Šajā rakstā aplūkosim sensoru darbības principus. optiskās peles, izgaismo to tehnoloģiju attīstības vēsturi, kā arī atspēko dažus mītus, kas saistīti ar optiskajiem "grauzējiem".

Kas tevi radīja...

Mūsdienās mums pazīstamās optiskās peles izseko savu ciltsrakstu kopš 1999. gada, kad masveida pārdošanā parādījās pirmie šādu manipulatoru eksemplāri no Microsoft un pēc kāda laika no citiem ražotājiem. Pirms šo peļu parādīšanās un ilgu laiku pēc tam lielākā daļa masveida datoru "grauzēju" bija optomehāniski (manipulatora kustības tika izsekotas ar optisko sistēmu, kas bija saistīta ar mehānisko daļu - diviem rullīšiem, kas bija atbildīgi par peles kustības izsekošanu). peli pa x un y asīm; šie rullīši, savukārt, griezās no bumbiņas ripošanas, kad lietotājs pārvietoja peli). Lai gan bija arī tīri optiski peļu modeļi, kuru darbam bija nepieciešams īpašs paklājs. Tomēr šādas ierīces nebija bieži sastopamas, un pati ideja par šādu manipulatoru izstrādi pamazām kļuva par velti.

Mums šodien pazīstamais masu optisko peļu “skats”, kas balstīts uz vispārējiem darbības principiem, tika “izaudzēts” pasaulslavenās korporācijas Hewlett-Packard pētniecības laboratorijās. Precīzāk, savā Agilent Technologies nodaļā, kas tikai salīdzinoši nesen pilnībā atdalījās atsevišķā uzņēmumā HP Corporation struktūrā. Līdz šim Agilent Technologies, Inc. - monopolists peļu optisko sensoru tirgū, neviens cits uzņēmums šādus sensorus neizstrādā, lai arī ko kāds jums stāstītu par ekskluzīvajām IntelliEye vai MX Optical Engine tehnoloģijām. Tomēr uzņēmīgie ķīnieši jau ir iemācījušies "klonēt" Agilent Technologies sensorus, tāpēc, iegādājoties lētu optisko peli, jūs varat kļūt par "kreisā" sensora īpašnieku.

No kurienes rodas redzamās atšķirības manipulatoru darbā, uzzināsim nedaudz vēlāk, bet pagaidām sāksim aplūkot optisko peļu darbības pamatprincipus, pareizāk sakot, to kustības izsekošanas sistēmas.

Kā datorpeles "redz"

Šajā sadaļā pētīsim optisko kustību izsekošanas sistēmu darbības pamatprincipus, kas tiek izmantoti mūsdienu peles tipa manipulatoros.

Tātad optiskās datora peles "vīzija" ir saistīta ar šādu procesu. Ar LED palīdzību un lēcu sistēmu, kas fokusē tās gaismu, zem peles tiek izcelts virsmas laukums. No šīs virsmas atstarotā gaisma savukārt tiek savākta ar citu objektīvu un nonāk mikroshēmas uztverošajā sensorā - attēla procesorā. Šī mikroshēma savukārt fotografē virsmu zem peles ar augstu frekvenci (kHz). Turklāt mikroshēma (sauksim to par optisko sensoru) ne tikai uzņem attēlus, bet arī pati tos apstrādā, jo tajā ir divas galvenās daļas: attēlu iegūšanas sistēmas (IAS) attēlu iegūšanas sistēma un integrēts DSP attēlu procesors.

Balstoties uz secīgu kadru sērijas analīzi (kas ir dažāda spilgtuma pikseļu kvadrātveida matrica), integrētais DSP procesors aprēķina iegūtos rādītājus, kas norāda peles kustības virzienu pa x un y asīm, un pārraida tā rezultātus. strādāt ārpusē, izmantojot seriālo portu.

Ja skatāmies uz viena optiskā sensora blokshēmu, mēs redzēsim, ka mikroshēma sastāv no vairākiem blokiem, proti:

• galvenais bloks, protams, ir AttēlsProcesors- attēla procesors (DSP) ar iebūvētu gaismas signālu uztvērēju (IAS);
• Sprieguma regulators un jaudas kontrole- sprieguma regulēšanas un jaudas patēriņa vadības bloks (šī iekārta tiek piegādāta strāva un tam pievienots papildu ārējais sprieguma filtrs);
• Oscilators- šim mikroshēmas blokam tiek piegādāts ārējais signāls no galvenā kristāla oscilatora, ienākošā signāla frekvence ir aptuveni pāris desmiti MHz;
• LED vadība- tas ir LED vadības bloks, ar kuru tiek izcelta virsma zem peles;
• Seriālais ports- bloks, kas pārraida datus par peles kustības virzienu ārpus mikroshēmas.

Dažas detaļas par optiskā sensora mikroshēmas darbību apskatīsim nedaudz vēlāk, kad nonāksim pie modernākajiem sensoriem, bet pagaidām atgriezīsimies pie manipulatoru kustības izsekošanas optisko sistēmu darbības pamatprincipiem.

Jāprecizē, ka optiskā sensora mikroshēma nepārraida informāciju par peles kustību tieši uz datoru, izmantojot seriālo portu. Dati tiek nosūtīti uz citu kontrollera mikroshēmu, kas instalēta pelē. Šī otrā "master" mikroshēma ierīcē ir atbildīga par reaģēšanu uz peles klikšķiem, ritināšanas ritenīša griešanos utt. Šī mikroshēma, cita starpā, jau tieši pārraida informāciju par peles kustības virzienu uz datoru, pārvēršot datus, kas nāk no optiskā sensora, signālos, kas tiek pārraidīti caur PS / 2 vai USB saskarnēm. Un jau dators, izmantojot peles draiveri, pamatojoties uz informāciju, kas saņemta caur šīm saskarnēm, pārvieto kursora rādītāju pa monitora ekrānu.

Tas ir tieši šīs “otrās” kontrollera mikroshēmas klātbūtnes dēļ vai drīzāk tāpēc dažādi veidišādas mikroshēmas jau pirmie optisko peļu modeļi savā starpā diezgan manāmi atšķīrās. Ja es nevaru runāt pārāk slikti par dārgām Microsoft un Logitech ierīcēm (lai gan tās nepavisam nebija “bezgrēka”), tad lēto manipulatoru masa, kas parādījās pēc tām, neizturējās pietiekami adekvāti. Pārvietojot šīs peles uz parastajiem paklājiem, kursori uz ekrāna radīja dīvainus kūleņus, uzlēca gandrīz līdz darbvirsmas grīdai un dažreiz ... dažreiz viņi pat devās neatkarīgā ceļojumā pa ekrānu, kad lietotājs nepieskārās pelei. pavisam. Tas pat nonāca līdz tam, ka pele varēja viegli izvest datoru no gaidstāves režīma, kļūdaini reģistrējot kustību, kad neviens faktiski nepieskārās manipulatoram.

Starp citu, ja jūs joprojām cīnāties ar līdzīgu problēmu, tad tā tiek atrisināta vienā rāvienā šādi: atlasiet Mans dators\u003e Rekvizīti\u003e Aparatūra\u003e Ierīču pārvaldnieks\u003e atlasiet instalēto peli\u003e dodieties uz savu " Rekvizīti"\u003e Parādītajā logā dodieties uz cilni "Pārvaldības barošana" un noņemiet atzīmi no izvēles rūtiņas "Atļaut ierīcei izslēgt datoru no gaidstāves režīma" (4. att.). Pēc tam peli vairs nevarēs pamodināt datoru no gaidstāves ar kādu ieganstu, pat ja spārda ar kājām :)

Tātad iemesls šādai pārsteidzošai optisko peļu uzvedības atšķirībai nemaz nebija "sliktajos" vai "labajos" uzstādītajos sensoros, kā daudzi joprojām domā. Ticiet man, tas nav nekas vairāk kā mīts. Vai arī fantāzija, ja tā patīk :) Pelēm, kas uzvedās pavisam savādāk, bieži bija uzstādītas tieši tādas pašas optisko sensoru mikroshēmas (par laimi, šo čipu modeļu nebija tik daudz, kā redzēsim tālāk). Taču, pateicoties optiskajās pelēs uzstādītajām nepilnīgajām kontroliera mikroshēmām, mums bija iespēja spēcīgi lamāt pirmās optisko grauzēju paaudzes.

Tomēr mēs esam nedaudz novirzījušies no tēmas. Mēs atgriežamies. Kopumā peles optiskā izsekošanas sistēma papildus sensora mikroshēmai ietver vēl vairākus pamata elementus. Dizains ietver turētāju (Clip), kurā ir uzstādīta LED, un pašu sensora mikroshēmu (Sensor). Šī elementu sistēma ir uzstādīta uz iespiedshēmas plates (PCB), starp kuru un peles apakšējo virsmu (Base Plate) ir fiksēts plastmasas elements (Lens), kas satur divus objektīvus (kuru mērķis tika aprakstīts iepriekš).

