Bu yazımızda sensörlerin çalışma prensiplerine bakacağız. optik fareler, teknolojik gelişimlerinin tarihine ışık tuttu ve ayrıca optik "kemirgenler" ile ilgili bazı mitleri çürüttü.

Seni kim yaptı...

Bugün bize tanıdık gelen optik fareler, Microsoft'tan bu tür manipülatörlerin ilk kopyalarının toplu satışta ve bir süre sonra diğer üreticilerden göründüğü 1999'dan beri soylarını takip ediyor. Bu farelerin ortaya çıkmasından önce ve bundan uzun bir süre sonra, seri üretilen bilgisayar "kemirgenlerinin" çoğu optomekanikti (manipülatörün hareketleri, mekanik parçayla ilişkili bir optik sistem tarafından izlendi - hareketi izlemekten sorumlu iki silindir farenin x ve y eksenleri boyunca hareket ettirilmesi; bu silindirler, sırayla, kullanıcı fareyi hareket ettirdiğinde bilye yuvarlamadan döndürülür). Çalışmaları için özel bir halı gerektiren tamamen optik fare modelleri olmasına rağmen. Bununla birlikte, bu tür cihazlarla sık sık karşılaşılmadı ve bu tür manipülatörlerin geliştirilmesi fikri yavaş yavaş boşa çıktı.

Bugün bize tanıdık gelen, genel çalışma prensiplerine dayanan kitlesel optik farelerin “görünümü”, dünyaca ünlü Hewlett-Packard şirketinin araştırma laboratuvarlarında “yetiştirildi”. Daha doğrusu, HP Corporation bünyesinde nispeten yakın zamanda tamamen ayrı bir şirkete ayrılan Agilent Technologies'in kendi bölümünde. Bugüne kadar, Agilent Technologies, Inc. - fareler için optik sensör pazarında bir tekel, başka hiçbir şirket bu tür sensörleri geliştirmez, size özel IntelliEye veya MX Optik Motor teknolojileri hakkında kim ne derse desin. Bununla birlikte, girişimci Çinliler Agilent Technologies sensörlerini nasıl "klonlayacağını" zaten öğrendiler, bu nedenle ucuz bir optik fare satın alırken "sol" bir sensörün sahibi olabilirsiniz.

Manipülatörlerin çalışmasındaki görünür farklılıkların nereden geldiğini biraz sonra öğreneceğiz, ancak şimdilik optik farelerin çalışmasının temel ilkelerini veya daha doğrusu hareket izleme sistemlerini düşünmeye başlayalım.

Bilgisayar fareleri nasıl "görür"

Bu bölümde, modern fare tipi manipülatörlerde kullanılan optik hareket izleme sistemlerinin temel çalışma prensiplerini inceleyeceğiz.

Bu nedenle, optik bilgisayar faresinin "vizyonu" aşağıdaki süreçten kaynaklanmaktadır. Bir LED ve ışığına odaklanan bir lens sistemi yardımıyla, farenin altında bir yüzey alanı vurgulanır. Bu yüzeyden yansıyan ışık, başka bir mercek tarafından toplanır ve mikro devrenin alıcı sensörüne - görüntü işlemcisine girer. Bu çip, farenin altındaki yüzeyin fotoğraflarını yüksek bir frekansta (kHz) çeker. Ayrıca, mikro devre (optik sensör diyelim) sadece fotoğraf çekmekle kalmaz, aynı zamanda iki temel parça içerdiğinden onları kendisi de işler: Görüntü Alma Sistemi (IAS) görüntü toplama sistemi ve entegre bir DSP görüntü işleme işlemcisi.

Bir dizi ardışık çekimin (farklı parlaklıktaki piksellerin kare matrisi olan) analizine dayanarak, entegre DSP işlemcisi, x ve y eksenleri boyunca fare hareketinin yönünü gösteren sonuç göstergelerini hesaplar ve sonuçlarını iletir. seri port üzerinden dışarıda çalışın.

Optik sensörlerden birinin blok şemasına bakarsak, mikro devrenin birkaç bloktan oluştuğunu göreceğiz, yani:

• ana blok, elbette, resimİşlemci- yerleşik ışık sinyali alıcılı (IAS) görüntü işlemcisi (DSP);
• Voltaj Regülatörü ve Güç Kontrolü- bir voltaj ayarı ve güç tüketimi kontrol ünitesi (bu üniteye güç sağlanır ve buna ek bir harici voltaj filtresi bağlanır);
• Osilatör- çipin bu bloğuna bir ana kristal osilatörden harici bir sinyal verilir, gelen sinyalin frekansı yaklaşık birkaç on MHz'dir;
• Led Kontrol- bu, farenin altındaki yüzeyin vurgulandığı bir LED kontrol ünitesidir;
• Seri port- çipin dışındaki fare hareketinin yönü hakkında veri ileten bir blok.

Modern sensörlerin en gelişmişine geldiğimizde, optik sensör çipinin çalışmasının bazı ayrıntılarını biraz sonra ele alacağız, ancak şimdilik manipülatörlerin hareketini izlemek için optik sistemlerin çalışmasının temel ilkelerine dönelim.

Optik sensör çipinin, fare hareketi ile ilgili bilgileri Seri Port üzerinden doğrudan bilgisayara iletmediği açıklığa kavuşturulmalıdır. Veriler, fareye takılı başka bir denetleyici yongasına gönderilir. Cihazdaki bu ikinci "ana" çip, fare tıklamalarına, kaydırma tekerleği dönüşüne vb. yanıt vermekten sorumludur. Bu çip, diğer şeylerin yanı sıra, fare hareketinin yönü hakkındaki bilgileri doğrudan PC'ye ileterek, optik sensörden gelen verileri PS / 2 veya USB arabirimleri aracılığıyla iletilen sinyallere dönüştürür. Ve zaten bilgisayar, fare sürücüsünü kullanarak, bu arayüzler aracılığıyla alınan bilgilere dayanarak, imleç işaretçisini monitör ekranı boyunca hareket ettirir.

Tam olarak bu "ikinci" denetleyici yongasının varlığından veya daha doğrusu farklı şekiller bu tür mikro devreler, zaten optik farelerin ilk modelleri kendi aralarında oldukça belirgin bir şekilde farklıydı. Microsoft ve Logitech'in pahalı cihazları hakkında çok kötü konuşamazsam (hiç “günahsız” olmasalar da), onlardan sonra ortaya çıkan ucuz manipülatörlerin kütlesi yeterince davranmadı. Bu fareleri sıradan kilimler üzerinde hareket ettirirken, ekrandaki imleçler garip taklalar atıyor, neredeyse masaüstünün zeminine atlıyor ve bazen… hatta bazen kullanıcı fareye dokunmadığında ekranda bağımsız bir yolculuğa çıkıyorlardı. hiç. Hatta, kimse manipülatöre dokunmadığında, farenin bilgisayarı bekleme modundan kolayca çıkarabileceği ve hareketi hatalı bir şekilde kaydedebileceği noktaya geldi.

Bu arada, hala benzer bir sorunla mücadele ediyorsanız, o zaman şöyle bir çırpıda çözülür: Bilgisayarım\u003e Özellikler\u003e Donanım\u003e Aygıt Yöneticisi\u003e kurulu fareyi seçin\u003e " Özellikler"\u003e Beliren pencerede, "Yönetim güç kaynağı" sekmesine gidin ve "Cihazın bilgisayarı bekleme modundan çıkarmasına izin ver" kutusunun işaretini kaldırın (Şek. 4). Bundan sonra, fare, ayağınızla tekmeleseniz bile, bilgisayarı hiçbir bahaneyle bekleme modundan uyandıramayacak :)

Bu nedenle, optik farelerin davranışındaki bu kadar çarpıcı bir farklılığın nedeni, birçok kişinin hala düşündüğü gibi, "kötü" veya "iyi" yüklü sensörlerde hiç değildi. İnan bana, bu bir efsaneden başka bir şey değil. Ya da fantezi, tercih ederseniz :) Tamamen farklı şekillerde davranan farelerde genellikle tam olarak aynı optik sensör çipleri takılıydı (neyse ki, aşağıda göreceğimiz gibi, bu çiplerin çok fazla modeli yoktu). Bununla birlikte, optik farelere takılan kusurlu denetleyici yongaları sayesinde, ilk nesil optik kemirgenleri güçlü bir şekilde azarlama fırsatımız oldu.

Ancak konunun biraz dışına çıktık. Geri döndük. Genel olarak, fare optik izleme sistemi, sensör çipine ek olarak, birkaç temel unsur daha içerir. Tasarım, bir LED'in takıldığı bir tutucu (Klip) ve sensör çipinin kendisini (Sensör) içerir. Bu eleman sistemi, farenin alt yüzeyi (Taban Plakası) ile arasına iki lens (amacı yukarıda açıklanan) içeren bir plastik elemanın (Lens) sabitlendiği bir baskılı devre kartına (PCB) monte edilmiştir.

