Компьютерная клавиатура. Как работает клавиатура компьютера Из чего состоит компьютерная клавиатура

Затем операционная система проверяет и анализирует полученные данные на содержание команд операционной системы. Если такие команды присутствуют, компьютер выполняет их. Если же нет, то отправляет информацию в запущенное приложение.

У клавиатуры имеется свой буфер - чтобы сохранять скан-коды нажатых клавиш. Благодаря буферу процессор может обрабатывать сочетания нескольких одновременно нажатых кнопок.

Современная клавиатура понимает одновременное нажатия двух клавиш с любой комбинацией кнопок-модификаторов наподобие Shift. Однако существуют продвинутые клавиатуры, способные регистрировать до шести одновременных нажатий, а некоторые из них и вовсе выдают себя за три-четыре клавиатуры. В этом случае количество нажатых клавиш, соответственно, увеличивается до 18 или 24.


Существуют также и емкостные клавиатуры, которые реагируют не на замыкание цепи, а на изменение емкости и поэтому срабатывают при неполном нажатии. В этом случае ток проходит по цепи непрерывно, а матрица регистрирует все его изменения, вызываемые перемещением клавиш-проводников ближе к цепи. Это изменение затем сравнивается с таблицей символов, и определяется расположение нажатой клавиши.

Говоря про клавиатуру, нельзя не упомянуть и эффект антидребезг. При нажатии-отпускании клавиши выключатель некоторое время замыкается-размыкается. Хотя дребезг длится сотые доли секунды, этого достаточно, чтобы компьютер зарегистрировал несколько нажатий.


Технологии антидребезга обычно встраиваются в клавиатурный контроллер - после того как клавиша нажата, она не опрашивается некоторое время, заведомо превышающее длительность переходных процессов. На первых клавиатурах время антидребезга было настолько большим, что мешало быстро печатать.

Клавиатура – клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводиться в виде алфавитно-цифровых символьных данных.

Стандартная клавиатура имеет 104 клавиши и 3 информирующих о режимах работы световых индикатора в правом верхнем углу.

Многие современные компьютерные клавиатуры, помимо стандартного набора из ста четырёх клавиш, снабжаются дополнительными клавишами.

Устройство клавиатуры

Клавиатура — представляет собой матрицу клавиш, объединенных в единое целое и электронный блок для преобразования нажатия клавиши в двоичный код.

Типы клавиатур :

    мембранные (пленочные),

    сенсорные (емкостные),

    полумеханические,

    механические.

Мембранные : при нажатии клавиш замыкаются две мембраны. В местах соприкосновения мембраны имеют спец. покрытие, обеспечивающее малое сопротивление контактам. Мембраны выглядят как диски на пластиковой пленке, выполненной печатным способом. 20-30 млн. нажатий.

Достоинства :

1. мембраны находятся на внутренней стороне пленки, поэтому конструкция хорошо защищена, например от пролитого кофе;

2. низкий шум;

3. легкость нажатия клавиш;

4. защищенность от мелких предметов и жидкостей;

5. низкая цена.

Недостаток : недолговечность.

Сенсорные (емкостные ) клавиатуры . Принцип ее действия основан на усилении разности потенциалов, приложенном к одному элементу. Внутри клавиши находится электрод, прикрепленный к кнопке и два металлических выступа на печатной плате, образующих неподвижные электроды конденсатора переменной емкости. При нажатии на клавишу – электрод приближается к выступам и изменяет его емкость- срабатывает схема. 100 млн. и более нажатий.

Достоинств о : большая надежность клавиатуры.

Полумеханические : используются более долговечные и не протирающиеся металлические контакты, в дорогих моделях они могут быть позолоченные. Все это размещается на печатной плате. Клавиша возвращается резиновым куполом. Похожи на предыдущие, но дороже.50-100 млн. нажатий

Достоинство : долговечность.

Механические : клавиша возвращается пружиной.

Достоинства :

1. долговечность;

2. надежность;

3.отсутствует усталость, т.е сопротивление нажатию не зависит от количества нажатий.

Недостатки :

1. отсутствует герметичность (правда есть модели с защитой);

2. шумность;

3. высокая цена.