Samontēts optiskais izsekošanas elements izskatās kā parādīts iepriekš. Šīs sistēmas optikas darbības shēma ir parādīta zemāk.

Optimālajam attālumam no objektīva elementa līdz atstarojošajai virsmai zem peles jābūt no 2,3 līdz 2,5 mm. Šie ir sensora ražotāja ieteikumi. Lūk, pirmais iemesls, kāpēc optiskās peles jūtas slikti, “rāpojot” pa plexiglass uz galda, visādiem “caurspīdīgiem” paklājiņiem utt. Un nevajag līmēt optiskajām pelēm “biezas” kājas, kad vecās nokrīt vai tiek izdzēstas. . Pele pārmērīga “paaugstinājuma” dēļ virs virsmas var nonākt stuporā, kad kļūst diezgan problemātiski “uzkustināt” kursoru pēc tam, kad pele atrodas miera stāvoklī. Tie nav teorētiski izdomājumi, tā ir personīgā pieredze :)

Starp citu, par optisko peļu izturības problēmu. Es atceros, ka daži viņu ražotāji apgalvoja, ka viņi saka: "tie kalpos mūžīgi". Jā, optiskās izsekošanas sistēmas uzticamība ir augsta, to nevar salīdzināt ar optomehānisko. Tajā pašā laikā optiskajās pelēs ir daudz tīri mehānisku elementu, kas ir pakļauti nodilumam tāpat kā vecās labās “optomehānikas” dominējošā stāvoklī. Piemēram, manai vecajai optiskajai pelei kājas bija nolietojušās un nokrita, ritināšanas ritenis nolūza (divas reizes, pēdējo reizi neatgriezeniski :(), savienojuma vadā nobružāja vads, no manipulatora noplīsa korpusa vāciņš . .. bet optiskais sensors strādā labi, it kā nekas Pamatojoties uz to, varam droši apgalvot, ka baumas par optisko peļu it kā iespaidīgo izturību praksē nav apstiprinājušās.Un kāpēc, sakiet, optiskās peles arī "dzīvo" ilgi? Galu galā jauni, vairāk "Perfekti modeļi, kas radīti uz jaunu elementu bāzes. Tie ir acīmredzami perfektāki un ērtāk lietojami. Progress, ziniet, ir nepārtraukta lieta. Paskatīsimies, kā tas bija evolūcijas laukā no optiskajiem sensoriem, kas mūs interesē, tagad redzēsim."

No peļu redzes vēstures

Agilent Technologies, Inc. izstrādes inženieri. viņi savu maizi velti neēd. Pēdējo piecu gadu laikā uzņēmuma optiskie sensori ir piedzīvojuši būtiskus tehnoloģiskus uzlabojumus, un to jaunākajiem modeļiem ir ļoti iespaidīgas īpašības.

Bet parunāsim par visu pēc kārtas. Mikroshēmas bija pirmie masveidā ražotie optiskie sensori. HDNS-2000(8. att.). Šo sensoru izšķirtspēja bija 400 cpi (skaits collā), t.i., punkti (pikseļi) collā, un tie bija paredzēti maksimālajam peles kustības ātrumam 12 collas/s (apmēram 30 cm/s) ar optiskā sensora kadru ātrumu 1500 kadri sekundē. Pieļaujams (ar saglabāšanu stabila darbība sensors) paātrinājums, pārvietojot peli "rāvienā" HDNS-2000 mikroshēmai - ne vairāk kā 0,15 g (apmēram 1,5 m/s 2).

Tad tirgū parādījās optisko sensoru mikroshēmas. ADNS-2610 un ADNS-2620. Optiskais sensors ADNS-2620 jau atbalstīja programmējamu zem peles virsmas "šaušanas" frekvenci ar frekvenci 1500 vai 2300 kadri / s. Katrs attēls tika uzņemts ar 18x18 pikseļu izšķirtspēju. Sensoram maksimālais kustības ātrums joprojām bija ierobežots līdz 12 collām sekundē, bet pieļaujamā paātrinājuma ierobežojums palielinājās līdz 0,25 g ar virsmas “fotografēšanas” ātrumu 1500 kadri/s. Arī šai mikroshēmai (ADNS-2620) bija tikai 8 kājas, kas ļāva ievērojami samazināt tās izmēru, salīdzinot ar ADNS-2610 mikroshēmu (16 tapas), kas pēc izskata ir līdzīga HDNS-2000. Uzņēmumā Agilent Technologies, Inc. nolēma "minimizēt" savas mikroshēmas, vēloties padarīt tās kompaktākas, ekonomiskākas enerģijas patēriņa ziņā un līdz ar to ērtākas uzstādīšanai "mobilajos" un bezvadu manipulatoros.

Lai gan ADNS-2610 mikroshēma bija “liels” 2620 analogs, tai tika liegts atbalsts “uzlabotajam” režīmam 2300 kadru sekundē. Turklāt šai opcijai bija nepieciešama 5 V jauda, ​​savukārt ADNS-2620 mikroshēma maksāja tikai 3,3 V.

Čips drīzumā ADNS-2051 bija daudz jaudīgāks risinājums nekā HDNS-2000 vai ADNS-2610 mikroshēmas, lai gan ārēji (iepakojums) tas arī bija līdzīgs tiem. Šis sensors jau ļāva programmatiski kontrolēt optiskā sensora "izšķirtspēju", mainot to no 400 uz 800 cpi. Mikroshēmas variants ļāva regulēt arī virsmas kadru biežumu, un tas ļāva to mainīt ļoti plašā diapazonā: 500, 1000, 1500, 2000 vai 2300 kadri/s. Bet šo pašu attēlu izmērs bija tikai 16x16 pikseļi. Pie 1500 kadriem/s maksimālais pieļaujamais peles paātrinājums "rāviena" laikā joprojām bija 0,15 g, maksimālais iespējamais kustības ātrums 14 collas/s (t.i., 35,5 cm/s). Šī mikroshēma bija paredzēta 5 V barošanas spriegumam.

Sensors ADNS-2030 paredzēts bezvadu ierīces, un tāpēc tam bija zems enerģijas patēriņš, kas prasīja tikai 3,3 V jaudu. Mikroshēma atbalstīja arī enerģijas taupīšanas funkcijas, piemēram, funkciju, lai samazinātu enerģijas patēriņu, kad pele ir miera stāvoklī (enerģijas taupīšanas režīms laikā, kad nav kustības), pārslēgties uz miega režīmu, tostarp, ja pele ir pievienota, izmantojot USB interfeisu utt. Pele tomēr varēja darboties arī režīmā, kas netaupīja enerģiju: viena mikroshēmu reģistra miega bitā esošā vērtība "1" lika sensoram "vienmēr būt nomodā", un noklusējuma vērtība "0" atbilda mikroshēmas darbības režīms, kad pēc vienas sekundes, ja pele nekustējās (precīzāk, pēc 1500 pilnīgi identisku virsmas kadru saņemšanas), sensors kopā ar peli pārgāja enerģijas taupīšanas režīmā. Kas attiecas uz citiem sensora galvenajiem raksturlielumiem, tie neatšķīrās no ADNS-2051 parametriem: tā pati 16 kontaktu pakete, kustības ātrums līdz 14 collām / s ar maksimālo paātrinājumu 0,15 g, programmējama izšķirtspēja 400 un Attiecīgi 800 cpi momentuzņēmumu ātrums varētu būt tieši tāds pats kā iepriekš aplūkotajai mikroshēmas versijai.

Šie bija pirmie optiskie sensori. Diemžēl tiem bija raksturīgi trūkumi. Liela problēma, kas radās, pārvietojot optisko peli virs virsmām, it īpaši ar atkārtotu nelielu zīmējumu, bija tā, ka attēla procesors dažkārt sajauca atsevišķus līdzīgus sensora saņemtā vienkrāsaina attēla apgabalus un nepareizi noteica peles kustības virzienu.