Monte edildiğinde, optik izleme elemanı yukarıda gösterildiği gibi görünür. Bu sistemin optiğinin çalışma şeması aşağıda sunulmuştur.

Lens öğesinden farenin altındaki yansıtıcı yüzeye olan optimum mesafe 2,3 ile 2,5 mm arasında olmalıdır. Bunlar sensör üreticisinin tavsiyeleridir. İşte optik farelerin masadaki pleksiglas, her türlü "yarı saydam" kilim vb. üzerinde "sürünerek" kötü hissetmesinin ilk nedeni budur. Ve eskileri düştüğünde veya silindiğinde "kalın" bacakları optik farelere yapıştırmamalısınız. . Fare, yüzeyin üzerindeki aşırı "yükseklik" nedeniyle, fare hareketsiz kaldıktan sonra imleci "hareket ettirmek" oldukça sorunlu hale geldiğinde, bir sersemlik durumuna düşebilir. Bunlar teorik uydurmalar değil, kişisel deneyimdir :)

Bu arada, optik farelerin dayanıklılık sorunu hakkında. Bazı üreticilerinin "sonsuza kadar sürecekler" dediklerini iddia ettiklerini hatırlıyorum. Evet, optik takip sisteminin güvenilirliği yüksektir, optomekanik olanla karşılaştırılamaz. Aynı zamanda, optik farelerde, eski güzel “optomekaniğin” egemenliği altında olduğu gibi aynı şekilde aşınmaya maruz kalan birçok tamamen mekanik unsur vardır. Örneğin eski optik faremin ayakları yıpranmıştı ve düştü, kaydırma tekerleği kırıldı (iki kez, son kez geri dönülmez şekilde :(), bağlantı kablosundaki tel yıprandı, kasanın kapağı manipülatörden sıyrıldı. .. ama optik sensör iyi çalışıyor, hiçbir şey yokmuş gibi Buna dayanarak, optik farelerin iddia edilen etkileyici dayanıklılığı hakkındaki söylentilerin pratikte doğrulanmadığını güvenle söyleyebiliriz. Ne de olsa, yeni, daha "Mükemmel modeller, yeni bir element temelinde yaratılmış. Açıkçası daha mükemmel ve kullanımı daha uygun. İlerleme, bilirsiniz, sürekli bir şeydir. Bakalım evrim alanında nasıldı? ilgilendiğimiz optik sensörler, şimdi görelim."

Fare görme tarihinden

Agilent Technologies, Inc. şirketinde geliştirme mühendisleri ekmeklerini boş yere yemezler. Son beş yılda şirketin optik sensörleri önemli teknolojik gelişmelerden geçti ve son modelleri çok etkileyici özelliklere sahip.

Ama sırayla her şey hakkında konuşalım. Çipler, seri üretilen ilk optik sensörlerdi. HDNS-2000(Şek. 8). Bu sensörler, 400 cpi (inç başına sayı), yani inç başına nokta (piksel) çözünürlüğe sahipti ve optik sensör çerçevesi ile maksimum 12 inç / s (yaklaşık 30 cm / s) fare hareket hızı için tasarlandı. saniyede 1500 kare hızı. İzin verilebilir (koruma ile kararlı çalışma sensör) HDNS-2000 yongası için fareyi "sarsıntıyla" hareket ettirirken hızlanma - 0.15 g'dan fazla değil (yaklaşık 1.5 m/s 2).

Ardından piyasada optik sensör çipleri ortaya çıktı. ADNS-2610 ve ADNS-2620. Optik sensör ADNS-2620, farenin altındaki yüzeyi 1500 veya 2300 çekim / s frekansıyla programlanabilir bir "çekim" frekansını zaten destekledi. Her resim 18x18 piksel çözünürlükte çekildi. Sensör için, hareketin maksimum çalışma hızı hala saniyede 12 inç ile sınırlıydı, ancak izin verilen hızlanma sınırı, 1500 kare / s'lik bir yüzey “fotoğraf çekme” frekansı ile 0,25 g'a yükseldi. Bu çipin (ADNS-2620) ayrıca sadece 8 bacağı vardı, bu da HDNS-2000'e benzeyen ADNS-2610 çipine (16 pin) kıyasla boyutunu önemli ölçüde azaltmayı mümkün kıldı. Agilent Technologies, Inc.'da çalışıyor çiplerini "en aza indirgemek" için yola çıktı, ikincisini daha kompakt, güç tüketiminde daha ekonomik ve bu nedenle "mobil" ve kablosuz manipülatörlere kurulum için daha uygun hale getirmek istedi.

ADNS-2610 yongası, 2620'nin “büyük” bir analogu olmasına rağmen, 2300 çekim / s'lik “gelişmiş” mod için destekten yoksun bırakıldı. Ek olarak, bu seçenek 5V güç gerektirirken, ADNS-2620 yongası sadece 3,3V'a mal oldu.

Çip çok yakında ADNS-2051 HDNS-2000 veya ADNS-2610 yongalarından çok daha güçlü bir çözümdü, ancak dışa doğru (paketleme) de onlara benziyordu. Bu sensör, optik sensörün "çözünürlüğünü" programlı olarak kontrol etmeyi, 400'den 800 cpi'ye değiştirmeyi zaten mümkün kıldı. Mikro devrenin varyantı ayrıca yüzey atışlarının sıklığının ayarlanmasına ve çok geniş bir aralıkta değiştirilmesine izin verdi: 500, 1000, 1500, 2000 veya 2300 atış/s. Ancak bu resimlerin boyutu sadece 16x16 pikseldi. 1500 çekim/sn'de, "sarsıntı" sırasında farenin izin verilen maksimum ivmesi hala 0.15 g, mümkün olan maksimum hareket hızı 14 inç/sn (yani 35,5 cm/sn) idi. Bu çip, 5 V'luk bir besleme voltajı için tasarlanmıştır.

sensör ADNS-2030 için tasarlandı Kablosuz cihazlar ve bu nedenle düşük güç tüketimine sahipti ve yalnızca 3,3 V güç gerektiriyordu. Çip ayrıca, fare hareketsizken güç tüketimini azaltma işlevi (hareket olmadığı zamanlarda güç tasarrufu modu), farenin USB arabirimi aracılığıyla bağlandığı zamanlar da dahil olmak üzere uyku moduna geçme gibi enerji tasarrufu işlevlerini de destekledi. Bununla birlikte, fare güç tasarrufu olmayan bir modda da çalışabilir: çip kayıtlarından birinin Uyku bitindeki "1" değeri sensörü "her zaman uyanık" yaptı ve varsayılan değer "0" şuna karşılık geldi: mikro devrenin çalışma modu, bir saniye sonra, fare hareket etmezse (daha doğrusu, 1500 tamamen aynı yüzey çekimi aldıktan sonra), sensör, fare ile birlikte güç tasarrufu moduna girdi. Sensörün diğer temel özelliklerine gelince, bunlar ADNS-2051'in özelliklerinden farklı değildi: aynı 16 pimli paket, maksimum 0.15 g hızlanma ile 14 inç / s'ye kadar hareket hızı, 400 programlanabilir çözünürlük ve Sırasıyla 800 cpi, anlık görüntü oranları, mikro devrenin yukarıda ele alınan versiyonuyla tamamen aynı olabilir.

Bunlar ilk optik sensörlerdi. Ne yazık ki, eksikliklerle karakterize edildiler. Optik bir fareyi yüzeyler üzerinde hareket ettirirken, özellikle tekrar eden küçük bir desenle ortaya çıkan büyük bir sorun, görüntü işlemcisinin bazen sensör tarafından alınan tek renkli bir görüntünün ayrı benzer alanlarını karıştırması ve fare hareketinin yönünü yanlış belirlemesiydi.

Sonuç olarak, ekrandaki imleç gerektiği gibi hareket etmedi. Ekrandaki işaretçi bile doğaçlama yeteneğine sahip oldu :) - keyfi bir yönde öngörülemeyen hareketler. Ek olarak, fare çok hızlı hareket ettirilirse, sensörün genellikle sonraki birkaç yüzey çekimi arasındaki herhangi bir "bağlantıyı" kaybedebileceğini tahmin etmek kolaydır. Bu da başka bir soruna yol açtı: imleç, fareyi çok keskin bir şekilde hareket ettirirken, ya bir yerde seğirdi ya da genel olarak “doğaüstü” fenomenler meydana geldi :) fenomenler, örneğin, oyuncaklarda dünyanın hızlı dönüşü ile. İnsan eli için, fareyi maksimum hareket ettirme hızı açısından 12-14 inç / s sınırlamalarının açıkça yeterli olmadığı oldukça açıktı. Ayrıca, fareyi 0'dan 35.5 cm / s'ye (14 inç / s - maksimum hız) hızlandırmak için ayrılan 0.24 s'nin (neredeyse bir saniyenin dörtte biri) çok uzun bir süre olduğuna şüphe yoktu, bir kişi fırçayı çok daha hızlı hareket ettirebilir. Ve bu nedenle, optik manipülatörlü dinamik oyun uygulamalarında keskin fare hareketleri ile zor olabilir ...