Эргономика клавиатуры

Под эргономичной клавиатурой понимается удобство клавиатуры для пользователя:

    Толщина клавиатуры (чем тоньше тем лучше) и угол наклона (оптимальный 15 градусов);

    схема расположения клавиш, форма и размеры;

    коэффициент отражения света от всей поверхности клавиатуры;

    легкость чтения надписей;

    необходимое усилие на нажатие клавиши и ее свободный обратный ход.

Существует два общекомпановочных принципа исполнения клавиатуры:

моноблочный – клавиатура выполнена как составная часть системного блока (Notebook);

полиблочный – клавиатура выполнена в виде отдельного устройства.

Группы клавиш клавиатуры

1. Алфавитно-цифровые и знаковые

Клавиши пишущей машинки для ввода прописных и строчных букв, цифр и специальных знаков;

2. Функциональные клавиши от F1 до F12

к каждой клавише привязана функция, в разных программах разные функции)

3. Клавиши управления курсором (8 шт.): клавиши со стрелками (вверх, вниз, вправо, влево), Home (перевод курсора в начало строки), End (перевод курсора в конец строки), Page Up (перевод курсора на страницу вверх), Page Down (перевод курсора на страницу вниз)

4. Клавиши переключателей регистров : Caps Lock, Num Lock.

5. Клавиши модификации кодов (вспомогательные клавиши) Ctrl, Alt, Shift

6. Остальные : Esc – выход из программы, отказ от какого либо действия, Tab – перевод курсора на фиксированное число позиций вперед, Space – клавиша установки пробела, продвижения курсора на одну позицию вперед, Enter – клавиша завершения ввода команды, перевод курсора в другую строку, Bask Space – перемещение курсора влево и стирание при этом символов, Print Screen – вывод изображения на печать, Scroll Lock – режим прокрутки экрана, Pause – установка паузы, Insert – включение режима вставки\замены в режиме набора текста, Delete – удаление символа над курсором

Интерфейс подключения клавиатуры

Существует три типа интерфейса:

AT, PS/2 и USB-интерфейс.

АТ – уже устарел;

PS/2 –для материнских плат формата ATX (фиолетового цвета), круглой формы;

USB – разъем щелевидный прямоугольной формы.

Фирмы производители: DEL (США), COMPAQ (CША), Genius (Юго-Восточная Азия)

Клавиша «y» (yes) в стандартной анлийской раскладке соответствует клавише «н» (нет) в стандартной русской раскладке.

Поэтому нажатие этой клавиши в двуязычных программах может соответствовать противоположным действиям, в зависимости от раскладки (согласиться/не согласиться).

Таблица назначения клавиш клавиатуры

Ее необходимо выучить наизусть, ибо назначения общих клавиш необходимо знать.

Клавиши в ОС Windows

  • CTRL+A — Выделить все

    • BACKSPACE — Перейти к папке верхнего уровня

    CTRL+TAB — Перейти из одной вкладки в другую

    F4 – Раскрыть адресную строку

    F1 — Справка

    F10- Перейти к меню SHIFT+F10 — Вызвать контекстное меню для выделенного объекта

    CTRL+ESC — Открыть главное меню/ Нажать на кнопку Пуск

    ALT+TAB — Перейти из одного окна в другое (смена активности окна)

  • Alt+M — Свернуть все окна

    • Win+R — Открыть окно Запуск программы

    Win+M — Свернуть все открытые окна

    Win+F1 — Вызвать справочную систему Windows

    Win+E — Вызвать Проводник Windows

    Win+F — Найти файл и папку

    CTRL+Win+F — Найти компьютер

    Win+Tab — Переход между приложениями Панели задач

    Win+Break — Вызвать свойства системы

Систему клавиатурного ввода в компьютере составляют:

  • панель клавиш;
  • световые индикаторы;
  • внутренний контроллер;
  • передающий канал;
  • контроллер клавиатуры.

Нажатие клавиши на клавиатурной панели вызывает замыкание строки и столбца матрицы контактов. Их номера передаются во внутренний контроллер, где формируется скан-код нажатой клавиши, который по интерфейсному каналу передается на контроллер клавиатуры. При этом формируется и передается на процессор сигнал прерывания, который "извещает" компьютерную систему о том, что нажата клавиша, следовательно, надо обработать это событие.

