Klávesnice - jedno z nejoblíbenějších zařízení pro zadávání informací do počítače. Skládá se z různých kláves, z nichž každá má svou funkci. Málokdo však přemýšlí, jak je struktura tohoto zařízení uspořádána a jak funguje každá jeho složka.
Moderní klávesnice se skládá z několika základních bloků. Základ klávesnice je klávesová jednotka, která obsahuje klávesy jako mřížku klávesnice. Také často na klávesnici číselný panel s klávesami od 0 do 9 a operačními klávesami jako "Enter", "Escape" nebo "Delete".
Zvláštností klávesnice je, že i když vypadá jednoduše a nekomplikovaně, její práce je ve skutečnosti složitá a mnohostranná. Každá klávesa na klávesnici má své jedinečné číslo, které se přenáší na počítač v okamžiku stisknutí. Počítač tento signál zpracovává a v závislosti na softwaru provede určitou akci.
Základním principem klávesnice je snímání klávesa. Druhou možností je přerušování. Když stisknete klávesu, dojde k přerušení počítače a vyvolá se odpovídající akce.
Funkčnost a principy práce
- Přenos zadaných dat do počítače nebo jiného zařízení. To se provádí stisknutím kláves, z nichž každá odpovídá určitému znaku nebo příkazu.
- Ovládání kurzoru a pohyb po obrazovce. Klávesy se šipkami vám umožňují pohybovat se nahoru, dolů, doleva a doprava, zatímco klávesy Home, End, Page Up a Page Down vám umožňují rychle procházet dokumenty nebo stránky.
- Provádění speciálních funkcí. Některé klávesy, jako je F1-F12 nebo klávesy se symbolem "Windows", mohou provádět speciální příkazy, jako je otevírání nabídek, spouštění aplikací atd.
- Zadání čísel a matematických operací. Klávesy s čísly a znaménky matematických operací umožňují zadávání čísel nebo provádění nejjednodušších aritmetických operací.
- Zadání speciálních znaků. Klávesy se symboly, jako je " @ "nebo"#", vám umožňují psát speciální znaky, které nejsou uvedeny na hlavní klávesnici.
Principy klávesnice jsou založeny na použití elektromechanických nebo elektronických součástek. Klávesnice může být provedena ve formě plug-in zařízení, například přes USB port, nebo může být integrována přímo do těla zařízení, jako je notebook nebo smartphone. V závislosti na typu klávesnice lze použít různé technologie a metody zadávání dat.
Hlavním principiálním zařízením klávesnice je pole kláves, které mají některé vlastnosti, jako je tvar, velikost, umístění a způsob připojení. Každá klávesa je spojena s určitým příkazem nebo symbolem, který přenáší, když je stisknuta. Klávesy lze provádět jako samostatné fyzické prvky nebo být dotykové, které reagují na stisk prstu nebo stylusu. Klávesnice může mít také další ovládací prvky, jako je kodér kol nebo joystick, které vám umožňují ovládat některé možnosti zařízení nebo softwarové aplikace.
Klávesy a jejich účel
Klávesnice se skládá z různých kláves, z nichž každá má svůj účel. Zvažte hlavní klávesy a jejich funkce:
- Alfanumerické klávesy-slouží k psaní písmen a znaků na klávesnici. Klávesy jsou reprezentovány písmeny abecedy a umožňují psaní textu.
- Digitální klávesy-jsou reprezentovány čísly od 0 do 9 a používají se k zadávání čísel a provádění operací nad nimi.
- Speciální klávesy-plní různé funkce v závislosti na programu nebo operačním systému. Některé z nich zahrnují klávesy Esc, Delete, Backspace, Enter, Tab a další.
- Funkční klávesy-jsou umístěny v horní části klávesnice a mají různé přiřazení v závislosti na programu nebo operačním systému. Například funkční klávesy F1-F12 se používají k vyvolání určitých příkazů nebo funkcí.
- Šipky - slouží k pohybu v textu nebo mezi prvky na obrazovce. Zahrnují klávesy se šipkami nahoru, dolů, doleva a doprava.
Kromě hlavních kláves mohou být přítomny také další klávesy, jako jsou klávesy pro regulaci hlasitosti, osvětlení nebo rychlý přístup k určitým funkcím.
V závislosti na modelu klávesnice a specifikaci se může umístění a přiřazení kláves mírně lišit. Základní principy fungování a funkce kláves však zůstávají stejné.
Architektura a schéma připojení
Strukturální obvod klávesnice je komplexní zařízení, které zahrnuje různé prvky, které zajišťují fungování klávesnice.
Základem architektury klávesnice je maticové schéma připojení. Jádrem maticového obvodu je princip kódování kláves a přenosu informací prostřednictvím elektrických signálů.
Uvnitř klávesnice je sada spínačů, které jsou obvykle prezentovány jako mikrospínače, posuvné spínače nebo membránová klávesnice. Každá klávesa odpovídá nějakému spínači, který po stisknutí vytvoří elektrický signál.