Agilent Technologies de bunu anladı. Geliştiriciler, sensörlerin özelliklerinin kökten iyileştirilmesi gerektiğini fark ettiler. Araştırmalarında basit ama doğru bir aksiyoma bağlı kaldılar: sensör saniyede ne kadar çok fotoğraf çekerse, bilgisayar kullanıcısı ani hareketler yaptığında fare hareketinin "izini" kaybetme olasılığı o kadar düşük :)

Yukarıdan da görebileceğimiz gibi, optik sensörler evrimleşmiş olsa da, sürekli olarak yeni çözümler piyasaya sürülse de, bu alandaki gelişmeye güvenle “çok kademeli” denilebilir. Genel olarak, sensörlerin özelliklerinde önemli bir değişiklik olmadı. Ancak herhangi bir alandaki teknolojik ilerleme bazen keskin sıçramalarla karakterize edilir. Fareler için optik sensörler oluşturma alanında böyle bir "atılım" oldu. ADNS-3060 optik sensörünün ortaya çıkışı gerçekten devrim niteliğinde kabul edilebilir!

En iyisi

Optik sensör ADNS-3060"atalarına" kıyasla, gerçekten etkileyici bir dizi özelliğe sahiptir. 20 pinli bir pakette paketlenmiş bu çipin kullanımı, optik farelere daha önce hiç görülmemiş olanaklar sağlıyor. Manipülatörün izin verilen maksimum hareket hızı 40 inç / s'ye yükseldi (yani neredeyse 3 kat!), yani. 1 m/s'lik "işaret" hızına ulaştı. Bu zaten çok iyi - en az bir kullanıcının fareyi bu sınırı aşan bir hızda hareket ettirmesi, oyun uygulamaları da dahil olmak üzere optik manipülatörü kullanmaktan sürekli rahatsızlık hissetmesi olası değildir. Ancak izin verilen ivme, korkutucu bir şekilde yüz kat (!) arttı ve 15 g (neredeyse 150 m/s 2) değerine ulaştı. Şimdi, kullanıcıya fareyi 0'dan maksimum 1 m / s'ye hızlandırması için saniyenin 7 yüzde biri verilir - şimdi çok azının bu sınırlamayı aşabileceğini ve o zaman bile muhtemelen rüyalarda :) yeni çip modelinde optik sensör ile yüzey görüntüsü alma hızı 6400 fps'yi aşıyor, yani. önceki "rekoru" neredeyse üç kez "geçer". Ayrıca, ADNS-3060 çipi, farenin üzerinde hareket ettiği yüzeye bağlı olarak en uygun çalışma parametrelerini elde etmek için görüntü tekrarlama oranını kendisi ayarlayabilir. Optik sensörün "çözünürlüğü" yine de 400 veya 800 cpi olabilir. Optik sensör çiplerinin genel çalışma prensiplerini düşünmek için ADNS-3060 mikro devre örneğini kullanalım.

Fare hareketlerini analiz etmek için genel şema önceki modellere kıyasla değişmedi - IAS sensör birimi tarafından elde edilen fare altındaki yüzeyin mikro görüntüleri daha sonra yönü ve mesafeyi belirleyen aynı çipe entegre edilmiş DSP (işlemci) tarafından işlenir. manipülatörün hareketi. DSP, farenin ana konumuna göre göreli x ve y ofset değerlerini hesaplar. Ardından harici fare denetleyici yongası (bunun için neye ihtiyacımız olduğunu daha önce söylemiştik) optik sensör yongasının seri bağlantı noktasından manipülatörün hareketi hakkında bilgi okur. Ardından, bu harici denetleyici, fare hareketinin yönü ve hızı hakkında alınan verileri, zaten bilgisayara gelen standart PS / 2 veya USB arabirimleri aracılığıyla iletilen sinyallere dönüştürür.

Ancak sensörün özelliklerini biraz daha derinlemesine inceleyelim. ADNS-3060 yongasının blok şeması yukarıda sunulmuştur. Gördüğünüz gibi, yapısı uzak "atalarına" kıyasla temelde değişmedi. 3.3 Sensöre güç, Voltaj Regülatörü ve Güç Kontrol bloğu aracılığıyla sağlanır, aynı bloğa, harici bir kapasitör bağlantısının kullanıldığı voltaj filtreleme işlevi atanır. Harici kuvars rezonatörden Osilatör bloğuna (nominal frekansı 24 MHz olan, önceki mikro devre modelleri için düşük frekanslı ana osilatörler kullanıldı) gelen sinyal, optik sensör mikro devresi içinde meydana gelen tüm hesaplama işlemlerini senkronize etmeye yarar. Örneğin, bir optik sensörün anlık görüntülerinin frekansı, bu harici jeneratörün frekansına bağlıdır (bu arada, ikincisi, nominal frekanstan +/- 1 MHz'e kadar izin verilen sapmalar konusunda çok katı kısıtlamalara tabi değildir) . Yonga belleğinin belirli bir adresinde (kayıt) girilen değere bağlı olarak, ADNS-3060 sensörü tarafından fotoğraf çekmek için aşağıdaki çalışma frekansları mümkündür.

Kayıt değeri, onaltılık	ondalık değer	Sensör anlık görüntü hızı, fps
OE7E	3710	6469
12C0	4800	5000
1F40	8000	3000
2EE0	12000	2000
3E80	16000	1500
BB80	48000	500

Tahmin edebileceğiniz gibi, tablodaki verilere dayanarak, sensör anlık görüntü frekansı basit bir formülle belirlenir: Kare hızı = (Jeneratör ana frekansı (24 MHz) / Kare hızı kayıt değeri).

ADNS-3060 sensörü tarafından alınan yüzey görüntüleri (çerçeveler) 30x30 çözünürlüğe sahiptir ve her birinin rengi 8 bit olarak kodlanmış aynı piksel matrisini temsil eder, yani. bir bayt (her piksel için 256 gri tonuna karşılık gelir). Böylece, DSP işlemcisine giren her çerçeve (çerçeve) 900 baytlık bir veri dizisidir. Ancak "kurnaz" işlemci bir çerçevenin bu 900 baytını varışta hemen işlemez, karşılık gelen arabellekte (bellekte) 1536 bayt piksel bilgisi birikene kadar bekler (yani, bir sonraki çerçevenin 2/3'ü hakkında bilgi). eklendi). Ve ancak bundan sonra çip, ardışık yüzey görüntülerindeki değişiklikleri karşılaştırarak manipülatörün hareketi hakkındaki bilgileri analiz etmeye başlar.

İnç başına 400 veya 800 piksel çözünürlükle, mikrodenetleyici bellek kayıtlarının RES bitinde gösterilirler. Bu bitin sıfır değeri 400 cpi'ye karşılık gelir ve RES'deki mantıksal bir değer sensörü 800 cpi moduna geçirir.

Entegre DSP işlemcisi görüntü verilerini işledikten sonra, manipülatörün X ve Y eksenleri boyunca göreceli yer değiştirme değerlerini hesaplar ve bununla ilgili spesifik verileri ADNS-3060 yongasının belleğine girer. Buna karşılık, harici denetleyicinin (fare) Seri Bağlantı Noktası üzerinden mikro devresi, bu bilgiyi optik sensörün belleğinden yaklaşık milisaniyede bir sıklıkta "kepçeleyebilir". Bu tür verilerin aktarımını yalnızca harici bir mikro denetleyicinin başlatabileceğini unutmayın, optik sensörün kendisi asla böyle bir aktarımı başlatmaz. Bu nedenle, farenin hareketini izleme verimliliği (frekansı) sorunu büyük ölçüde harici denetleyici mikro devresinin "omuzlarında" yatmaktadır. Optik sensörden gelen veriler 56 bitlik paketler halinde iletilir.

Pekala, sensörün donatıldığı Led Kontrol bloğu, arka ışık diyotunu kontrol etmekten sorumludur - 0x0a adresindeki bit 6'nın (LED_MODE) değerini değiştirerek, optosensör mikroişlemci LED'i iki çalışma moduna geçirebilir: mantıksal " 0", "diyot her zaman açık" durumuna karşılık gelir, mantıksal "1" diyotu "yalnızca gerektiğinde açık" moduna geçirir. Bu, kablosuz farelerle çalışırken, otonom güç kaynaklarının şarjından tasarruf etmenize izin verdiği için önemlidir. Ek olarak, diyotun kendisi birkaç parlaklık moduna sahip olabilir.