Клавиши клавиатуры делятся на две группы:

  • командные клавиши - предназначены для подачи кодов управляющих сигналов и включения специальных режимов ввода;
  • буквенно-цифровые клавиши - предназначены для ввода буквенно-цифровых символов в компьютер.

В середине 19 века, когда компьютеров еще не было и в помине, была изобретена пишущая машинка. Первые пишущие машинки были несовершенны, и при быстром наборе происходило залипание рычагов. Чтобы как-то "разрулить" ситуацию была придумана специальная раскладка, получившая название QWERTY (по названию букв третьего буквенного ряда начиная слева). Суть этой раскладки заключалась в том, что наиболее часто встречающиеся буквы были поставлены "слабым" пальцам - мизинцам (по краям клавиатуры), а наиболее редко встречающиеся буквы - размещались в центре клавиатуры (в области указательных пальцев). Здесь идет речь о, так называемом, слепом десятипальцевом методе печати на клавиатуре.

Потом качество пишущих машинок заметно улучшилось, потом появились компьютеры, но привычка сильная штука - раскладка QWERTY так и осталась до наших дней. Справедливости ради следует сказать, что позже была разработана альтернативная раскладка Дворака , которая постепенно вытесняет стандартную QWERTY, но тотального распространения не получила.


В отличие от латиницы кириллическая раскладка была разработана сразу в эргономическом режиме (когда часто встречающиеся буквы расположены в центре клавиатуры) и используется по сей день практически в неизменном виде.


Как мы уже говорили выше, во время нажатия клавиши формируется скан-код и передается на контроллер клавиатуры. Контроллер использует установленную систему кодировок и в соответствии с ней распознает нажатую клавишу. Если нажата командная клавиша, то подается соответствующий управляющий сигнал в систему. Если нажата буквенно-цифровая клавиша, то из ПЗУ видеоконтроллера выбирается соответствующий код знакогенерации для отображения на экране монитора.


При разработке компьютера IBM применила 8-битное кодирование для ввода информации с клавиатуры - т.е., всего 256 возможных кодов. Каждому коду был присвоен свой графический образ. В основу лег набор символов ASCII (American Standard Code for Information Interchange), который был дополнен символами, которые IBM сочла нужными. Часть символов можно вводить непосредственным нажатием клавиш, часть - комбинацией клавиш.


Для адаптации кодовой таблицы под кириллицу была произведена "русификация" системы ввода. Для этого на соответствующих клавишах были нанесены русские буквы, и в систему знакогенерации контроллера внесены соответствующие изменения.

Название такого привычного и на первый взгляд несложного компонента ПК как клавиатура – keyboard можно буквально перевести с английского как «ключевая доска». И это не случайно: представить себе работу на компьютере без этого устройства невозможно.

Клавиатура – основной посредник между человеком и электронной техникой множества разновидностей: от персональных компьютеров до мобильных телефонов. Несмотря на почтенный возраст клавиатуры (она использовалась на печатных машинках еще до возникновения компьютеров) и развитие альтернативных, «гуманных» интерфейсов – координатных устройств и технологий распознавания речи, без клавиатуры на компьютере невозможно ни работать, ни в ряде случаев даже играть в игры. Разумной альтернативы клавиатурам пока нет, есть лишь их разнообразные модификации и разновидности, выполняющие одни и те же основные функции и некоторое количество дополнительных – в зависимости от запросов пользователя.

Конструкция клавиатуры

Устройство

По своей конструкции клавиатуры делятся на кнопочные и сенсорные.

Сенсорные модели не содержат механических элементов (токопроводящие контакты у этих устройств выполнены в виде двух пластин, разделенных небольшим зазором), за счет чего такие клавиатуры работают бесшумно и весьма долговечны (ведь они защищены от пыли и других внешних воздействий). Эти устройства не имеют клавиш как таковых, поэтому тактильные ощущения пользователя от работы с ними принципиально иные. Широкого распространения сенсорные клавиатуры не получили в связи с необходимостью привыкания и дороговизной (свыше $100).