Rezultātā kursors uz ekrāna nepārvietojās, kā nepieciešams. Rādītājs uz ekrāna pat kļuva spējīgs improvizēti:) - neparedzamas kustības patvaļīgā virzienā. Turklāt ir viegli uzminēt, ka, ja pele tika pārvietota pārāk ātri, sensors parasti var zaudēt jebkādu "saikni" starp vairākiem sekojošiem virsmas kadriem. Kas radīja vēl vienu problēmu: kursors, pārāk strauji kustinot peli, vai nu raustījās vienā vietā, vai vispār radās “pārdabiskas” parādības :) parādības, piemēram, ar strauju apkārtējās pasaules rotāciju rotaļlietās. Bija pilnīgi skaidrs, ka cilvēka rokai ar 12–14 collu/s ierobežojumiem attiecībā uz maksimālo peles pārvietošanas ātrumu nepārprotami nepietiek. Nebija arī šaubu, ka 0,24 s (gandrīz ceturtdaļa sekundes), kas atvēlēti peles paātrināšanai no 0 līdz 35,5 cm/s (14 collas/s – maksimālais ātrums) ir ļoti ilgs laika periods, cilvēks ir spēj pārvietot otu daudz ātrāk. Un tāpēc ar asām peles kustībām dinamiskās spēļu lietojumprogrammās ar optisko manipulatoru var būt grūti ...

To saprata arī Agilent Technologies. Izstrādātāji saprata, ka sensoru īpašības ir radikāli jāuzlabo. Pētījumā viņi pieturējās pie vienkāršas, bet pareizas aksiomas: jo vairāk attēlu sekundē uzņem sensors, jo mazāka iespēja zaudēt peles kustības “pēdas”, kad datora lietotājs izdara pēkšņas kustības :)

Lai gan, kā redzams no iepriekš minētā, optiskie sensori ir attīstījušies, arvien tiek izdoti jauni risinājumi, tomēr attīstību šajā jomā var droši saukt par “ļoti pakāpenisku”. Kopumā sensoru īpašībās nebija kardinālu izmaiņu. Taču tehnoloģiskajam progresam jebkurā jomā dažkārt raksturīgi asi lēcieni. Šāds “izrāviens” bija optisko sensoru izveides jomā pelēm. ADNS-3060 optiskā sensora parādīšanos var uzskatīt par patiesi revolucionāru!

Labākais no

Optiskais sensors ADNS-3060, salīdzinot ar saviem "senčiem", ir patiesi iespaidīgs īpašību kopums. Šīs mikroshēmas izmantošana, kas iepakota 20 kontaktu iepakojumā, nodrošina optiskās peles ar vēl neredzētām iespējām. Manipulatora pieļaujamais maksimālais kustības ātrums ir pieaudzis līdz 40 collām/s (tas ir, gandrīz 3 reizes!), t.i. sasniedza "zīmes" ātrumu 1 m/s. Tas jau ir ļoti labi – maz ticams, ka vismaz viens lietotājs tik bieži pārvieto peli ar ātrumu, kas pārsniedz šo robežu, lai pastāvīgi justu diskomfortu, izmantojot optisko manipulatoru, tostarp spēļu aplikācijas. Taču pieļaujamais paātrinājums biedējoši palielinājies simtkārt (!) un sasniedzis 15 g (gandrīz 150 m/s 2). Tagad lietotājam tiek dotas 7 sekundes simtdaļas, lai peli paātrinātu no 0 līdz maksimālajam 1 m/s - domāju, ka tagad šo ierobežojumu varēs pārsniegt ļoti retais, un arī tad, iespējams, sapņos :) Programmējamais virsmas attēlu uzņemšanas ātrums ar optisko sensoru jaunajā mikroshēmas modelī pārsniedz 6400 fps, t.i. "pārspēj" iepriekšējo "rekordu" gandrīz trīs reizes. Turklāt ADNS-3060 mikroshēma pati var pielāgot attēla atkārtošanās ātrumu, lai sasniegtu optimālākos darbības parametrus atkarībā no virsmas, pa kuru pārvietojas pele. Optiskā sensora "izšķirtspēja" joprojām var būt 400 vai 800 cpi. Izmantosim ADNS-3060 mikroshēmas piemēru, lai apsvērtu optisko sensoru mikroshēmu vispārīgos darbības principus.

Vispārējā peles kustību analīzes shēma, salīdzinot ar iepriekšējiem modeļiem, nav mainījusies - IAS sensora bloka iegūtos virsmas zem peles mikroattēlus pēc tam apstrādā tajā pašā mikroshēmā integrētais DSP (procesors), kas nosaka virzienu un attālumu. par manipulatora kustību. DSP aprēķina relatīvās x un y nobīdes vērtības attiecībā pret peles sākuma pozīciju. Pēc tam ārējā peles kontrollera mikroshēma (kam tas mums vajadzīgs, mēs teicām iepriekš) nolasa informāciju par manipulatora kustību no optiskā sensora mikroshēmas seriālā porta. Pēc tam šis ārējais kontrolieris pārvērš saņemtos datus par peles kustības virzienu un ātrumu signālos, kas tiek pārraidīti caur standarta PS / 2 vai USB saskarnēm, kas jau nāk no tā uz datoru.

Bet iedziļināsimies nedaudz dziļāk sensora īpašībās. ADNS-3060 mikroshēmas blokshēma ir parādīta iepriekš. Kā redzat, tā struktūra nav būtiski mainījusies salīdzinājumā ar tālajiem "senčiem". 3.3 Jauda tiek piegādāta sensoram caur Voltage Regulator and Power Control bloku, tam pašam blokam tiek piešķirta sprieguma filtrēšanas funkcija, kurai tiek izmantots savienojums ar ārējo kondensatoru. Signāls, kas nāk no ārējā kvarca rezonatora uz Oscilatoru bloku (kura nominālā frekvence ir 24 MHz, iepriekšējiem mikroshēmu modeļiem tika izmantoti zemākas frekvences galvenie oscilatori), kalpo visu skaitļošanas procesu sinhronizēšanai, kas notiek optiskā sensora mikroshēmā. Piemēram, optiskā sensora momentuzņēmumu frekvence ir saistīta ar šī ārējā ģeneratora frekvenci (starp citu, uz pēdējo neattiecas ļoti stingri ierobežojumi pieļaujamajām novirzēm no nominālās frekvences - līdz +/- 1 MHz) . Atkarībā no vērtības, kas ievadīta noteiktā mikroshēmas atmiņas adresē (reģistrā), ir iespējamas šādas darbības frekvences attēlu uzņemšanai ar ADNS-3060 sensoru.

Reģistra vērtība, heksadecimāls	Decimālvērtība	Sensora momentuzņēmuma ātrums, fps
OE7E	3710	6469
12C0	4800	5000
1F40	8000	3000
2EE0	12000	2000
3E80	16000	1500
BB80	48000	500

Kā jūs varētu nojaust, pamatojoties uz tabulā esošajiem datiem, sensora momentuzņēmumu frekvences noteikšana tiek veikta pēc vienkāršas formulas: Kadru nomaiņas ātrums \u003d (Ģeneratora galvenā frekvence (24 MHz) / Kadru nomaiņas reģistra vērtība).

Sensora ADNS-3060 uzņemtajiem virsmas attēliem (kadriem) ir 30x30 izšķirtspēja un tie attēlo vienu un to pašu pikseļu matricu, katra krāsa ir kodēta 8 bitos, t.i. viens baits (atbilst 256 pelēkajiem toņiem katram pikselim). Tādējādi katrs kadrs (kadrs), kas nonāk DSP procesorā, ir 900 baitu datu secība. Bet "viltīgais" procesors neapstrādā šos 900 kadra baitus uzreiz pēc ierašanās, tas gaida, līdz attiecīgajā buferī (atmiņā) tiek uzkrāti 1536 baiti pikseļu informācijas (tas ir, informācija par vēl 2/3 no nākamā kadra). ir pievienots). Un tikai pēc tam mikroshēma sāk analizēt informāciju par manipulatora kustību, salīdzinot izmaiņas secīgajos virsmas attēlos.

Ar izšķirtspēju 400 vai 800 pikseļi collā tie tiek norādīti mikrokontrollera atmiņas reģistru RES bitā. Šī bita nulles vērtība atbilst 400 cpi, un loģiskā vērtība RES ievieto sensoru 800 cpi režīmā.

Pēc tam, kad integrētais DSP procesors apstrādā attēla datus, tas aprēķina manipulatora relatīvās nobīdes vērtības pa X un Y asīm, ievadot konkrētus datus par to ADNS-3060 mikroshēmas atmiņā. Savukārt ārējā kontrollera (peles) mikroshēma caur seriālo portu šo informāciju var "izvilkt" no optiskā sensora atmiņas ar frekvenci aptuveni reizi milisekundē. Ņemiet vērā, ka šādu datu pārsūtīšanu var iniciēt tikai ārējs mikrokontrolleris, pats optiskais sensors šādu pārsūtīšanu nekad neuzsāks. Tāpēc jautājums par peles kustības izsekošanas efektivitāti (biežumu) lielā mērā gulstas uz ārējā kontrollera mikroshēmas "pleciem". Dati no optiskā sensora tiek pārsūtīti 56 bitu paketēs.