Aslında hepsi optik sensörün temel prensipleriyle ilgilidir. Başka ne eklenebilir? ADNS-3060 yongasının ve bu tür diğer tüm yongaların önerilen çalışma sıcaklığı 0 0С ila +40 0С arasındadır. Agilent Technologies, yongalarının çalışma özelliklerinin -40 ila +85 °С sıcaklık aralığında korunmasını garanti etmesine rağmen.

Lazer geleceği?

Son zamanlarda web, farenin altındaki yüzeyi aydınlatmak için kızılötesi lazer kullanan Logitech MX1000 Lazer Kablosuz Fare hakkında övgü dolu makalelerle doldu. Optik fareler alanında neredeyse bir devrim vaat edildi. Ne yazık ki, bu fareyi şahsen kullandıktan sonra, devrimin olmadığına ikna oldum. Ama bununla ilgili değil.

Logitech MX1000 fareyi demonte etmedim (fırsatım olmadı), ama eminim ki eski dostumuz ADNS-3060 sensörü "yeni devrim niteliğindeki lazer teknolojisinin" arkasındadır. Zira elimdeki bilgilere göre bu farenin sensörünün özellikleri, diyelim ki Logitech MX510 modelinden farklı değil. Logitech web sitesinde bir lazer optik izleme sistemi kullanıldığına dair tüm "aldatmaca" yirmi kez (!) LED teknolojisini kullanmaktan daha fazla ayrıntı ortaya çıkıyor. Bu temelde, bazı saygın siteler bile, sıradan LED ve lazer farelerini gördükleri gibi, belirli yüzeylerin fotoğraflarını yayınladılar :)

Tabii ki, bu fotoğraflar (ve bunun için teşekkürler), bizi Logitech web sitesinde optik izleme sisteminin lazer aydınlatmasının üstünlüğüne ikna etmeye çalıştıkları çok renkli parlak çiçekler değildi. Hayır, elbette, optik fareler, farklı derecelerde ayrıntıya sahip verilen renkli fotoğraflara benzer bir şey “görmedi” - sensörler hala yalnızca farklı parlaklıkta farklılık gösteren kare bir gri piksel matrisinden daha fazlasını “fotoğraf çekiyor” (işleme bilgileri hakkında genişletilmiş renk piksel paleti DSP üzerinde fahiş bir yük olacaktır).

20 kat daha ayrıntılı bir resim elde etmek için, totoloji için kusura bakmayın, yirmi kat daha fazla ayrıntıya ihtiyacınız olduğunu düşünelim, bu yalnızca ek görüntü pikselleriyle iletilebilir, başka bir şey değil. Logitech MX 1000 Laser Cordless Mouse'un 30x30 piksel fotoğraflar çektiği ve maksimum 800 cpi çözünürlüğe sahip olduğu biliniyor. Sonuç olarak, görüntülerin detaylandırılmasında herhangi bir yirmi kat artış söz konusu olamaz. Köpek nerede aradı :) ve bu tür ifadeler genellikle asılsız mı? Bu tür bilgilerin ortaya çıkmasına neyin neden olduğunu bulmaya çalışalım.

Bildiğiniz gibi, bir lazer dar yönlendirilmiş (küçük bir sapma ile) bir ışık demeti yayar. Bu nedenle, farenin altındaki yüzeyin bir lazerle aydınlatılması, bir LED'den çok daha iyidir. Kızılötesi aralıkta çalışan lazer, muhtemelen farenin altından gelen ışığın görünür spektrumdaki olası yansımasıyla gözleri kamaştırmamak için seçildi. Optik sensörün kızılötesi aralıkta normal şekilde çalışması gerçeği şaşırtıcı olmamalıdır - çoğu LED optik farenin çalıştığı spektrumun kırmızı aralığından kızılötesine - "eldeki" ve geçişin olası değildir. sensör için yeni bir optik aralık zordu. Örneğin, Logitech MediaPlay manipülatörü bir LED kullanır, ancak aynı zamanda kızılötesi aydınlatma sağlar. Akım sensörleri mavi ışıkta bile sorunsuz çalışır (bu tür aydınlatmaya sahip manipülatörler vardır), bu nedenle aydınlatma alanının spektrumu sensörler için sorun olmaz. Bu nedenle, farenin altındaki yüzeyin daha güçlü aydınlatması nedeniyle, radyasyonu emen (karanlık) ve ışınları yansıtan (ışık) yerler arasındaki farkın, geleneksel bir LED - yani. görüntü daha kontrast olacaktır.

Gerçekten de, geleneksel bir LED optik sistem ve bir lazer kullanan bir sistem tarafından alınan yüzeyin gerçek görüntülerine bakarsak, "lazer" versiyonunun çok daha kontrast olduğunu göreceğiz - görüntünün karanlık ve parlak alanları arasındaki farklar. daha anlamlıdır. Tabii ki, bu, optik sensörün çalışmasını önemli ölçüde kolaylaştırabilir ve belki de gelecek, bir lazer aydınlatma sistemine sahip farelere aittir. Ancak bu tür "lazer" görüntüleri yirmi kat daha ayrıntılı olarak adlandırmak pek mümkün değil. Yani bu başka bir "yenidoğan" efsanesidir.

Yakın geleceğin optik sensörleri neler olacak? Söylemesi zor. Muhtemelen lazer aydınlatmaya geçecekler ve Web'de 1600 cpi "çözünürlük" ile geliştirilmekte olan bir sensör hakkında şimdiden söylentiler var. Sadece bekleyebiliriz.

Bir bilgisayar satın alırken, birçok kullanıcı yalnızca ana ve en pahalı bileşenlerin seçimine dikkat eder - işlemci, anakart, video kartları vb.

seçime gelince çevre birimleri( , fare), o zaman burada birçok özellik gözden kaçar. Genellikle kullanıcı dahil olanı alır sistem birimi, ve sonra farenin neden hızlı bir şekilde başarısız olduğunu merak eder (veya elinizde tutması rahatsız edicidir).

Bu yazımızda, satın alırken göz önünde bulundurmanız gereken bir bilgisayar faresinin temel özelliklerine bakacağız.

1 Boyut ve şekil

Tüm bilgisayar işlemlerinin çoğu fare kullanılarak gerçekleştirilir. Sonuç olarak, kullanıcı fareyi neredeyse sürekli olarak elinde tutar ve masanın veya halının üzerinde hareket ettirir. Bu, şekli ve boyutu açısından tam olarak avuç içi şekli ve boyutu için ideal olan cihazı seçme ihtiyacını açıklar. Aksi takdirde fareyi tutmak çok rahat olmayacak, daha çabuk yorulacak ve işten daha az zevk alacaksınız.

Rahatsız bir fareyle uzun süre çalışırken eli çok acıyan, bir süre istemeden solak olan insanlar bile tanıyorum. El kırılmaya başlayınca dedikleri gibi, fare sola, sola hareket etti, fare düğmeleri sol el için yeniden düzenlendi ve böylece sağ eli sakinleştirmek mümkün oldu. Gerçek bir solak değilseniz ve bilgisayarda çalışmanız çok yavaşlamadıkça bu çok elverişsizdir.

Bu nedenle, satın almadan önce, fareyi elinizde tuttuğunuzdan emin olun ve onunla çalışmanın ne kadar uygun olduğunu, elinizde tutmanın ne kadar rahat olduğunu tahmin edin (sağ elini kullananlar için sağda ve sol elini kullananlar için sağda). solaklar).

2 Bilgisayar faresi tipi (tipi)

Fareler türlerine göre ikiye ayrılır.

• mekanik,
• optik ve
• uzak.

Türüne bağlı olarak, bir bilgisayar faresinin neye benzediğini görelim.

Mekanik manipülatörler, cihaz düz bir yüzey üzerinde hareket ettikçe dönen özel bir top kullanır.

Pirinç. 1 mekanik fare

Optik fare manipülatörleri, farenin hareket ettiği düzleme göre farenin konumundaki değişiklikleri okuyan bir optik işaretçi kullanır.

Pirinç. 2 optik fare bilgisayar USB bağlantısı

Uzak fareler, optik farelerle aynı prensipte çalışır, ancak bilgisayara kablolu bir bağlantıları yoktur.

Pirinç. 3 Uzak fare

Uzak fareler için, manipülatörden gelen sinyal kablosuz olarak uzaktan iletilirken, farelerin kendilerine bir pil veya bir akümülatörden güç verilir.

Mekanik fareler artık modası geçmiş. Nispeten düşük hassasiyet ve sık arızalar nedeniyle neredeyse hiç kimse bunları kullanmaz. Dönen bilyenin ve okuma sensörlerinin normal çalışmasına müdahale eden toz ve kiri hızla biriktirirler. Fiyat olarak cazip olsalar bile, bu tür manipülatörleri satın almanın bir anlamı yoktur.

Optik fareler en yaygın olanlarıdır (kullanım kolaylığı, güvenilirlik ve dayanıklılık nedeniyle).