Большинство пользователей имеют дело не с новомодными сенсорными, а с традиционными – кнопочными клавиатурами. О них мы и будем говорить далее.

Стандартные кнопочные клавиатуры всех видов имеют схожие габариты (приблизительно 45,0х15,0х1,5 см) и заключены в прямоугольные пластиковые или металлические корпуса разной степени прочности и герметичности. Кнопки (101 и более) на них расположены в определенном порядке, имеют (за исключением наиболее часто используемых) одинаковые размеры и форму, величину хода, а также находятся на одинаковом расстоянии друг от друга (все эти параметры и допустимые вариации их значений регулируются отраслевыми стандартами, в частности ISO 9241-4). У нестандартных клавиатур характеристики могут быть иными, но на то они и нестандартные...

Кнопочные клавиатуры в свою очередь подразделяются на мембранные, полумеханические и механические. В моделях первого типа при нажатии клавиши смыкаются две мембраны (обычно они выглядят как диски на пластиковой пленке, поэтому и употребляется наименование «пленочная клавиатура»). За возврат клавиши отвечает эластичный купол (с шахтой в центре). Для разделения мембран служит промежуточная пленка с отверстиями. Благодаря тому что контакты находятся на внутренних сторонах пленок, эта конструкция хорошо защищена от пыли и влаги. В максимально герметизированной реализации мембранная клавиатура содержит внутри единый резиновый «коврик» с расположенными под клавишами выступающими куполами. К плюсам мембранных клавиатур можно отнести тихую работу, «мягкость» (легкость нажатия на клавиши), упомянутую выше защищенность от внешних воздействий и низкую (от 150 руб.) цену. Единственным их недостатком является меньшая по сравнению с другими типами конструкций долговечность (20–30 млн нажатий – около года интенсивной эксплуатации).

В полумеханических клавиатурах используются более долговечные (50–100 млн нажатий) металлические контакты (в дорогих моделях они могут быть даже позолоченными), распаянные на печатной плате. В остальном они не отличаются от мембранных: в исходное состояние клавиши в них также возвращаются с помощью эластичного пластикового купола. Только стоят такие устройства дороже (от 500 руб.).

В механических клавиатурах кнопка после нажатия возвращается пружиной. Плюсами таких устройств являются долговечность и надежность, а также отсутствие эффекта «усталости» конструкции (в механических клавиатурах сопротивление нажатиям практически не зависит от их количества, чего нельзя сказать о мембранных и полумеханических клавиатурах). Серьезный минус моделей данного типа – достаточно шумная работа. Кроме того, эти устройства довольно дорого стоят (механическая клавиатура обойдется пользователю более чем в 1000 руб.) и их механизм не защищен от внешних воздействий. Правда, есть герметизированные модели, но они стоят еще дороже (порядка $100).

Интерфейсы: проводные и беспроводные

Для подключения клавиатуры к компьютеру используются два проводных интерфейса.

Большинство дешевых и сравнительно старых моделей ориентировано на интерфейс PS/2. Соответствующий круглый 6-контактный разъем присутствует на большинстве материнских плат и обычно выведен на заднюю панель системного блока (как в десктопах, так и в ноутбуках) в виде порта из фиолетового пластика.

Соединение через порт USB (соответствующим разъемом оснащены современные клавиатуры) имеет ряд преимуществ. Например, USB-клавиатуру можно подключать и отключать в «горячем» режиме (выполнение данной операции с клавиатурой стандарта PS/2 может привести к системному сбою или повреждению контроллера на материнской плате).

Существуют специальные переходники как с разъема mini-DIN на PS/2, так и обратно – с интерфейсом USB на PS/2.

Беспроводные клавиатуры вместо кабельных интерфейсов для связи с компьютером используют радиоканал. Для соединения с ПК такие устройства комплектуются адаптером, подключаемым к порту USB. В качестве стандарта радиосвязи нередко выступает Bluetooth, но достаточно распространены и решения, в которых применен уникальный фирменный радиоинтерфейс. Модели второго типа имеют более широкий радиус действия – до 60 м (ценность этого факта представляется сомнительной, ведь увидеть экран монитора на таком расстоянии можно только в бинокль, однако производители на этой характеристике по неведомой нам причине делают акцент).

