, ako napríklad rolovacie koliesko a trackball. Vo všeobecnosti to všetko závisí od predstavivosti výrobcov.

Myši sú v podstate rozdelené presne podľa princípu budovania snímača posunu a tu sú:

1. Priamy pohon - úplne prvá verzia snímača. Tieto myši používali dve kolieska v spodnej časti, pre horizontálnu a vertikálnu os.

2. Guľový pohon - ďalšia možnosť pre zostavenie snímača posunu. V tomto prípade neboli použité kolieska, ale jedna gulička, ktorá susedí s malými hriadeľmi vo vnútri samotnej myši. Tento mechanizmus zjednodušil používanie myši, pretože loptička sa na rozdiel od koliesok nikdy nezachytí na povrchu.

3. optická mechanika- tento senzor využíva optický mechanizmus na sledovanie polohy myši. Takýchto senzorov bolo niekoľko generácií, poslednou z nich je nenáročná laserová myš. V skutočnosti boli v prvých variantoch potrebné špeciálne rohože, pretože snímače boli veľmi citlivé na kvalitu povrchu.

4. Gyroskopické myši – obsahujú gyroskop, ktorý umožňuje určovať pohyby myši aj v trojrozmernom priestore.

5. Indukčné myši – vyžadujú špeciálnu podložku, pretože polohu určujú indukčné procesy.

Ak hovoríme o tlačidlách, potom sú to jednotlačidlové, dvojtlačidlové a trojtlačidlové. V tomto prípade hovoríme o tlačidlách, ktoré sú umiestnené na vrchu a sú najmasívnejšie (základné). Ako už bolo spomenuté, každý výrobca môže myši doplniť ovládacími prvkami. Takže napríklad herné myši môžu obsahovať tucet malých bočných tlačidiel, ktoré výrazne skracujú čas na volanie častých operácií. Oplatí sa však vedieť čo prídavné tlačidlá možno použiť iba v prípade špeciálneho softvér od rovnakých výrobcov. Inak, operačný systém bude ich ignorovať.

Podľa typu pripojenia myši sú:

1. Drôtové. Takéto myši bývali pripojené cez porty COM a PS / 2. Rozhranie USB dnes využívajú takmer všetky myši.

2. Bezdrôtové infračervené - k počítaču je pripojený špeciálny prijímač infračervených signálov. Takéto myši sa zle zakorenili, pretože medzi prijímačom a myšou by nemali byť žiadne prekážky.

3. Bezdrôtové s rádiovou komunikáciou – takéto myši využívajú rádiovú komunikáciu ako mechanizmus na prenos informácií. Rýchlo nahradili IR myši kvôli nedostatku problémov s obštrukciou.

4. Bezdrôtová indukcia – tieto myši sa používajú v spojení so špeciálnym kobercom. Výhodou je, že sa nemusia nabíjať, sú napájané priamo z podložky. Nevýhodou je, že bez koberca sú zbytočné.

5. Bezdrôtové s bluetooth - oproti analógovým vyhrávajú také myši v tom, že počítaču stačí bluetooth prijímač. Takúto myš je teda veľmi jednoduché pripojiť k notebookom a nemusíte sa obávať vyčnievajúceho prijímača, obsadeného USB slotu a ďalších vecí.

Ako vidíte, aj keď je odroda pomerne veľká, stále je to spôsobené najmä vnútornými vlastnosťami a podmienkami používania. Ak teda potrebujete myš, potom musíte triezvo zhodnotiť jej skutočné využitie. Takže napríklad lacné laserové myši sú lídrami pre domáce počítače.

Na vyriešenie jednej z úloh som potreboval programovo prijímať a spracovávať obrázky malej plochy povrchu papiera z veľmi blízkej vzdialenosti. Pri používaní nedosahuje slušnú kvalitu konvenčné USB fotoaparáty a už na polceste do predajne pre elektrónový mikroskop som si spomenul na jednu z prednášok, na ktorej nám hovorili, ako sú usporiadané rôzne zariadenia, vrátane počítačovej myši.

Príprava a trocha teórie

Googlim informácie na túto tému a rozoberaním starej myši Logitech PS / 2 som uvidel obrázok známy z článkov z internetu.

Nie naozaj komplexná schéma„myši prvej generácie“, optický senzor v strede a čip rozhrania PS / 2 o niečo vyššie. Optický snímač, ktorý sa mi dostal do rúk, je obdobou "populárnych" modelov ADNS2610/ADNS2620/PAN3101. Myslím, že oni a ich náprotivky boli sériovo vyrábané v tej istej čínskej továrni, pričom na výstupe dostali rôzne označenia. Dokumentácia k nemu sa našla veľmi ľahko, dokonca spolu s rôznymi príkladmi kódu.

Dokumentácia hovorí, že tento snímač prijme obraz povrchu 18x18 pixelov (rozlíšenie 400 cpi) až 1500-krát za sekundu, zapamätá si ho a pomocou algoritmov na porovnanie obrazu vypočíta posun v súradniciach X a Y vzhľadom na predchádzajúcu pozíciu.

Implementácia

Pripojíme 5V a GND k zodpovedajúcim výstupom Arduino a nohy snímača SDIO a SCLK k digitálnym kolíkom 8 a 9.

Ak chcete získať offset v súradniciach, musíte prečítať hodnotu registra čipu na 0x02 (X) a 0x03 (Y) a na vypísanie obrázka musíte najskôr zapísať hodnotu 0x2A na 0x08 a potom ju prečítať 18x18 krát odtiaľ. Toto bude posledná „zapamätaná“ hodnota jasovej matice obrazu z optického snímača.

Môžete vidieť, ako som to implementoval na Arduine tu: http://pastebin.com/YpRGbzAS (celkom ~ 100 riadkov kódu).

A na príjem a zobrazenie obrázku bol napísaný program v Processing.

Výsledok

Môžete si na ňom všimnúť textúru povrchu (papier) a dokonca aj jednotlivé písmená. Je potrebné poznamenať, že taká jasná kvalita obrazu je dosiahnutá vďaka skutočnosti, že vývojári tohto modelu myši pridali do dizajnu špeciálny sklenený stojan s malou šošovkou priamo pod snímačom.

Ak začnete myš zdvihnúť nad hladinu, čo i len o pár milimetrov, prehľadnosť okamžite zmizne.

Ak to zrazu chcete zopakovať doma, aby ste našli myš s podobným snímačom, odporúčam hľadať staré zariadenia s rozhraním PS / 2.

Záver

Zanechám odkazy na materiály, ktoré mi boli veľmi užitočné pri riešení tohto problému. Naozaj to nebolo ťažké a bolo to urobené s veľkým potešením. Teraz hľadám informácie o čipoch drahších modelov moderných myší na získanie kvalitných obrázkov s vyšším rozlíšením. Možno sa mi podarí zostaviť aj niečo ako mikroskop (kvalita obrazu z aktuálneho snímača na to zjavne nevyhovuje). Ďakujem za tvoju pozornosť!