Uzak fareler de oldukça sık kullanılır, ancak bir takım dezavantajları vardır. Örneğin,

• hassasiyetle ilgili olası sorunlar (kablo eksikliği dahil),
• pillerin periyodik olarak değiştirilmesi ihtiyacı,
• kullanılıyorsa, pil şarj kontrolü.

Ancak, bu tür uzak fareler, bilgisayardan uzakta çalışanlar için faydalı olabilir. Örneğin, bir bilgisayarı TV olarak kullanmak durumunda, TV kanallarını uzaktan değiştirmek, uzakta olmak, dedikleri gibi kanepede oturmak daha uygundur, bunun için uzak bir fare çok yararlı olabilir!

Remote mouse, bilgisayar kullanarak sunum yapan ancak profesyonel ekipmanlarla çalışma imkanı bulamayanlar için de uygundur. Daha sonra bir bilgisayar (çoğu zaman bilgisayar bile değil, dizüstü bilgisayar) gösteri için bir ekran olarak kullanılır ve uzak bir fare sunum slaytlarını uzaktan değiştirmenize izin verir (örneğin, bir konuşma sırasında ayakta dururken).

3 Bağlantı için konektör

Herhangi bir fare, hatta uzak olanlar bile, bilgisayara bağlantı noktaları aracılığıyla bağlanmalıdır. Kablolu fareler, kablonun ucunda karşılık gelen bir konektöre sahiptir. Kablosuz fareler, aynı zamanda PC bağlantı noktasına bağlı olan ve uzaktaki fareden gelen sinyaller için bir alıcı görevi gören küçük bir flash sürücü gibi özel bir aygıta sahiptir.

Pirinç. 4 PC/2 bağlantı noktası

Fare bilgisayara bağlanabilir

• PC/2 bağlantı noktasına (şekil 4 – yuvarlak bağlantı noktası),
• yanı sıra USB bağlantı noktasına (Şek. 2).

Aynı zamanda USB fareler hızla piyasadan temin edilen bir PC/2 kablosu ile farelerin yerini alıyor. Bunun birkaç nedeni vardır:

• ilk olarak, daha iyi bir bağlantı;
• ikincisi, neredeyse tüm modern bilgisayarlarda USB konektörlerinin yaygınlığı.

Ayrıca bilgisayarda çok fazla USB bağlantı noktası olmadığı ve bir fareyi bağlamak için yeterli olmayabilir. Nadiren, ancak bu olabilir. Sonra kurtarmaya gelirler - bunlar, bir USB bağlantı noktasından 2, 4 veya daha fazla USB bağlantı noktası yapmanıza izin veren cihazlardır. Bu, bir fare satın alma maliyetini artırır, çünkü buna ek olarak bir ayırıcı satın almanız gerekir, ancak bağlantı noktası eksikliği sorununu çözer. Neyse ki, USB eksikliği son derece nadir bir durumdur, sıradan PC'lerde ("egzotik" değilse) her zaman bir fareyi bağlamak için yeterli USB bağlantı noktası vardır.

Artık PS-2 bağlantı noktalarının olmadığı bir PC'ye geçerken, tanıdık olandan ayrılmak ve PS-2 konektörlü “yerli” fare olmak istemeyenler için, endüstri (maalesef, tam olarak yerel değil, daha çok Çince) !) PS adaptörleri -2 - USB sunar. Yine, bu nadir bir durumdur, fareyi USB'ye değiştirmek, bir adaptör aramak, satın almak, ödeme yapmaktan daha kolaydır. Ancak, isteyenler için, fareyi bilgisayara bağlamak için biraz egzotik bir seçenek sunabiliriz.

4 Hassasiyet

Bu gösterge dpi (inç başına nokta) cinsinden ölçülür. Bilgisayar faresinin hassasiyeti ne kadar yüksek olursa, fare imlecini monitörün çalışma alanı (ekranda) etrafında o kadar doğru hareket ettirebilirsiniz.

Açıklayalım. Fare imlecini ekranda bir noktaya veya başka bir yere yerleştirebileceğiniz doğruluktan bahsediyoruz. Hassasiyet ne kadar yüksekse, yani inç başına ne kadar çok nokta varsa, fare imlecini ekranda istediğiniz noktaya o kadar doğru ayarlayabilirsiniz.

Bir inçin 2,54 cm olduğunu hatırlatmama izin verin ve bu uzunluk ölçüm sistemini kullanıyoruz çünkü bilgisayar teknolojisinin ataları değiliz ve bu nedenle başkasının ölçü ve ağırlık sistemini kullanıyoruz.

Yüksek hassasiyet aslında sadece bir nimet değildir. Yüksek hassasiyet, aksine, fare ile çalışırken sorunlara, zorluklara neden olabilir. Yüksek çözünürlüklü bilgisayar grafikleri ile çalışanlar, bilgisayar tasarımcıları, tasarımcılar ve PC kullanarak çizim veya çizim gerektiren benzeri meslekler için yüksek hassasiyet önemlidir. Yüksek hassasiyet, monitör ekranında belirli alanlara vurma doğruluğunun önemli olduğu bilgisayar oyunları hayranları olan "oyuncular" için yararlı olabilir.

Aksi takdirde, sıradan PC kullanıcıları fare manipülatörleri ile nispeten düşük doğrulukta çalışabilirler. Örneğin, yalnızca metinleri düzenlemekle meşgulseniz neden yüksek doğruluk? Fareyi istediğiniz satıra, metnin istenen karakterine “nişan almadan” dedikleri gibi kolayca getirebilirsiniz ve kaçırmazsınız!

Birçok mekanik farenin duyarlılığı 400-500 dpi arasında değişmektedir. Ancak, daha önce belirtildiği gibi, bu tür manipülatörler geçmişte kaldı. Optik modellerde dpi değeri 800-1000'e kadar çıkabilmektedir.

Belirli bir fare modelinin maliyeti doğrudan duyarlılığa bağlıdır. Yüksek hassasiyete sahip bir fare alırken, PC kullanıcısı bu özellik için ayrıca ödeme yapar. Bu, çok hassas olmayan farelerin seçilmesi lehine başka bir argümandır. Normal PC çalışması için yüksek hassasiyet gerekmiyorsa neden fazla ödeme yapasınız?!

5 Düğme sayısı

Standart bir farenin yalnızca üç kontrolü vardır - sağ ve sol düğmeler ve tekerlek. Fare tekerleği yalnızca artık bilinen kaydırma aracı olmakla kalmaz, aynı zamanda üçüncü fare düğmesi olarak da işlev görür. Tekerleğe bir düğme gibi basabilir, tıklayabilirsiniz. Bu, örneğin tarayıcı pencerelerinin yeni sekmelerde açılmasına izin verir (bkz. ).

Düğmelerle ve fare tekerleğiyle çalışmak hoş ve rahat olmalıdır, aksi takdirde böyle bir fare PC kullanıcısını rahatsız edebilir. Örneğin, düğmeler (hem sağ hem de sol) çok sıkı olabilir ve oldukça fazla çaba sarf edilerek basılabilir. Bu herkes için uygun değildir ve uzun süreli çalışma sırasında, bazen acı verici ve hoş olmayan hislere yol açan düğmelere basmaktan yorulabilirsiniz.

Fare düğmelerine sessizce, neredeyse sessizce basılabilir veya yüksek sesle tıklanabilir. Bu aynı zamanda, dedikleri gibi, bir amatördür, biri bir tıklama ile daha yüksek sesle sever ve biri sessizliği tercih eder.

Düğmelere oyun olmadan, serbest oynama olmadan basılabilir ve bazı durumlarda oyun o kadar harika olabilir ki, düğmenin kendisinin biraz sallandığı hissi vardır. Geri tepmeli düğmeler can sıkıcı olabilir, diğer yandan birileri onları beğenebilir. Dedikleri gibi, bir amatör için. Kendi ellerinizle denemeli ve seçmelisiniz.

Ayrıca fare tekerleği. Kolayca dönebilir veya "yavaşlayabilir" ve ek çaba gerektirebilir. Burada da - istediğiniz gibi.

Tekerleğe basmak kolay olabilir veya işaret parmağını biraz çalıştırmayı gerektirebilir. Tekerleğe tıklama olmadan basıldığında, basmanın yapılıp yapılmadığını hissetmek pek mümkün olmadığında özellikle can sıkıcıdır. Bu durumda, tekerleğe basmak ve kaydırmak, bir rulet tekerleğine benzer hale gelir, ya pan ya da git! Çok uygun değil, böyle bir fare daha çok heyecan arayanlar için.