Nu, Led Control bloks, ar kuru sensors ir aprīkots, ir atbildīgs par fona apgaismojuma diodes vadību - mainot bita vērtību 6 (LED_MODE) adresē 0x0a, optosensora mikroprocesors var pārslēgt LED uz diviem darbības režīmiem: loģiski " 0" atbilst stāvoklim "diode vienmēr ir ieslēgta", loģiskais "1" liek diodei "ieslēgts tikai tad, kad nepieciešams". Tas ir svarīgi, piemēram, strādājot ar bezvadu pelēm, jo ​​tas ļauj ietaupīt to autonomo barošanas avotu uzlādi. Turklāt pašai diodei var būt vairāki spilgtuma režīmi.

Faktiski tas viss ir saistīts ar optiskā sensora pamatprincipiem. Ko vēl var pievienot? ADNS-3060 mikroshēmas, kā arī visu citu šāda veida mikroshēmu ieteicamā darba temperatūra ir no 0 0С līdz +40 0С. Lai gan Agilent Technologies garantē savu šķeldu darba īpašību saglabāšanu temperatūras diapazonā no -40 līdz +85 °С.

Lāzera nākotne?

Nesen tīmeklis bija piepildīts ar slavinošiem rakstiem par Logitech MX1000 lāzera bezvadu peli, kas izmantoja infrasarkano lāzeru, lai apgaismotu virsmu zem peles. Tas solīja gandrīz revolūciju optisko peļu jomā. Ak, personīgi izmantojot šo peli, es biju pārliecināts, ka revolūcija nenotika. Bet runa nav par to.

Logitech MX1000 peli neesmu izjaucis (nebija iespējas), taču esmu pārliecināts, ka aiz "jaunās revolucionārās lāzertehnoloģijas" stāv mūsu senais draugs ADNS-3060 sensors. Jo, pēc manā rīcībā esošās informācijas, šīs peles sensora īpašības neatšķiras no, piemēram, Logitech MX510 modeļa īpašībām. Visa "ažiotāža" radās ap Logitech mājaslapā izskanējušo apgalvojumu, ka, izmantojot lāzera optisko izsekošanas sistēmu, divdesmit reižu (!) Detaļu atklāj vairāk nekā izmantojot LED tehnoloģiju. Pamatojoties uz to, pat dažas cienījamas vietnes ir publicējušas noteiktu virsmu fotogrāfijas, viņi saka, ka viņi redz savas parastās LED un lāzera peles :)

Protams, šīs fotogrāfijas (un paldies par to) nebija tie daudzkrāsaini koši ziedi, ar kuriem viņi Logitech vietnē mūs mēģināja pārliecināt par optiskās izsekošanas sistēmas lāzera apgaismojuma pārākumu. Nē, protams, optiskās peles “neredzēja” neko līdzīgu dotajām krāsainajām fotogrāfijām ar dažādu detalizācijas pakāpi – sensori tomēr “fotografē” ne vairāk kā pelēko pikseļu kvadrātveida matricu, kas atšķiras tikai ar atšķirīgu spilgtumu (apstrādājot informāciju par pikseļu paletes paplašinātā krāsa būtu pārmērīgs slogs DSP).

Padomāsim, lai iegūtu 20 reižu detalizētāku attēlu, vajag, atvainojos par tautoloģiju, divdesmit reižu vairāk detaļu, ko var nodot tikai papildu attēla pikseļi, un nekas cits. Ir zināms, ka Logitech MX 1000 Laser Cordless Mouse uzņem 30x30 pikseļu attēlus un tās maksimālā izšķirtspēja ir 800 cpi. Līdz ar to nevar būt ne runas par kādu divdesmitkārtīgu attēlu detalizācijas pieaugumu. Kur suns pačukstēja :), un vai vispār tādi apgalvojumi ir nepamatoti? Mēģināsim noskaidrot, kas izraisīja šāda veida informācijas parādīšanos.

Kā zināms, lāzers izstaro šauri virzītu (ar nelielu novirzi) gaismas staru. Tāpēc virsmas apgaismojums zem peles ar lāzeru ir daudz labāks nekā ar LED. Lāzers, kas darbojas infrasarkanajā diapazonā, izvēlēts, iespējams, lai neapžilbinātu acis no iespējamās gaismas atstarošanas no peles apakšas redzamajā spektrā. Faktam, ka optiskais sensors infrasarkanajā diapazonā darbojas normāli, nevajadzētu pārsteigt - no sarkanā spektra diapazona, kurā darbojas lielākā daļa LED optisko peļu, līdz infrasarkanajam - "pie rokas", un maz ticams, ka pāreja uz jauns optiskais diapazons sensoram bija sarežģīts. Piemēram, Logitech MediaPlay manipulators izmanto LED, bet nodrošina arī infrasarkano apgaismojumu. Pašreizējie sensori strādā bez problēmām pat ar zilu gaismu (ir manipulatori ar šādu apgaismojumu), tāpēc apgaismojuma zonas spektrs sensoriem nav problēma. Tātad, pateicoties spēcīgākam virsmas apgaismojumam zem peles, varam pieņemt, ka atšķirība starp vietām, kas absorbē starojumu (tumšs) un atstaro starus (gaismu), būs ievērojamāka nekā izmantojot parasto LED - t.i. attēls būs kontrastīgāks.

Patiešām, ja aplūkosim reālus virsmas attēlus, kas uzņemti ar parasto LED optisko sistēmu un sistēmu, kurā tiek izmantots lāzers, mēs redzēsim, ka "lāzera" versijai ir daudz kontrastāks - atšķirības starp attēla tumšajiem un gaišajiem laukumiem. ir nozīmīgāki. Protams, tas var ievērojami atvieglot optiskā sensora darbu un, iespējams, nākotne pieder pelēm ar lāzera apgaismojuma sistēmu. Bet diez vai šādus "lāzera" attēlus var saukt par divdesmit reižu detalizētākiem. Tātad šis ir vēl viens "jaundzimušo" mīts.

Kādi būs tuvākās nākotnes optiskie sensori? Grūti pateikt. Viņi, iespējams, pārslēgsies uz lāzera apgaismojumu, un tīmeklī jau klīst baumas par sensoru, kas tiek izstrādāts ar “izšķirtspēju” 1600 cpi. Mēs varam tikai gaidīt.

Pērkot datoru, daudzi lietotāji pievērš uzmanību tikai galveno un dārgāko komponentu izvēlei - procesoram, mātesplatē, videokartes utt.

Kas attiecas uz izvēli perifērijas ierīces( , pele), tad daudzas īpašības šeit netiek ņemtas vērā. Bieži vien lietotājs paņem to, kas ir iekļauts komplektācijā sistēmas bloks, un tad brīnās, kāpēc pele ātri neizdodas (vai vienkārši ir neērti turēt rokā).

Šajā rakstā mēs apskatīsim galvenās datora peles īpašības, kas jums jāņem vērā, pērkot.

1 Izmērs un forma

Lielākā daļa no visām datora darbībām tiek veiktas, izmantojot peli. Līdz ar to lietotājs gandrīz nepārtraukti tur peli rokā un pārvieto uz galda vai paklāja. Tas izskaidro nepieciešamību izvēlēties tieši tādu ierīci, kas pēc savas formas un izmēra ir ideāli piemērota plaukstas formai un izmēram. Pretējā gadījumā peles turēšana nebūs īpaši ērta, jūs ātrāk nogursit un gūsit mazāk prieka no darba.

Zinu pat cilvēkus, kuriem, ilgstoši strādājot ar neērtu peli, tik ļoti sāpēja roka, ka kādu laiku neviļus kļuva par kreili. Kad roka sāka lūzt, kā saka, pele pārvietojās pa kreisi, uz kreiso roku, peles pogas tika pārkārtotas uz kreiso roku, un tādējādi varēja nomierināt labo roku. Tas ir ļoti neērti, ja vien neesi īsts kreilis, un darbs pie datora krietni palēninās.

Tāpēc pirms pirkšanas noteikti turiet peli rokā un novērtējiet, cik ērti ar to strādāt, cik ērti to turēt rokā (labročiem labajā rokā un kreisajā rokā kreiļi).

2 Datorpeles tips (tips).

Pēc to veida peles iedala

• mehānisks,
• optiskā un
• tālvadības pults.

Atkarībā no veida, paskatīsimies, kā izskatās datora pele.

Mehāniskajos manipulatoros tiek izmantota īpaša bumba, kas griežas, ierīcei pārvietojoties pa līdzenu virsmu.

Rīsi. 1 mehāniskā pele

Optiskās peles manipulatori izmanto optisko rādītāju, kas nolasa izmaiņas peles pozīcijā attiecībā pret plakni, pa kuru pele pārvietojas.