Питаются они либо от встроенного аккумулятора, либо от сменных батарей, комплекта которых (обычно 2хАА или 4хААА) хватает на 2–3 месяца эксплуатации. За счет этого к их стоимости (и без того значительной – от 500 руб. и выше) добавляются и текущие расходы на батареи.

Чтобы несколько одинаковых беспроводных клавиатур могли одновременно работать в одном помещении, каждая из них снабжена уникальным идентификатором. Кроме того, передача клавишных команд производится этими устройствами в зашифрованном виде, что предотвращает возможность перехвата радиосигнала.

Внимание

Некоторые USB-клавиатуры средней и высшей ценовой категории могут использоваться в качестве USB-разветвителей (хабов), так как оснащены USB-портами для подключения кард-ридеров, флэш-драйвов и других накопителей, а также периферийных устройств с аналогичным интерфейсом. Такие решения довольно удобны, особенно для владельцев десктопов с минимальным количеством USB-портов, (которые к тому же являются труднодоступными), однако они существенно дороже стандартных моделей.

Принцип работы клавиатуры

Процесс обработки клавиатурного ввода обеспечивают два микроконтроллера: один находится на материнской плате компьютера, второй встроен в саму клавиатуру. Таким образом, клавиатура ПК сама по себе является отдельной компьютерной системой.

Как видно на схеме, все горизонтальные линии матрицы клавиш подключены через резисторы к источнику питания. Встроенный чип клавиатуры имеет два порта – выходной и входной. Первый подключен к вертикальным (Y0–Y5) линиям матрицы, а второй – к горизонтальным (X0–X4).

Клавиатурный контроллер работает по следующему алгоритму. Устанавливая по очереди на каждой из вертикальных линий уровень напряжения, соответствующий логическому нулю, клавиатурный микро­компьютер непрерывно оценивает состояние горизонтальных линий – независимо от активности на центральном процессоре.

Если ни одна клавиша не нажата, уровень напряжения на всех горизонтальных линиях соответствует логической единице. Как только осуществляется нажатие, соответствующие клавише вертикальная и горизонтальная линии замкнутся. Когда процессор установит на вертикальной линии значение логического нуля, уровень напряжения на горизонтальной линии также будет соответствовать логическому нулю.

Если на одной из горизонтальных линий появится уровень логического нуля, клавиатурный процессор зафиксирует нажатие на клавишу. Он отправит в компьютер (через внутренний 16-байтовый буфер) запрос на прерывание и номер клавиши в матрице (он называется скан-кодом – это случайное значение, выбранное компанией IBM еще тогда, когда она создавала первую клавиатуру для ПК). Обмен данными с компьютером повторится, когда ранее нажатая клавиша будет отпущена.

Скан-код однозначно связан с клавиатурной распайкой и не зависит напрямую от обозначений, нанесенных на поверхность клавиши. Но программе нужен не порядковый номер нажатой клавиши, а соответствующий символу на этой клавише ASCII-код. Важно понимать, что этот код не полностью зависит от скан-кода, ведь одной и той же клавише может быть присвоено несколько значений. Это зависит в том числе и от состояния других клавиш (например, кнопка 0 используется и для ввода символа), когда она нажата вместе с кнопкой) и системных настроек. Именно это позволяет варьировать раскладку клавиатуры (то есть порядок расположения клавиш на ней).

Все преобразования скан-кода в ASCII-код выполняются программными средствами. Как правило, данные функции берут на себя соответствующие модули BIOS. Для кодирования символов кириллицы эти модули расширяются клавиатурными драйверами (сейчас они включены в состав операционных систем).

В отрыве от стандартов

Если читать о стандартных клавиатурах вам неинтересно, загляните, например, на http://onegadget.ru и ознакомьтесь с публикациями, имеющими тэг «Клавиатура». Там рассказывается и о специальной десктопной клавиатуре для набора SMS-сообщений, и о разнообразных игровых, дизайнерских, эргономичных и мобильных моделях... Не слишком полезно, пожалуй (ведь приобрести эти устройства в нашей стране крайне сложно), но невероятно интересно! А мы не будем углубляться в экзотику, а назовем лишь некоторые наиболее распространенные виды нестандартных клавиатур.