Sıradan deneyimsiz bir PC kullanıcısı için her şeyin basit ve net olduğu bir fareye sahip olmak daha iyidir:

• işte buradalar, sol ve sağ fare tıklamaları,
• işte burada, tekerleği yukarı ve aşağı kaydırmak (dikkat, bazen tekerlek sadece bir yönde iyi yukarı veya aşağı döner ve diğer yöne yapışır ve bu da satın alırken kontrol edilmelidir!).
• Ve işte buradalar, tekerlekle net ve anlaşılır tıklamalar, yani üçüncü fare düğmesiyle tıklamalar.

Her şey basit, güvenilir, pratik.

Geleneksel üç düğmeli fareler için, kural olarak, ek sürücüye gerek yoktur, bunlar zaten dahil edilmiştir işletim sistemleri bilgisayar.

Pirinç. 5 Çok düğmeli fare

Daha pahalı ve gelişmiş modellerde 4, 5, 6 veya daha fazla buton olabilir. Bu tür fareler için sürücüler yüklerken, her bir düğmeye belirli bir eylemi (veya bir dizi eylemi aynı anda) "askıya alabilirsiniz". Bu, bazılarında çalışırken çok kullanışlı olabilir. özel uygulamalar veya içinde bilgisayar oyunları. Aksi takdirde, bu ekstra düğmelere gerek yoktur, üreticilere onlar için fazla ödeme yapmamak ve kendinizi standart manipülatörlerle, tekerlekli iki düğmeli farelerle sınırlamak daha iyidir (aynı zamanda üçüncü düğmedir).

6 Diğer özellikler

Bu, örneğin kasa malzemesi, düğme malzemesi, üretici vb. olabilir. Burada sadece kendi tercihlerinize odaklanarak seçmelisiniz. Birisi sıradan plastik farelerle iyi çalışır. Birisi metal fareleri tercih ediyor. Bazıları normal düğmeleri sever, bazıları ise rahat bir el pozisyonu için parmak şeklinde çentiklere sahip düğmeler ister.

Birisi herhangi bir renkteki fareleri sever ve biri sadece beyazı tercih eder, sadece siyah, sarı, pembe, yeşil ve diğer renklerin ne olduğunu asla bilemezsiniz!

Şahsen, örneğin, herhangi bir yüzeyde çalışan fareleri severim: masada, fare altlığında, masa örtüsünde, muşambada, kumaşta.

Ve kendinizi öldürseniz bile, örneğin hafif bir masada veya muşamba veya cam üzerinde, altlarına bir fare altlığı veya en azından normal bir kağıt yaprağı koyana kadar çalışmayacak fareler vardır. Ve bu da önemli özellik"diğer özellikler" olarak sınıflandıracağımız fare.

Diğer bir "diğer özellik" ise mouse'un masadaki toz ve kiri ne kadar çabuk topladığı ve bu toz ve kirden ne kadar kolay temizlendiğidir. Ne yazık ki, ideal işler yok. Ne yaparsanız yapın, toz ve kir tekrar tekrar ortaya çıkma eğilimindedir ve herhangi bir, en ucuz, hatta en pahalı farenin bile alt yüzeyine yerleşirler. Ve burada, farenin bundan ne kadar çabuk çalışamaz hale geldiği ve tüm bunlardan ne kadar kolay temizlenebileceği önemlidir. Ve örneğin kirli bir fare, hassasiyetini kaybedebilir veya fare imlecinin ekrandaki belirli noktalara ulaşmasını zorlaştıran "germe" çalışmaya başlayabilir.

Pirinç. 6 Apple Dokunmatik Fare

Bazı PC kullanıcıları için önemli bir "diğer özellik" üreticinin adı olabilir. Örneğin, Apple'dan "gelişmiş" bir dizüstü bilgisayara sahipseniz, aynı üreticiden dokunmatik kontrollere sahip bir fare isteyebilirsiniz, sadece parmağınızı hareket ettirdiğinizde mekanik yoktur, hiçbir şey dönmez ve parmağınızın hareketi yakalanır. Bu manipülatöre sahip olmak için ekstra para ödemek zorunda kalacak.

Veya az çok tanınmış başka bir şirketin hızla başarısız olabilecek “kötü” fareler satmayacağını umabilirsiniz. Ardından Logitech, Microsoft, A4 Tech gibi üreticilerden bir fare satın almak isteyebilirsiniz.

Burada, dürüst olmak gerekirse, ne kadar şanslı. "Çin malı" dedikleri gibi, "noname" (yani, isimsiz, açık bir üretici olmadan, iyi bilinen bir üretici olmadan) çirkin bir fare, ne zaman, nerede ve ne zaman olduğunu unutacağınız kadar sadık bir şekilde hizmet edebilir. hangi fiyata aldın. Ya da oldukça hızlı reddetmek için markalı bir fare. Ortalama olarak, tanınmış üreticilerin fareleri daha uzun süre dayanır ve Çinli (ve sadece değil) rakiplerinden daha iyi çalışır.

Yani, gördüğünüz gibi, fareler o kadar basit cihazlar değil. Birbirlerinden farklılık gösterebilecekleri birçok parametreye sahiptirler. Fare seçimi - önemli nokta PC seçerken. Fare ile çalışmak zorunda kalacağımızdan, modern “pencere teknolojisinin” kullanıcıları (ve hatta bir dereceye kadar rehineleri) haline geldiğimizden beri, bilgileri monitör ekranında sunma ve kişisel bilgisayarların bize sağladığı modern araçlarla işleme.

Röportaj yapmak

Bu konu hakkında şunları ekleyebilirsiniz:

Bir bilgisayar faresi, bir bilgisayarı kontrol etmek için bir manipülatördür. Manipülatör, bu ismi doğal bir kemirgene dışsal benzerliği nedeniyle aldı. Bugün, bir PC'nin ayrılmaz bir özelliğidir ve onunla en etkili şekilde etkileşime girmenizi sağlar.

Grafik arayüzlü işletim sistemlerinin ortaya çıkmasından önce, fare o kadar yaygın değildi. Bilgisayar kontrolü, klavyeden komutlar girilerek ve yüksek nitelikler gerektiren bir bilgisayarda çalışılarak gerçekleştirilmiştir. Prensip olarak, bir klavye ile grafiksel bir arayüz ile yapabilirsiniz, ancak bu, sıradan bir kullanıcı için kabul edilemez olan kontrol için gerekli tuş kombinasyonlarının öğrenilmesini gerektirecektir ve fare çok basit bir cihazdır ve zor değildir. onunla nasıl çalışacağını öğren. En basit farenin, bir bilgisayarla çalışırken bazı eylemlerin gerçekleştirildiği bir çift düğme ve aralarında bir tekerlek vardır. Fare bilgisayara kablolu - kablolu fareler veya kablosuz olarak - sözde kablosuz fareler kullanılarak bağlanır.

Farenin prensibi.

Bilgisayar faresinin temel prensibi, hareketin bir kontrol sinyaline dönüştürülmesidir. Fareyi bir yüzey (çoğunlukla bir masa) üzerinde hareket ettirdiğinizde, bilgisayara hareket yönünü, mesafeyi ve hızı bildiren elektronik bir sinyal üretir. Ve monitör ekranında kullanıcı, farenin hareketine göre özel bir işaretçinin (imleç) hareketini görür.

Bilgisayar faresi türleri.

Uzun bir süre, hareket sensörü olarak kauçuk bir metal topun kullanıldığı bilgisayarı kontrol etmek için mekanik fareler kullanıldı.

mekanik fare

Ancak ilerleme bugün hala durmuyor, en yaygın bilgisayar fareleri optik ve lazer, daha yüksek konumlandırma doğruluğuna sahip.

AT optik fareler hareketi elektrik sinyaline dönüştürmek için manipülatörün alt yüzeyinde bulunan bir ışık kaynağı (LED) ve bir sensör kullanılmaktadır. Optik fare, üzerinde hareket ettiği yüzeyi tarar, tarama sonuçlarını dönüştürür ve bir bilgisayara aktarır.

Optik fare

AT lazer fare, bir lazer optik kaynak olarak kullanılır, bu da konumlandırma doğruluğunu artırmayı mümkün kılar. Ek olarak, lazer fare, üzerinde hareket ettiği yüzeyin kalitesi konusunda iddiasızdır.

lazer fare

Daha karmaşık ve pahalı manipülatörler de vardır - hareketi bir kontrol sinyaline dönüştürmek için farklı bir ilkeye sahip olan dokunma, indüksiyon, jiroskopik fareler.

Merhaba, blog sitesinin sevgili okuyucuları. Bilgisayar fareleri veya fareleri, farklı denir, çok sayıda vardır. İşlevsel amaçlarına göre sınıflara ayrılabilirler: bazıları oyunlar için tasarlanmıştır, diğerleri sıradan işler içindir ve diğerleri çizim içindir. grafik editörleri. Bu yazımda bilgisayar farelerinin çeşitleri ve tasarımından bahsetmeye çalışacağım.