Rīsi. 2 optiskās peles datora USB savienojums

Attālās peles darbojas pēc tāda paša principa kā optiskās peles, taču tām nav vadu savienojuma ar datoru.

Rīsi. 3 Tālvadības pele

Attālinātajām pelēm signāls no manipulatora tiek pārraidīts bezvadu režīmā attālināti, savukārt pašas peles tiek darbinātas ar akumulatoru vai no akumulatora.

Mehāniskās peles tagad ir novecojušas. Gandrīz neviens tos neizmanto salīdzinoši zemās jutības un biežu kļūmju dēļ. Tajos ātri uzkrājas putekļi un netīrumi, kas traucē normālu rotējošās lodītes un nolasīšanas sensoru darbību. Nav jēgas pirkt šādus manipulatorus, pat ja tie ir pievilcīgi cenas ziņā.

Visizplatītākās ir optiskās peles (vienkāršas lietošanas, uzticamības un izturības dēļ).

Diezgan bieži tiek izmantotas arī attālinātās peles, taču tām ir vairāki trūkumi. Piemēram,

• iespējamas jutīguma problēmas (tostarp vadu trūkuma dēļ),
• nepieciešamība periodiski nomainīt akumulatorus,
• akumulatora uzlādes kontrole, ja tiek izmantota.

Taču šādas attālinātās peles var noderēt tiem, kas strādā attālumā no datora. Piemēram, datora kā televizora izmantošanas gadījumā ērtāk ir pārslēgt TV kanālus attālināti, atrodoties attālumā, sēžot, kā saka, uz dīvāna, kam var noderēt tālvadības pele!

Attālās peles ir ērtas arī tiem, kas veido prezentācijas, izmantojot datoru, bet nav iespējas strādāt ar profesionālu aprīkojumu. Tad par demonstrācijas ekrānu tiek izmantots dators (biežāk pat ne dators, bet portatīvais dators), bet attālinātā pele ļauj attālināti pārslēgt prezentācijas slaidus (piemēram, runas laikā stāvot kājās).

3 Savienotājs savienojumam

Jebkurām pelēm, pat attālinātām, jābūt savienotām ar datoru, izmantojot portus. Vadu pelēm vada galā ir atbilstošs savienotājs. Bezvadu pelēm ir īpaša ierīce, piemēram, mazs zibatmiņas disks, kas ir savienots arī ar datora portu un kalpo kā attālās peles signālu uztvērējs.

Rīsi. 4 PC/2 porti

Peli var savienot ar datoru

• uz PC/2 portu (4. att. – apaļais ports),
• kā arī uz USB portu (2. att.).

Tajā pašā laikā USB peles strauji nomaina peles ar PC / 2 kabeli no tirgus. Tam ir vairāki iemesli:

• pirmkārt, labāks savienojums;
• otrkārt, USB savienotāju izplatība gandrīz visos mūsdienu personālajos datoros.

Gadās arī tā, ka datorā nav tik daudz USB portu, un ar tiem var nepietikt, lai pievienotu peli. Reti, bet tā var gadīties. Tad viņi nāk palīgā - tās ir ierīces, kas ļauj no viena USB porta izveidot 2, 4 vai vairāk USB pieslēgvietu. Tas palielina peles iegādes izmaksas, jo papildus ir jāiegādājas sadalītājs, taču tas atrisina pieslēgvietu trūkuma problēmu. Par laimi, USB trūkums ir ārkārtīgi reta situācija, parastajos personālajos datoros (ja tas nav “eksotisks”) vienmēr ir pietiekami daudz USB portu, lai pievienotu peli.

Tiem, kas nevēlas šķirties no pazīstamās un kļūt par “native” peli ar PS-2 savienotāju, pārejot uz datoru, kurā vairs nav PS-2 portu, nozare (diemžēl ne gluži dzimtā, bet drīzāk ķīniešu !) Piedāvā PS adapterus -2 - USB. Tas atkal ir rets gadījums, ir vieglāk nomainīt peli uz USB, nekā meklēt, pirkt, maksāt par adapteri. Taču tiem, kas vēlas, varam piedāvāt šādu nedaudz eksotisku opciju peles pieslēgšanai datoram.

4 Jutība

Šis indikators tiek mērīts dpi (punktos collā). Jo augstāka ir datora peles jutība, jo precīzāk varat pārvietot peles kursoru pa monitora darba vietu (ekrānā).

Paskaidrosim. Mēs runājam par precizitāti, ar kādu jūs varat novietot peles kursoru vienā vai otrā ekrāna punktā. Jo augstāka ir jutība, tas ir, jo vairāk punktu collā, jo precīzāk varat iestatīt peles kursoru vajadzīgajā ekrāna punktā.

Atgādināšu, ka colla ir 2,54 cm Un mēs izmantojam šo garuma mērīšanas sistēmu, jo mēs neesam datortehnoloģiju priekšteči, un tāpēc mēs izmantojam kāda cita mēru un svaru sistēmu.

Augsta jutība patiesībā ir ne tikai svētība. Augsta jutība, gluži pretēji, var radīt problēmas, grūtības darbā ar peli. Augsta jutība ir svarīga tiem, kas strādā ar augstas izšķirtspējas datorgrafiku, datoru dizaineriem, dizaineriem un līdzīgām profesijām, kurām nepieciešama zīmēšana vai rasēšana, izmantojot datoru. Augsta jutība var noderēt "geimeriem", datorspēļu cienītājiem, kur svarīga ir monitora ekrāna noteiktu lauku trāpīšanas precizitāte.

Pretējā gadījumā parastie datoru lietotāji var iztikt ar peles manipulatoriem ar salīdzinoši zemu precizitāti. Kāpēc liela precizitāte, ja nodarbojaties, piemēram, tikai ar tekstu rediģēšanu? Jūs varat viegli nogādāt peli līdz vajadzīgajai rindiņai, vēlamajam teksta rakstzīmei, kā saka, "bez tēmēšanas" un jūs nepaliksit garām!

Daudzu mehānisko peļu jutība svārstās no 400 līdz 500 dpi. Tomēr, kā minēts iepriekš, šāda veida manipulatori jau ir pagātnē. Optiskajos modeļos dpi vērtība var sasniegt 800-1000.

Konkrēta peles modeļa izmaksas ir tieši atkarīgas no jutīguma. Pērkot peli ar augstu jutību, datora lietotājs papildus maksā par šo funkciju. Šis ir vēl viens arguments par labu ne pārāk jutīgu peļu izvēlei. Kāpēc pārmaksāt, ja normālam datora darbam nav vajadzīga augsta jutība?!

5 Pogu skaits

Standarta pelei ir tikai trīs vadīklas – labā un kreisā poga, kā arī ritenis. Peles ritenis ir ne tikai tagad pazīstamais ritināšanas rīks, bet arī kalpo kā trešā peles poga. Jūs varat nospiest riteni kā pogu, noklikšķiniet uz tā. Tas ļauj, piemēram, atvērt pārlūkprogrammas logus jaunās cilnēs (skatiet ).

Darbam ar pogām un peles ritenīti jābūt patīkamam un ērtam, pretējā gadījumā šāda pele var kaitināt datora lietotāju. Piemēram, pogas (gan labās, gan kreisās) var būt pārāk cieši, spiestas ar diezgan lielu piepūli. Tas nav ērti visiem, un ilgstoša darba laikā jūs varat vienkārši nogurt no pogas spaidīšanas, kas dažkārt izraisa sāpīgas un nepatīkamas sajūtas.

Peles pogas var nospiest klusi, gandrīz klusi, vai arī tās var noklikšķināt skaļi. Šis arī ir, kā saka, amatieris, kādam patīk skaļāk, ar klikšķi, un kāds dod priekšroku klusumam.

Pogas var spiest bez spēles, bez brīvspēles, un dažos gadījumos spēle var būt tik liela, ka ir sajūta, ka pati poga nedaudz kustas, šūpojas. Pogas ar pretdarbību var būt kaitinošas, no otras puses, tās var kādam patikt. Kā saka, amatierim. Tas ir jāizmēģina ar savām rokām un jāizvēlas.

Arī peles ritenītis. Tas var viegli griezties vai arī var “palēnināt” un prasīt papildu pūles. Arī šeit - kā jums patīk.

Riteņa nospiešana var būt vienkārša, vai arī tam var būt nepieciešams rādītājpirksts. Īpaši kaitina, ja ritenis tiek nospiests bez klikšķa, kad nav īsti iespējams sajust, vai spiešana ir notikusi vai nē. Šajā gadījumā ritenīša nospiešana un ritināšana kļūst līdzīga ruletes ratam, vai nu pannojiet, vai aiziet! Nav īpaši ērta, šāda pele ir vairāk domāta aizraušanās meklētājiem.