Signály generované přepínači jsou přenášeny do elektronických obvodů klávesnice, které kódují stisknutou klávesu do určitého kódu. Kódovací řetězce vysílají signály do matice, což je mřížka sloupců a řádků, kde každá klávesa odpovídá určitému průsečíku sloupce a řádku.
Když stisknete klávesu, signál z vysílače prochází řádkem a sloupcem odpovídajícím stisknuté klávese a zasáhne ovladač klávesnice, který detekuje, která klávesa byla stisknuta a generuje odpovídající signál.
Ovladač klávesnice dekóduje signál a převádí jej na vyšší úroveň abstrakce, jako je symbol nebo příkaz. Získané informace jsou pak přenášeny do počítače nebo jiného zařízení, do kterého je klávesnice připojena.
Architektura klávesnice a její schéma připojení tak poskytují spolehlivý přenos informací o stisknutých klávesách a umožňují uživatelům zadávat data pomocí klávesnice.
Typy klávesnicových spínačů
Klávesové spínače, známé také jako klávesové spínače nebo mechanické klávesy, jsou základními prvky struktury klávesnice. Jsou určeny k registraci znaků, které uživatel zadává na klávesnici. Klávesové spínače mají různé typy, z nichž každý má své vlastní vlastnosti a principy fungování.
Membránové spínače: Toto je nejběžnější typ klávesových spínačů. Jsou založeny na principu membránových kontaktů, kde každá klávesa má dvě kontaktní membrány oddělené speciální mezilehlou vrstvou. Když je klávesa stisknuta, membrány se dotknou a zaregistrují stisk. Membránové spínače mají mírný zdvih a nízkou hlučnost, ale obvykle mají omezený zdroj a nemají stejnou reaktivitu jako mechanické spínače.
Mechanické spínače: Tento typ klávesových spínačů používá mechanickou strukturu k zaznamenávání stisků kláves. Obvykle mají pro každou klávesu samostatný spínač, který se skládá z kovových kolíků a mechanického mechanismu pro uzamčení a registraci stisku. Mechanické spínače se vyznačují vysokou spolehlivostí, dlouhou životností a možností přizpůsobení pomocí různých typů spínačů.
Optické spínače: Tento typ klávesových spínačů je založen na použití infračervených LED diod a fotorezistorů k zaznamenání stisku. Když je klávesa stisknuta, světlo z LED je blokováno fyzickou překážkou a fotorezistor detekuje změnu světelného toku. Optické spínače se vyznačují vysokou přesností při zaznamenávání stisků, rychlou odezvou a dlouhou životností.
Spínače kapslí: Tento typ klávesových spínačů používá kapsli uvnitř každé klávesy k registraci stisku. Kapsle obsahuje senzor, který zaznamenává stisk a vysílá odpovídající signál. Kapslové spínače mají velkou spolehlivost, dlouhou životnost a vynikající hmatové vlastnosti, ale mohou být nákladnější a složitější na výrobu.
Kapslové spínače s "hmatovou odezvou": Tento typ klávesových spínačů nabízí extra hmatový zážitek při stisknutí klávesy. Obvykle mají uvnitř spínače speciální mechanické zařízení, které vytváří hmatové kliknutí pro zpětnou vazbu uživatele. Klávesy s hmatovou odezvou nabízejí uživateli hmatatelnější a pohodlnější zpětnou vazbu a běžně se používají v herních a profesionálních klávesnicích.
Rozhraní připojení
Pro připojení klávesnice k počítači nebo jinému zařízení se používají různá rozhraní, která umožňují přenos dat a správu klávesnice. Níže jsou uvedena základní rozhraní pro připojení klávesnice:
PS/2
Rozhraní PS/2 je jedno z nejstarších a nejběžnějších pro připojení klávesnice. Používá kruhový konektor se čtyřmi kolíky a poskytuje přenos dat a napájení klávesnice. Rozhraní PS / 2 poskytuje přenos dat nízké rychlosti a lze jej použít pouze k připojení klávesnice.
USB
Rozhraní USB (Universal Serial Bus) je nejoblíbenější a široce používané pro připojení různých zařízení, včetně klávesnice. USB poskytuje vysokorychlostní přenos dat a umožňuje připojení více zařízení k jednomu portu. Klávesnice s rozhraním USB nevyžadují instalaci dalšího softwaru a lze je připojit k libovolnému kompatibilnímu zařízení.
Bluetooth
Rozhraní Bluetooth umožňuje bezdrátové připojení klávesnice k zařízení prostřednictvím rádiových vln. Rozhraní Bluetooth vyžaduje mít modul Bluetooth jak v klávesnici, tak v zařízení, ke kterému se připojuje. Toto rozhraní umožňuje volný pohyb v určitém dosahu a nevyžaduje fyzické připojení k zařízení.
Wireless (bezdrátový)
Klávesnice s bezdrátovým rozhraním se používají k připojení k počítači nebo jiným zařízením bez použití kabelů nebo kabelů. K přenosu dat mohou využívat různé technologie, včetně infračervené a RF komunikace. Bezdrátové klávesnice umožňují snadné použití a umožňují volný pohyb v rámci akce bez omezení dráty.