Портативные. Они меньше стандартных и обычно имеют 83 клавиши, которые установлены почти вплотную друг к другу (с расстоянием между центрами в 13–15 мм вместо обычных 19). В первую очередь портативные клавиатуры характерны для ноутбуков.

К категории портативных относятся не только уменьшенные, но и составные модели, в которых цифровой и наборный блоки автономны (существуют и модели, в которых наборный блок состоит из двух частей), а также разборные клавиатуры, от которых цифровой блок (в целях экономии места или по иным соображениям) можно отсоединить. О целесообразности такого решения можно спорить, так же как и о достоинствах клавиатур следующей категории.

Эргономичные. Обеспокоенные состоянием здоровья пользователей, много времени проводящих за компьютером, производители все чаще выпускают такие модели клавиатур, форма корпуса и взаимное расположение клавиш на которых соответствуют естественному положению рук человека. Практически все эргономичные клавиатуры имеют встроенный упор для ладоней (обычно несъемный, но возможны варианты). Ряды алфавитных клавиш на них разделены и развернуты друг относительно друга, в результате чего их расположение становится V-образным, а вся клавиатура имеет S-образную форму. Однако пользователю, привыкшему к клавиатуре стандартной формы (особенно если он печатает «вслепую»), адаптироваться к эргономичной модели будет непросто.

Мультимедийные. В последнее время почти все производители оснащают клавиатуры дополнительными кнопками, с помощью которых можно, например, управлять воспроизведением музыки или видео. Выпускаются даже специализированные модели, «заточенные» под мультимедиацентры. Благодаря поставляемым с такой клавиатурой драйверам функции дополнительных клавиш обычно легко изменить.

Мобильные. Они предназначены для использования в паре с карманным компьютером, коммуникатором или ультрапортативным ноутбуком (то есть с теми устройствами, собственная клавиатура которых для набора текста неоптимальна) и для удобства переноски складываются или даже сворачиваются в трубочку. Такие модели по достоинству оценят в первую очередь те, кто много и часто работает в дороге – они легкие, непромокаемые, достаточно долговечные. Но стоят недешево.

Игровые. Для геймеров-энтузиастов выпускают специальные модели с коротким ходом клавиш и богатым набором дополнительных кнопок. Кроме того, определенные клавиши, например Ü, на таких клавиатурах можно заблокировать: ведь если геймер в пылу сражения случайно нажмет на нее, игра прервется...

Некоторые производители оснащают клавиатуры различными дополнительными «фичами», например подсветкой клавиш для работы или игры в темноте или компактным дисплеем для отображения дополнительной информации. Изначально создаваемые для геймеров, эти опции нашли себе применение и в других сферах: так, дисплеи на клавиатурах уже научились использовать для своих целей утилиты мониторинга системы.

Дизайнерские. Для особо требовательных к внешнему виду техники пользователей существуют эксклюзивно оформленные модели клавиатур. В эпоху повального увлечения моддингом и тюнингом всего и вся разнообразие «доработанных» клавиатур поражает воображение. Металл, силикон, стекло, фарфор, мех, кожа, стразы, береста и дерево, роспись... Многие компании специализируются на создании необычных клавиатур, нанося на эти компьютерные аксессуары аэрографию и даже раскрашивая их «под хохлому». Практической пользы в декорировании клавиатур, разумеется, никакой. И относиться к подобным изыскам нужно критично и осторожно – в силу все той же заботы о собственном здоровье. А остальное – вопросы вкуса и достатка...

К данной категории можно отнести и клавиатуры, кнопки на которых оснащены маленькими дисплеями с меняющимся в зависимости от работающей программы изображениями. Наиболее раскрученным представителем этого класса устройств является «клава» Optimus Maximus, разработанная студией Артемия Лебедева. Стоит эта модель невероятно дорого: около 44 тыс. руб., то есть в 50 раз дороже качественной клавиатуры среднего класса. Попытаться понять, за что просят такие сумасшедшие деньги, можно, познакомившись с материалами блога проекта Optimus (в рамках которого выпускается еще несколько моделей «клавиатур завтрашнего дня») – http://community.livejournal.com/optimus_project.