Parastam nepieredzējušam datora lietotājam labāk ir izmantot peli, kur viss ir vienkāršs un skaidrs:

• šeit tie ir, peles kreisais un labais klikšķis,
• lūk, ritinot riteni uz augšu un uz leju (uzmanību, dažreiz ritenis labi griežas tikai uz augšu vai uz leju vienā virzienā, bet pielīp otrā, un tas arī jāpārbauda pērkot!).
• Un šeit tie ir skaidri un saprotami klikšķi ar riteni, tas ir, klikšķi ar trešo peles pogu.

Viss ir vienkārši, uzticami, praktiski.

Parastām trīs pogu pelēm, kā likums, nav nepieciešami papildu draiveri, tie jau ir iekļauti operētājsistēmas PC.

Rīsi. 5 Pele ar daudzām pogām

Dārgākos un uzlabotos modeļos var būt 4, 5, 6 vai vairāk pogas. Instalējot draiverus šādām pelēm, katrai pogai var "pakārt" konkrētu darbību (vai darbību secību uzreiz). Tas var būt ļoti noderīgi, strādājot dažos īpašas lietojumprogrammas vai iekšā Datorspēles. Citādi šīs papildu pogas nav vajadzīgas, labāk ražotājiem par tām nepārmaksāt, bet aprobežoties ar standarta manipulatoriem, divu pogu pelēm ar riteni (tā ir arī trešā poga).

6 Citas īpašības

Tas var būt, piemēram, korpusa materiāls, pogu materiāls, ražotājs utt. Šeit jums vajadzētu izvēlēties, koncentrējoties tikai uz savām vēlmēm. Kāds labi strādā ar parastajām plastmasas pelēm. Kāds dod priekšroku metāla pelēm. Dažiem patīk parastas pogas, savukārt citi vēlas pogas ar pirkstveida ierobām, lai ērti novietotu roku.

Kādam patīk peles jebkurā krāsā, un kāds dod priekšroku tikai baltai, tikai melnai, dzeltenai, rozā, zaļai, un jūs nekad nezināt, kas ir citas krāsas!

Man personīgi, piemēram, patīk peles, kas strādā uz jebkuras virsmas: uz galda, uz peles paliktņa, uz galdauta, uz eļļas auduma, uz auduma.

Un ir peles, kuras, pat nogalinot sevi, nedarbosies, piemēram, uz gaiša galda vai uz eļļas auduma, vai uz stikla, kamēr nepaliks zem tām peles paliktni vai vismaz parastu papīra lapu. Un arī šis svarīga īpašība pele, kuru mēs klasificēsim kā "citas īpašības".

Vēl viena “cita īpašība” ir tas, cik ātri pele savāc putekļus un netīrumus no galda un cik viegli to notīra no šiem putekļiem un netīrumiem. Diemžēl ideālu darbu nav. Lai ko jūs darītu, putekļi un netīrumi mēdz parādīties atkal un atkal, un tie nosēžas uz jebkuras, pat lētākās, pat visdārgākās peles apakšējās virsmas. Un šeit ir svarīgi, cik ātri pele no tā kļūst nederīga un cik viegli to var no tā visa attīrīt. Un netīra pele var, piemēram, zaudēt savu jutību vai sākt "raustīt", kas apgrūtina peles kursora nokļūšanu noteiktos ekrāna punktos.

Rīsi. 6 Apple Touch Mouse

Dažiem datoru lietotājiem svarīgs "cits raksturlielums" var būt ražotāja nosaukums. Piemēram, ja ir Apple “uzlabots” klēpjdators, iespējams, vēlēsities tā paša ražotāja peli ar skārienvadību, kad tikai kustinat pirkstu, nav nekādas mehānikas, nekas negriežas un pirksta kustība tiek fiksēta. Par šī manipulatora glabāšanu būs jāmaksā papildus nauda.

Vai arī jūs varat vienkārši cerēt, ka vairāk vai mazāk pazīstams cits uzņēmums nepārdos "sliktas" peles, kuras var ātri izgāzties. Un tad jūs, iespējams, vēlēsities iegādāties peli no tādiem ražotājiem kā Logitech, Microsoft, A4 Tech.

Te, godīgi sakot, cik paveicās. Neizskatīga pele a la "made in China", kā saka, "noname" (tas ir, bez nosaukuma, bez skaidra ražotāja, bez pazīstama ražotāja) var kalpot tik uzticami, ka aizmirstat, kad, kur un par kādu cenu jūs to iegādājāties. Vai varbūt firmas pele, no kuras diezgan ātri atteikties. Lai gan vidēji labi pazīstamu ražotāju peles kalpo ilgāk un darbojas labāk nekā Ķīnas (un ne tikai) konkurenti.

Tātad, kā redzat, peles nav tik vienkāršas ierīces. Viņiem ir daudz parametru, pēc kuriem tie var atšķirties viens no otra. Peles izvēle - svarīgs punkts izvēloties datoru. Tā kā mums būs jāstrādā ar peli, jo mēs esam kļuvuši par modernās “logu tehnoloģijas” lietotājiem (un zināmā mērā pat ķīlniekiem) informācijas pasniegšanai monitora ekrānā un apstrādei ar mūsdienīgiem līdzekļiem, ko mums nodrošina personālie datori.

Intervija

Šajā tēmā varat pievienot:

Datorpele ir manipulators datora vadīšanai. Manipulators saņēma šo nosaukumu, ņemot vērā tā ārējo līdzību ar dabisku grauzēju. Mūsdienās tas ir neatņemams datora atribūts un ļauj ar to mijiedarboties visefektīvāk.

Pirms operētājsistēmu ar grafisko interfeisu parādīšanās pele nebija tik plaši izplatīta. Datorvadība tika veikta, komandas ievadot caur tastatūru, un darbs pie datora prasīja augstu kvalifikāciju. Principā jūs varat iztikt ar grafisko interfeisu ar vienu tastatūru, taču tam būs jāapgūst vadīšanai nepieciešamās taustiņu kombinācijas, kas parastam lietotājam ir nepieņemami, un pele ir ļoti vienkārša ierīce, un to nav grūti iemācieties ar to strādāt. Vienkāršākajai pelei ir pogu pāris un starp tām ritenis, ar kuru palīdzību tiek veikta kāda darbība, strādājot ar datoru. Pele ir savienota ar datoru, izmantojot vadu - vadu peles vai bezvadu - tā sauktās bezvadu peles.

Peles princips.

Datorpeles pamatprincips ir kustības pārvēršana vadības signālā. Pārvietojot peli virs virsmas (visbiežāk uz galda), tā ģenerē elektronisku signālu, kas paziņo datoram kustības virzienu, attālumu un ātrumu. Un monitora ekrānā lietotājs redz īpaša rādītāja (kursora) kustību atbilstoši peles kustībai.

Datorpeļu veidi.

Ilgu laiku datora vadīšanai tika izmantotas mehāniskas peles, kurās kā kustības sensors tika izmantota gumijota metāla bumbiņa.

mehāniskā pele

Bet progress šodien nestāv uz vietas, visizplatītākās datorpeles ir optiskais un lāzers, kuriem ir augstāka pozicionēšanas precizitāte.

AT optiskās peles lai pārvērstu kustību elektriskā signālā, tiek izmantots gaismas avots (LED), kas atrodas uz manipulatora apakšējās virsmas, un sensors. Optiskā pele skenē virsmu, pa kuru tā pārvietojas, pārveido skenēšanas rezultātus un pārsūta tos uz datoru.

Optiskā pele

AT lāzera pele, kā optiskais avots tiek izmantots lāzers, kas ļauj palielināt pozicionēšanas precizitāti. Turklāt lāzera pele ir nepretencioza tās virsmas kvalitātei, uz kuras tā pārvietojas.

lāzera pele

Ir arī sarežģītāki un dārgāki manipulatori – pieskāriena, indukcijas, žiroskopiskās peles, kurām kustības pārveidošanai vadības signālā ir cits princips.

Sveiki, dārgie emuāra vietnes lasītāji. Datorpeles vai peles, tās sauc dažādi, ir milzīgs skaits. Pēc funkcionālā mērķa tos var iedalīt klasēs: daži ir paredzēti spēlēm, citi ir paredzēti parastam darbam, bet citi ir paredzēti zīmēšanai. grafiskie redaktori. Šajā rakstā es mēģināšu runāt par datorpeļu veidiem un dizainu.

Bet iesākumam es ierosinu atgriezties dažas desmitgades, tieši tajā laikā, kad viņi nāca klajā ar šo sarežģīto ierīci. Pirmā datorpele parādījās tālajā 1968. gadā, un to izgudroja amerikāņu zinātnieks Duglass Engelbarts. Peli izstrādāja Amerikas Kosmosa pētniecības aģentūra (NASA), kas piešķīra Duglasam izgudrojuma patentu, taču vienā brīdī zaudēja interesi par tā izstrādi. Kāpēc - lasiet tālāk.