Ancak yeni başlayanlar için, tam bu karmaşık cihazı buldukları zamanda, birkaç on yıl geriye gitmeyi öneriyorum. İlk bilgisayar faresi 1968'de ortaya çıktı ve Douglas Engelbart adlı Amerikalı bir bilim adamı tarafından icat edildi. Fare, Douglas'a buluş için bir patent veren Amerikan Uzay Araştırma Ajansı (NASA) tarafından geliştirildi, ancak bir noktada onu geliştirmeye olan ilgisini kaybetti. Neden - okumaya devam edin.

Dünyanın ilk faresi, ağırlığına ek olarak, kullanımı da son derece elverişsiz olan, telli ağır bir ahşap kutuydu. Açık nedenlerden dolayı, buna "fare" demeye karar verdiler ve bir süre sonra yapay olarak bu tür bir kısaltmanın kodunu çözdüler. Evet, artık fare "Manuel Olarak Çalıştırılan Kullanıcı Sinyal Kodlayıcı" dan başka bir şey değildir, yani kullanıcının sinyali manuel olarak kodlayabileceği bir cihazdır.

İstisnasız tüm bilgisayar fareleri bir dizi bileşen içerir: gövde, baskılı devre kartı kontaklar, mikrikler (düğmeler), kaydırma tekerlek(ler)i ile - hepsi herhangi bir modern farede şu veya bu şekilde bulunur. Ama muhtemelen şu soruyla eziyet ediyorsunuz - o zaman onları birbirinden ayıran nedir (oyun, oyun dışı, ofis vb. Varlığının yanı sıra), neden bu kadar çok şey buldular? farklı şekiller, kendin için gör:

1. Mekanik
2. Optik
3. Lazer
4. Trackball fareleri
5. indüksiyon
6. jiroskopik

Gerçek şu ki, yukarıdaki bilgisayar faresi türlerinin her biri farklı zamanlarda ortaya çıktı ve farklı fizik yasalarını kullanıyor. Buna göre, her birinin metinde daha sonra tartışılacak olan kendi dezavantajları ve avantajları vardır. Sadece ilk üç türün en ayrıntılı olarak ele alınacağı, geri kalanının daha az popüler olmaları nedeniyle çok ayrıntılı olmayacağı belirtilmelidir.

Mekanik fareler, nispeten geleneksel top modelleridir. büyük beden için topun sürekli temizlenmesini gerektiren etkili çalışma. Dönen bilye ile gövde arasına kir ve küçük parçacıklar girebilir ve temizlenmesi gerekir. Paspas olmadan çalışmaz. Yaklaşık 15 yıl önce dünyada tekti. Bunun hakkında geçmiş zamanda yazacağım, çünkü zaten nadirdir.

Mekanik farenin altında, döner plastik bir halkayı kaplayan bir delik vardı. Altında ağır bir top vardı. Bu top metalden yapılmış ve kauçukla kaplanmıştır. Topun altında iki plastik silindir ve topu silindirlere bastıran bir silindir vardı. Fareyi hareket ettirirken, top silindiri döndürdü. Yukarı veya aşağı - bir silindir sağa veya sola döndürülür - diğeri. Yerçekimi bu tür modellerde belirleyici bir rol oynadığından, böyle bir cihaz sıfır yerçekiminde çalışmadı, bu yüzden NASA onu terk etti.

Hareket zorsa, her iki silindir de dönüyordu. Her plastik silindirin sonuna, bir değirmende olduğu gibi, yalnızca birkaç kat daha küçük bir çark yerleştirildi. Çarkın bir tarafında bir ışık kaynağı (LED), diğer tarafında bir fotosel vardı. Fareyi hareket ettirirken çark dönüyordu, fotosel kendisine çarpan ışık darbelerinin sayısını okudu ve ardından bu bilgiyi bilgisayara iletti.

Çarkın çok sayıda kanadı olduğu için ekrandaki işaretçinin hareketi yumuşak olarak algılandı. Optik-mekanik fareler (sadece "mekanik") büyük rahatsızlıktan muzdaripti, gerçek şu ki, periyodik olarak demonte edilmeleri ve temizlenmeleri gerekiyordu. İş sürecindeki top, kasanın içine herhangi bir kalıntıyı sürükledi, genellikle topun kauçuk yüzeyi o kadar kirlendi ki, hareket silindirleri basitçe kaymış ve fare buggy idi.

Aynı nedenle, böyle bir farenin doğru çalışması için bir pede ihtiyacı vardı, aksi takdirde top kayar ve daha hızlı kirlenirdi.

Optik ve lazer fareler

Optik farelerde hiçbir şeyi söküp temizlemenize gerek yoktur., dönen bilyeleri olmadığı için farklı bir prensipte çalışırlar. Optik fare bir LED sensörü kullanır. Böyle bir fare, masanın yüzeyini tarayan ve "fotoğraf çeken" küçük bir kamera gibi çalışır, kamera saniyede yaklaşık bin fotoğraf çekmeyi başarır ve bazı modeller daha da fazlasını.

Bu görüntülerin verileri, farenin kendisinde bulunan özel bir mikroişlemci tarafından işlenir ve bilgisayara bir sinyal gönderir. Avantajları açıktır - böyle bir farenin bir pede ihtiyacı yoktur, hafiftir ve hemen hemen her yüzeyi tarayabilir. Az kalsın? Evet, cam ve ayna yüzeyinin yanı sıra kadife dışında her şey (kadife ışığı çok güçlü bir şekilde emer).

Lazer fare, optik fareye çok benzer, ancak çalışma prensibi şu şekilde farklıdır: LED yerine lazer. Bu, optik farenin daha gelişmiş bir modelidir, çalışmak için çok daha az güç gerektirir, çalışma yüzeyinden veri okuma doğruluğu optik fareden çok daha yüksektir. Burada cam ve ayna yüzeylerde bile çalışabilir.

Aslında, bir lazer fare bir tür optik faredir, çünkü her iki durumda da bir LED kullanılır, sadece ikinci durumda yayar. gözle görülmeyen spektrum.

Bu nedenle, bir optik farenin çalışma prensibi, bir top fareninkinden farklıdır. .

İşlem, bir lazer veya optik (optik fare durumunda) diyotla başlar. Diyot görünmez ışık yayar, mercek onu insan saçının kalınlığına eşit bir noktaya odaklar, ışın yüzeyden yansır, sonra sensör bu ışığı yakalar. Sensör o kadar hassastır ki küçük yüzey düzensizliklerini bile algılayabilir.

İşin sırrı şu ki tam olarak düzensizlikler farenin en ufak hareketi bile fark etmesine izin verin. Kamera tarafından çekilen resimler karşılaştırılır, mikroişlemci sonraki her resmi bir öncekiyle karşılaştırır. Fare hareket ettiyse, resimler arasındaki fark işaretlenecektir.

Bu farklılıkları analiz eden fare, herhangi bir hareketin yönünü ve hızını belirler. Çekimler arasındaki fark önemliyse, imleç hızlı hareket eder. Ancak hareketsizken bile fare fotoğraf çekmeye devam ediyor.

Trackball fareleri

Trackball fare - dışbükey bir top kullanan bir cihaz - "Trackball". Hareket topu aygıtı, mekanik bir fare aygıtına çok benzer, yalnızca içindeki top üstte veya yandadır. Top döndürülebilir ve cihazın kendisi yerinde kalır. Top, bir çift silindirin dönmesine neden olur. Yeni iztopları, optik hareket sensörlerini kullanır.

Herkesin "Trackball" adlı bir cihaza ihtiyacı olmayabilir, ayrıca maliyeti düşük olarak adlandırılamaz, minimum 1400 ruble'den başlıyor gibi görünüyor.

indüksiyon fareleri

İndüksiyon modelleri, prensipte çalışan özel bir halı kullanır. grafik tableti. İndüksiyon fareleri iyi bir doğruluğa sahiptir ve uygun şekilde yönlendirilmeleri gerekmez. Bir endüksiyon faresi kablosuz veya endüktif olarak çalıştırılabilir, bu durumda geleneksel bir kablosuz fare gibi pil gerektirmez.

Açık piyasada pahalı ve bulunması zor bu tür cihazlara kimin ihtiyacı olacağı hakkında hiçbir fikrim yok. Ve neden, kim bilir? Belki geleneksel "kemirgenlere" göre bazı avantajlar vardır?

Bugün, fare herkes için temel bir giriş aygıtıdır. modern bilgisayarlar. Ancak son zamanlarda işler farklıydı. Bilgisayarların grafik komutları yoktu ve veriler sadece klavye kullanılarak girilebiliyordu. Ve ilki ortaya çıktığında, herkesin aşina olduğu bu nesnenin nasıl bir evrim geçirdiğini görünce şaşıracaksınız.

İlk bilgisayar faresini kim icat etti?