Лазерные. Единственным осязаемым компонентом такой клавиатуры является компактная «коробочка» проектора. Испускаемый ею луч света «рисует» клавиши на поверхности стола, а инфракрасные датчики следят за тем, когда и какую из них «нажимает» пользователь. Стоят такие устройства дорого, а удобство пользования ими пока что оставляет желать лучшего: они не поддерживают печать с высокой скоростью.

Внимание

Для расширения возможностей портативной клавиатуры ноутбука используют дополнительную клавишу-модификатор. В сочетании с алфавитными, цифровыми и функциональными клавишами она позволяет даже управлять настройками аппаратной части ПК. Например, нажатие + e на некоторых компьютерах уменьшает яркость экрана, а + f – увеличивает. Особенности использования модификатора зависят от модели ноутбука.

Советы покупателям

Обязательно протестируйте несколько моделей, представленных в магазине. Значимые для пользователя характеристики клавиатуры можно оценить буквально «кончиками пальцев». В отличие от большинства компонентов компьютера, которые вполне допустимо выбирать «заочно», ориентируясь на содержание перечня технических характеристик, клавиатуру можно оценить только при непосредственном контакте.

Выполните серию нажатий на клавиши, а лучше наберите несколько предложений реального текста. Обратите внимание на тактильные характеристики кнопок. Комфортна ли для вас величина буквенно-цифровых клавиш и интервалов между ними? Подходят ли вам форма и размер клавиш í, r и w, которые даже на стандартных клавиатурах нередко увеличивают и уменьшают? Устраивает ли вас ход клавиш (не является ли он излишне большим или слишком маленьким)? Достаточно ли они упруги? Четкая ли у клавиш фиксация нажатия (тактильно и на слух)? Велик ли люфт кнопок в горизонтальной плоскости? Все эти мелочи далеко не маловажны, как может показаться на первый взгляд: активно работающие с текстами люди в течение дня совершают десятки тысяч нажатий на клавиши! Печатающим вслепую к тому же непременно нужно обратить внимание на наличие и удобство выступов на клавишах A и O, а также на кнопке 5 в цифровом блоке.

Кнопочные клавиатуры могут быть как с «кликом», так и без. «Клик» – щелчок, характерный преимущественно для механических устройств, но встречается он и у сравнительно дорогих моделей других типов. «Клик» реализуется с помощью дугообразной тонкой пластины под клавишей (которая прогибается рывком, издавая звук) и позволяет на слух определять, что клавиша нажата, и не пропускать буквы при быстром наборе. Если вы работаете за компьютером в отдельной комнате и щелчки клавиш никому не мешают, выбор «кликающей» или «тихой» клавиатуры – исключительно вопрос ваших личных предпочтений. Если же вам приходится стучать по клавишам дома (особенно в ночное время), в тесном офисном помещении или в общественном месте, имеет смысл приобрести клавиатуру без «клика».

Помимо конструкции, при выборе важен внешний вид устройства. Долгое время корпусы и кнопки клавиатур для настольных систем изготавливались из стандартного светло-серого пластика. Иногда часть клавиш (в основном служебные и функциональные) окрашивали в более темный цвет; заметной пользы в таком решении нет, оно скорее дизайнерское. Потом стали появляться клавиатуры черного и белого цветов, а с некоторых пор выпускаются и продаются модели, окрашенные в самые разные цвета. Возможность подобрать клавиатуру, гармонирующую с рабочим столом или другими элементами оформления комнаты, конечно, приятна, но она не должна создавать проблем. Представьте, что вам придется долгие часы проводить за ярко-розовой клавиатурой, и вы вряд ли захотите размещать перед собой это устройство, которое с гарантией послужит дополнительным источником стресса и утомления глаз.

На клавишах темного цвета нанесенные символы нередко сложно различимы, поэтому мы рекомендуем приобретать белые клавиатуры (как, например, у компьютеров Apple) или модели с клавишами светло-серого цвета (который часто именуют «компьютерным серым»). Желательно, чтобы символы латиницы и кириллицы были нанесены на кнопки не только качественно и различимо, но и разными цветами. Это позволит не путаться в клавишах, пытаясь определить, нажимаете вы «эйч» или «эн», «эр» или «пи»...