Pasaulē pirmā pele bija smaga koka kaste ar stiepli, kas papildus savam svaram bija arī ārkārtīgi neērta lietošanā. Acīmredzamu iemeslu dēļ viņi nolēma to saukt par "peli", un nedaudz vēlāk viņi mākslīgi nāca klajā ar šāda veida saīsinājuma dekodēšanu. Jā, tagad pele ir nekas vairāk kā "Manuāli darbināms lietotāja signāla kodētājs", tas ir, ierīce, ar kuru lietotājs var manuāli kodēt signālu.

Bez izņēmuma visās datorpelēs ir vairākas sastāvdaļas: korpuss, iespiedshēmas plate ar kontaktiem, mikrikiem (pogām), ritenīti(-iem) - tie visi vienā vai otrā veidā ir sastopami jebkurā modernā pele. Bet jūs droši vien moka jautājums - ar ko tad viņi atšķiras viens no otra (bez tam, ka ir spēļu, ne-spēļu, biroja utt.), kāpēc viņi izdomāja tik daudz dažādi veidi, Paskaties pats:

1. Mehānisks
2. Optiskais
3. Lāzers
4. Trackbola peles
5. indukcija
6. Žiroskopisks

Fakts ir tāds, ka katrs no iepriekšminētajiem datoru peles veidiem parādījās dažādos laikos un izmanto dažādus fizikas likumus. Attiecīgi katram no tiem ir savi trūkumi un priekšrocības, kas noteikti tiks apspriesti vēlāk tekstā. Jāpiebilst, ka sīkāk tiks apskatīti tikai pirmie trīs veidi, pārējie nebūs tik detalizēti, ņemot vērā to, ka tie ir mazāk populāri.

Mehāniskās peles salīdzinoši ir tradicionāli lodīšu modeļi liels izmērs kam nepieciešama pastāvīga bumbas tīrīšana efektīvs darbs. Netīrumi un sīkas daļiņas var nokļūt starp rotējošo lodi un korpusu, un tie ir jātīra. Bez paklājiņa tas nedarbosies. Apmēram pirms 15 gadiem tas bija vienīgais pasaulē. Par to rakstīšu pagātnē, jo tas jau ir retums.

Mehāniskās peles apakšā bija caurums, kas aizsedza grozāmu plastmasas gredzenu. Zem tā atradās smaga bumba. Šī bumba bija izgatavota no metāla un pārklāta ar gumiju. Zem bumbas atradās divi plastmasas rullīši un rullītis, kas piespieda bumbu pret rullīšiem. Pārvietojot peli, bumba grieza rullīti. Uz augšu vai uz leju - viens rullītis pagriezts, pa labi vai pa kreisi - otrs. Tā kā gravitācijai šādos modeļos bija izšķiroša loma, šāda ierīce nedarbojās nulles gravitācijas apstākļos, tāpēc NASA no tās atteicās.

Ja kustība bija apgrūtināta, abi rullīši griezās. Katra plastmasas veltņa galā tika uzstādīts lāpstiņritenis, kā dzirnavās, tikai daudzkārt mazāks. Vienā lāpstiņriteņa pusē bija gaismas avots (LED), otrā - fotoelements. Kustinot peli, lāpstiņritenis griezās, fotoelements nolasīja gaismas impulsu skaitu, kas uz to skāra, un pēc tam pārsūtīja šo informāciju uz datoru.

Tā kā lāpstiņritenim bija daudz asmeņu, rādītāja kustība uz ekrāna tika uztverta kā vienmērīga. Optiski mehāniskās peles (tās ir vienkārši "mehāniskas") cieta no lielām neērtībām, fakts ir tāds, ka tās periodiski bija jāizjauc un jātīra. Bumba darba procesā ievilka ķermenī jebkādus gružus, nereti bumbas gumijas virsma kļuva tik netīra, ka kustības rullīši vienkārši paslīdēja un pele bija bagija.

Tā paša iemesla dēļ šādai pelei vienkārši vajadzēja paliktni pareizai darbībai, pretējā gadījumā bumba ātrāk paslīdētu un nosmērētos.

Optiskās un lāzerpeles

Optiskajās pelēs nekas nav jāizjauc un jātīra., tā kā tiem nav rotējošas bumbiņas, tie darbojas pēc cita principa. Optiskā pele izmanto LED sensoru. Šāda pele darbojas kā maza kamera, kas skenē galda virsmu un to "fotografē", kamera paspēj uzņemt aptuveni tūkstoti šādu fotogrāfiju sekundē, un daži modeļi pat vairāk.

Šo attēlu datus apstrādā speciāls mikroprocesors uz pašas peles un nosūta signālu uz datoru. Priekšrocības ir acīmredzamas – šādai pelei nav nepieciešams paliktnis, tā ir maza svara un spēj skenēt gandrīz jebkuru virsmu. Gandrīz? Jā, viss izņemot stiklu un spoguļa virsmu, kā arī samtu (samts ļoti spēcīgi uzsūc gaismu).

Lāzerpele ir ļoti līdzīga optiskajai pelei, taču tās darbības princips ar to atšķiras lāzers LED vietā. Šis ir modernāks optiskās peles modelis, tā darbībai ir nepieciešams daudz mazāk enerģijas, datu nolasīšanas precizitāte no darba virsmas ir daudz augstāka nekā optiskajai pelei. Šeit tas var darboties pat uz stikla un spoguļu virsmām.

Patiesībā lāzerpele ir sava veida optiskā pele, jo abos gadījumos tiek izmantota LED, tikai otrajā gadījumā tā izstaro acij neredzams spektrs.

Tātad optiskās peles darbības princips atšķiras no lodīšu peles darbības principa. .

Process sākas ar lāzera vai optiskās (optiskās peles gadījumā) diodi. Diode izstaro neredzamu gaismu, objektīvs to fokusē līdz punktam, kas vienāds ar cilvēka matu biezumu, stars tiek atstarots no virsmas, tad sensors uztver šo gaismu. Sensors ir tik precīzs, ka spēj uztvert pat nelielus virsmas nelīdzenumus.

Noslēpums ir tāds tieši pārkāpumiļauj pelei pamanīt pat mazāko kustību. Kameras uzņemtie attēli tiek salīdzināti, mikroprocesors katru nākamo attēlu salīdzina ar iepriekšējo. Ja pele ir kustējusies, atšķirība starp attēliem tiks atzīmēta.

Analizējot šīs atšķirības, pele nosaka jebkuras kustības virzienu un ātrumu. Ja atšķirība starp kadriem ir ievērojama, kursors pārvietojas ātri. Bet pat stāvot, pele turpina fotografēt.

Trackbola peles

Trackball pele - ierīce, kas izmanto izliektu bumbu - "Trackball". Kursorbumbas ierīce ir ļoti līdzīga mehāniskās peles ierīcei, tikai bumbiņa tajā atrodas augšpusē vai sānos. Bumbiņu var pagriezt, un pati ierīce paliek savā vietā. Bumba liek rullīšu pārim griezties. Jaunajās kursorbumbās tiek izmantoti optiskie kustības sensori.

Ne visiem var būt nepieciešama ierīce ar nosaukumu "Trackball", turklāt tās izmaksas nevar saukt par zemām, šķiet, ka minimums sākas no 1400 rubļiem.

indukcijas peles

Indukcijas modeļos tiek izmantots īpašs paklājs, kas darbojas pēc principa grafikas planšetdators. Indukcijas pelēm ir laba precizitāte, un tām nav jābūt pareizi orientētām. Indukcijas pele var būt bezvadu vai ar indukcijas barošanu, un tādā gadījumā tai nav nepieciešams akumulators kā parastajai bezvadu pelei.

Man nav ne jausmas, kam būtu vajadzīgas šādas dārgas un brīvā tirgū grūti atrodamas ierīces. Un kāpēc, kas zina? Varbūt ir kādas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajiem "grauzējiem"?

Mūsdienās pele ir būtiska ievades ierīce ikvienam. mūsdienu datori. Bet pavisam nesen viss bija savādāk. Datoriem nebija grafisko komandu, un datus varēja ievadīt, tikai izmantojot tastatūru. Un, kad parādījās pats pirmais, jūs būsiet pārsteigti, redzot, kādu evolūciju ir izgājis šis visiem pazīstamais objekts.

Kurš izgudroja pirmo datora peli?