Bu cihazın babası olarak kabul edilir. O, bilimi sıradan insanlara bile ulaştırmaya ve ilerlemeyi herkes için erişilebilir kılmaya çalışan bilim adamlarından biriydi. İlk bilgisayar farelerini 1960'ların başında Stanford Araştırma Enstitüsü'ndeki (şimdi SRI International) laboratuvarında icat etti. İlk prototip 1964'te, bu buluş için 1967'de yapılan bir patent başvurusunda oluşturuldu, buna "bir görüntüleme sistemi için XY konum göstergesi" adı verildi. Ancak 3541541 numaralı resmi belge ancak 1970 yılında alındı.

Ama her şey bu kadar basit mi?

Görünüşe göre herkes ilk bilgisayar faresini kimin yarattığını biliyor. Ancak iztopu (toplu tahrik) teknolojisi ilk olarak Kanada Donanması tarafından çok daha önce kullanıldı. O zamanlar, 1952'de fare, topun hareketini algılayabilen ve hareketini ekranda taklit edebilen karmaşık bir donanım sistemine bağlı bir bowling topuydu. Ancak dünya bunu ancak yıllar sonra öğrendi - sonuçta, hiçbir zaman patenti alınmamış veya seri üretilmemiş gizli bir askeri buluştu. 11 yıl sonra zaten biliniyordu, ancak D. Engelbart bunun etkisiz olduğunu kabul etti. O anda, fare ve bu cihaz hakkındaki vizyonunu nasıl bağlayacağını henüz bilmiyordu.

Fikir nasıl ortaya çıktı?

Buluşla ilgili ana fikirler ilk olarak 1961'de bir konferanstayken D. Engelbart'a geldi. bilgisayar grafikleri ve etkileşimli bilgi işlemin verimliliğini artırma sorununu düşündü. Masaüstünde hareket eden iki küçük tekerlek kullanarak (bir tekerlek yatay ve diğeri dikey olarak döner), bilgisayarın dönüş kombinasyonlarını izleyebileceğini ve imleci ekranda buna göre hareket ettirebileceğini düşündü. Bir dereceye kadar, çalışma prensibi bir planimetreye benzer - mühendisler ve coğrafyacılar tarafından bir harita veya çizim vb. üzerindeki mesafeleri ölçmek için kullanılan bir araç. Daha sonra bilim adamı bu fikri ileride başvurmak üzere defterine yazdı.

Geleceğe Adım

Bir yıldan biraz daha uzun bir süre sonra, D. Engelbart enstitüden "İnsan Zihnini Geliştirmek" adlı araştırma girişimini başlatması için bir hibe aldı. Bunun altında, etkileşimli ekranlara sahip yüksek performanslı bilgisayar istasyonlarında çalışan zihinsel emeği olan insanların geniş bir çevrimiçi bilgi alanına erişebildiği bir sistem hayal etti. Yardımı ile özellikle önemli sorunları çözerek işbirliği yapabilirler. Ama bu sistem çok eksikti. modern cihaz giriş. Sonuçta, ekrandaki nesnelerle rahatça etkileşime girebilmek için onları hızlı bir şekilde seçebilmeniz gerekir. NASA projeyle ilgilenmeye başladı ve bir bilgisayar faresi inşa etmek için bir hibe sağladı. Bu cihazın ilk versiyonu, boyut dışında modern olana benzer. Paralel olarak, bir araştırma ekibi, ayağı pedala basarak veya masanın altındaki özel bir klipsin dizini hareket ettirerek imleci kontrol etmenizi sağlayan başka cihazlar buldu. Bu icatlar hiçbir zaman tutmadı, ancak aynı zamanda icat edilen joystick daha sonra geliştirildi ve bugün hala kullanılıyor.

1965 yılında, D. Engelbart'ın ekibi, araştırmaları ve ekrandaki nesneleri seçmek için çeşitli yöntemler hakkında nihai raporu yayınladı. Testlere katılan gönüllüler bile vardı. Şöyle bir şey oldu: program içindeki nesneleri gösterdi. farklı parçalar ekran ve gönüllüler mümkün olduğunca çabuk üzerlerine tıklamaya çalıştı farklı cihazlar. Test sonuçlarına göre, ilk bilgisayar fareleri diğer tüm cihazlardan açıkça daha iyi performans gösterdi ve daha ileri araştırmalar için standart ekipman olarak dahil edildi.

İlk bilgisayar faresi neye benziyordu?

Ahşaptan yapılmıştı ve kullanıcının eline uyan ilk giriş cihazıydı. Eylem ilkesini bilerek, ilk bilgisayar faresinin nasıl göründüğüne artık şaşırmamalısınız. Kasanın altında iki metal disk tekerleği, bir diyagram vardı. Sadece bir düğme vardı ve tel, cihazı tutan kişinin bileğinin altına girdi. Prototip, D. Engelbart'ın ekibinin üyelerinden biri olan asistanı William (Bill) English tarafından birleştirildi. Başlangıçta başka bir laboratuvarda çalıştı, ancak kısa süre sonra girdi cihazları oluşturmak için projeye katıldı, yeni bir cihazın tasarımını geliştirdi ve hayata geçirdi.

Fareyi eğerek ve sallayarak, mükemmel pürüzsüz dikey ve yatay çizgiler çizebilirsiniz.

1967'de kasa plastik oldu.

İsim nereden geldi?

Bu cihaza ilk kimin fare dediğini kimse gerçekten hatırlamıyor. 5-6 kişi tarafından denendi, muhtemelen bir tanesi benzerliği dile getirdi. Üstelik, dünyanın ilk bilgisayar faresi, arkasında tel kuyrukluydu.

Daha fazla iyileştirme

Tabii ki, prototipler ideal olmaktan uzaktı.

1968'de San Francisco'daki bir bilgisayar konferansında D. Engelbart, geliştirilmiş ilk bilgisayar farelerini sundu. Üç düğmesi vardı, bunlara ek olarak klavyede sol el için bir cihaz vardı.

Fikir şuydu: sağ el fareyle çalışır, nesneleri seçer ve etkinleştirir. Ve soldaki uygun bir şekilde arar gerekli komutlar piyano gibi beş uzun tuşlu küçük bir klavye kullanmak. Aynı zamanda operatörün elindeki telin cihazı kullanırken kafasının karıştığı ve karşı tarafa getirilmesi gerektiği ortaya çıktı. Elbette sol elin öneki kök salmadı, ancak Douglas Engelbart son günlere kadar bilgisayarlarında kullandı.

Devam eden iyileştirme çalışmaları

Fare gelişiminin sonraki aşamalarında, diğer bilim adamları olay yerine girdi. En ilginç şey, D. Engelbart'ın buluşundan hiçbir zaman telif hakkı almamış olmasıdır. Stanford Enstitüsü'nün bir uzmanı olarak patentini aldığından, cihazın haklarını elden çıkaran Enstitü idi.

Böylece, 1972'de Bill English, tekerlekleri bir hareket topuyla değiştirdi, bu da fare hareketini herhangi bir yönde tanımayı mümkün kıldı. O zamanlar Xerox PARC'ta çalıştığı için bu yenilik, o zamanlar gelişmiş Xerox Alto sisteminin bir parçası oldu. Grafik arayüzü olan bir mini bilgisayardı. Bu nedenle, birçok kişi yanlışlıkla Xerox'taki ilk olduğuna inanıyor.

Bir sonraki geliştirme aşaması, Apple'ın oyuna girdiği 1983'te fare ile gerçekleşti. Girişimci, cihazın yaklaşık 300 $ tutarındaki seri üretim maliyetini hesapladı. Ortalama bir tüketici için çok pahalıydı, bu yüzden farenin tasarımını basitleştirmeye ve üç düğmeyi bir düğmeyle değiştirmeye karar verildi. Fiyat 15 dolara düştü. Ve bu karar hala tartışmalı olarak görülse de Apple, ikonik tasarımını değiştirmek için acele etmiyor.

İlk bilgisayar fareleri dikdörtgen veya kare şeklindeydi, anatomik yuvarlak tasarım sadece 1991'de ortaya çıktı. Logitech tarafından tanıtıldı. İlginç bir forma ek olarak, yenilik kablosuzdu: radyo dalgaları kullanılarak bir bilgisayarla iletişim sağlandı.

İlk optik fare 1982'de ortaya çıktı. Çalışması için baskılı ızgaraya sahip özel bir altlığa ihtiyacı vardı. Ve hareket topundaki top hızla kirlendiğinde ve düzenli olarak temizlenmesi gereken bir rahatsızlık olsa da, optik fare 1998 yılına kadar ticari olarak kârsızdı.

Sıradaki ne?

Bildiğiniz gibi, "kuyruklu" iztopları artık pratik olarak kullanılmamaktadır. Bilgisayar farelerinin teknolojisi ve ergonomisi sürekli gelişiyor. Ve bugün bile, dokunmatik ekranlı cihazlar giderek daha popüler hale geldiğinde, satışları düşmüyor.