Tiek uzskatīts par šīs ierīces tēvu. Viņš bija viens no tiem zinātniekiem, kas cenšas nest zinātni pat parastajiem cilvēkiem un padarīt progresu pieejamu ikvienam. Viņš izgudroja pirmās datorpeles 60. gadu sākumā savā laboratorijā Stenfordas pētniecības institūtā (tagad SRI International). Pirmais prototips tika izveidots 1964. gadā, šī izgudrojuma patenta pieteikumā, kas iesniegts 1967. gadā, to sauca par "XY pozīcijas indikatoru displeja sistēmai". Bet oficiālais dokuments ar numuru 3541541 tika saņemts tikai 1970. gadā.

Bet vai viss ir tik vienkārši?

Šķiet, ka visi zina, kurš radīja pirmo datora peli. Bet kursorbumbas (bumbu piedziņas) tehnoloģiju pirmo reizi daudz agrāk izmantoja Kanādas flote. Toreiz, 1952. gadā, pele bija tikai boulinga bumba, kas pievienota sarežģītai aparatūras sistēmai, kas varēja uztvert bumbas kustību un atdarināt tās kustību uz ekrāna. Taču pasaule par to uzzināja tikai gadus vēlāk – galu galā tas bija slepens militārs izgudrojums, kas nekad netika patentēts vai masveidā ražots. Pēc 11 gadiem tas jau bija zināms, taču D. Engelbarts to atzina par neefektīvu. Tajā brīdī viņš vēl nezināja, kā savienot savu redzējumu par peli un šo ierīci.

Kā radās ideja?

Galvenās idejas par izgudrojumu pirmo reizi D. Engelbārtam radās 1961. gadā, kad viņš piedalījās konferencē par datorgrafika un pārdomāja interaktīvās skaitļošanas efektivitātes palielināšanas problēmu. Viņam ienāca prātā, ka, izmantojot divus mazus riteņus, kas pārvietojas pa galda virsmu (viens ritenis griežas horizontāli, bet otrs vertikāli), dators var izsekot to griešanās kombinācijas un attiecīgi pārvietot kursoru uz displeja. Zināmā mērā darbības princips ir līdzīgs planimetram - rīkam, ko inženieri un ģeogrāfi izmanto, lai izmērītu attālumus kartē vai zīmējumā utt. Pēc tam zinātnieks pierakstīja šo ideju savā piezīmju grāmatiņā turpmākai uzziņai.

Soli Nākotnē

Nedaudz vairāk kā gadu vēlāk D. Engelbarts saņēma stipendiju no institūta, lai uzsāktu savu pētniecības iniciatīvu ar nosaukumu "Cilvēka prāta uzlabošana". Saskaņā ar to viņš iedomājās sistēmu, kurā garīga darba cilvēkiem, kas strādā augstas veiktspējas datorstacijās ar interaktīviem displejiem, ir pieejama plaša tiešsaistes informācijas telpa. Ar tās palīdzību viņi var sadarboties, risinot īpaši svarīgas problēmas. Taču šīs sistēmas ļoti pietrūka moderna ierīce ievade. Galu galā, lai ērti mijiedarbotos ar objektiem ekrānā, jums ir jāspēj tos ātri atlasīt. NASA sāka interesēties par projektu un piešķīra dotāciju datora peles izveidošanai. Šīs ierīces pirmā versija ir līdzīga mūsdienu versijai, izņemot izmēru. Paralēli pētnieku komanda nāca klajā ar citām ierīcēm, kas ļāva vadīt kursoru, nospiežot kāju uz pedāļa vai pārvietojot speciāla klipša ceļgalu zem galda. Šie izgudrojumi nekad nav iepriecināti, taču vienlaikus izgudrotā kursorsvira vēlāk tika uzlabota un tiek izmantota joprojām.

1965. gadā D. Engelbarta komanda publicēja gala ziņojumu par saviem pētījumiem un dažādām metodēm objektu atlasei uz ekrāna. Bija pat brīvprātīgie, kas piedalījās testēšanā. Tas notika apmēram šādi: programma rādīja objektus dažādas daļas ekrānu, un brīvprātīgie mēģināja uz tiem noklikšķināt pēc iespējas ātrāk dažādas ierīces. Saskaņā ar testa rezultātiem pirmās datorpeles nepārprotami pārspēja visas pārējās ierīces un tika iekļautas kā standarta aprīkojums turpmākiem pētījumiem.

Kā izskatījās pirmā datora pele?

Tas bija izgatavots no koka un bija pirmā ievades ierīce, kas ietilpa lietotāja rokās. Zinot tās darbības principu, vairs nevajadzētu brīnīties par to, kāda izskatījās pirmā datora pele. Zem korpusa bija divi metāla diski-riteņi, diagramma. Bija tikai viena poga, un vads nonāca zem ierīces turētāja plaukstas locītavas. Prototipu montēja viens no D. Engelbārta komandas biedriem, viņa palīgs Viljams (Bils) English. Sākotnēji viņš strādāja citā laboratorijā, bet drīz vien pievienojās ievadierīču izveides projektam, izstrādāja un iedzīvināja jaunas ierīces dizainu.

Noliecot un šūpojot peli, var novilkt perfekti gludas vertikālas un horizontālas līnijas.

1967. gadā korpuss kļuva par plastmasu.

No kurienes cēlies nosaukums?

Neviens īsti neatceras, kurš pirmais sauca šo ierīci par peli. To pārbaudīja 5-6 cilvēki, iespējams, ka kāds no viņiem izteica līdzību. Turklāt pasaulē pirmā datorpele bija ar stieples asti aizmugurē.

Turpmāki uzlabojumi

Protams, prototipi bija tālu no ideāla.

1968. gadā datoru konferencē Sanfrancisko D. Engelbarts prezentēja uzlabotas pirmās datorpeles. Viņiem bija trīs pogas, papildus tām tastatūra bija nepietiekami nokomplektēta ar ierīci kreisajai rokai.

Ideja bija šāda: labā roka strādā ar peli, atlasot un aktivizējot objektus. Un kreisais ērti zvana nepieciešamās komandas izmantojot nelielu tastatūru ar pieciem gariem taustiņiem, piemēram, klavierēm. Vienlaikus noskaidrojās, ka, lietojot ierīci, apjuka vads pie operatora rokas un tas ir jānoved uz pretējo pusi. Protams, kreisās rokas prefikss neiesakņojās, bet Duglass Engelbarts to izmantoja savos datoros līdz pat pēdējām dienām.

Turpināts uzlabošanas darbs

Vēlākajos peles attīstības posmos uz skatuves ienāca citi zinātnieki. Interesantākais ir tas, ka D. Engelbarts nekad nav saņēmis autoratlīdzību no sava izgudrojuma. Tā kā viņš to patentēja kā Stenfordas institūta speciālists, tiesības uz ierīci atsavināja institūts.

Tātad 1972. gadā Bils Anglijas riteņus nomainīja ar kursorbumbu, kas ļāva atpazīt peles kustību jebkurā virzienā. Tā kā viņš toreiz strādāja uzņēmumā Xerox PARC, šis jauninājums kļuva par daļu no toreiz uzlabotās Xerox Alto sistēmas. Tas bija minidators ar grafisko interfeisu. Tāpēc daudzi kļūdaini uzskata, ka pirmais pie Xerox.

Nākamā izstrādes kārta notika ar peli 1983. gadā, kad Apple ienāca spēlē. Uzņēmīgs aprēķināja ierīces masveida ražošanas izmaksas, kas bija aptuveni 300 USD. Parastam patērētājam tas bija pārāk dārgi, tāpēc tika pieņemts lēmums vienkāršot peles dizainu un nomainīt trīs pogas ar vienu. Cena nokritās līdz 15 USD. Un, lai gan šis lēmums joprojām tiek uzskatīts par pretrunīgu, Apple nesteidzas mainīt savu ikonisko dizainu.

Pirmās datorpeles bija taisnstūra vai kvadrātveida formā, anatomiski noapaļotais dizains parādījās tikai 1991. gadā. To ieviesa Logitech. Papildus interesantajai formai jaunums bija bezvadu: saziņa ar datoru tika nodrošināta, izmantojot radioviļņus.

Pirmā optiskā pele parādījās 1982. gadā. Lai tā darbotos, bija nepieciešams īpašs paliktnis ar drukātu režģi. Un, lai gan kursorbumbas bumbiņa ātri kļuva netīra un radīja neērtības, jo tā bija regulāri jātīra, optiskā pele bija komerciāli neizdevīga līdz 1998. gadam.

Ko tālāk?

Kā jau zināms, "astes" kursorbumbas praktiski vairs neizmanto. Datorpeļu tehnoloģijas un ergonomika nepārtraukti uzlabojas. Un pat šodien, kad skārienekrāna ierīces kļūst arvien populārākas, to pārdošanas apjomi nesamazinās.