Все вышесказанное справедливо как для настольных компьютеров, так и для портативных. Но к оценке клавиатуры ноутбука следует подходить еще более тщательно, так как она может быть заменена на другую только вместе с мобильным компьютером.

Более дорогая клавиатура – не всегда лучше. Цена, безусловно, является значимым фактором, но индивидуальный комфорт от нее, в общем случае, не зависит: наиболее удобной для вас может оказаться самая дешевая модель неизвестного производителя. Проводная или беспроводная, стандартная или необычная, клавиатура – как обувь или, например, перчатки – должна подходить вам, и именно вам, особенно если вы проводите за компьютером довольно много времени.

«Техника безопасности» при работе с клавиатурой

В свете вышесказанного (то есть учитывая тот факт, что за компьютером проходит значительная часть вашей жизни) необходимо задумываться не только о конструкции и функционировании аппаратуры, но и о ее эксплуатации. Следует помнить, что не только вы способны нанести вред клавиатуре, но и она может оказаться небезопасной для вас!

Наибольшую опасность, связанную с клавиатурой, представляет ее загрязнение. Исследования показали, что на клавиатуре в ряде случаев микроорганизмов больше, чем на стенках унитаза! Поэтому «клаву» следует регулярно чистить влажными салфетками для компьютерной техники и вытряхивать мусор из промежутков между клавишами. Перед этим клавиатуру обязательно надо отключить от ПК или выключить ноутбук. В противном случае устройство может выйти из строя от беспорядочного одновременного нажатия клавиш при чистке: ряд клавиш перестанет работать.

Возьмите за правило никогда не есть за клавиатурой. Пить у компьютера тоже не следует: рано или поздно содержимое чашки или стакана окажется разлитым по «орудию производства». Кофе и другие жидкости, оказавшиеся между клавишами, после испарения воды оставляют внутри и на поверхности устройства липкую субстанцию, удалить которую сложно, а работе она мешает довольно сильно, т.к. клавиши начинают залипать.

Переутомление рук не менее опасно, чем загрязнение клавиш. При работе с клавиатурой кисти находятся в изогнутом положении, что негативно отражается на состоянии запястий, а также долгое время висят над клавиатурой, что приводит к перегрузке локтей и предплечий.

Избавить руки от избыточной нагрузки несложно: необходимо создать опору для кистей, чтобы им не требовалось висеть в воздухе на протяжении всего времени работы за компьютером. Парадоксально, но факт: клавиатура ноутбука в этом плане оказывается более эргономичной, чем стандартная клавиатура десктопа – большинство ноутбуков, за исключением некоторых ультрапортативных моделей, имеет перед рядами клавиш опорную площадку. Соответствующий упор для ладоней на клавиатурах настольных компьютеров может быть создан опциональной площадкой, которую включают в комплектацию некоторых моделей, соответствующим выступом на столешнице или специальным опциональным валиком. Последнее решение оптимально, но подобные валики, которые обычно выполнены из мягкого вспененного полимера, в продаже встречаются редко.

Даже при работе с эргономичной клавиатурой возьмите за правило делать перерывы через каждый час работы, разминая руки и давая им отдых. Помните, как в первом классе вы делали простейшие упражнения: «Мы писали, мы писали, наши пальчики устали»? Они сохраняют актуальность и при активной работе на клавиатуре в более зрелом возрасте.

ИТОГ

На www.cybernetman.com можно познакомиться с уникальным на сегодня, но весьма показательным компьютером Zero-Footprint-PC. Он стоит $699 и представляет собой... полноразмерную, несколько утолщенную клавиатуру с серьезной «начинкой». Американцы уже осознали – без системного блока и прочих «серых коробочек» обойтись можно. А вот без клавиатуры – никуда! Надеемся, благодаря нашей статье вы тоже сумели в этом убедиться. И поэтому будете подходить к покупке клавиатуры осознанно, выбирать «обновку» с умом и правильно ее эксплуатировать.

Клавиатура (keyboard) – пожалуй, основное устройство, с помощью которого информация вводится в .

Большинство современных клавиатур – мембранного типа.

Мембрана – это «бутерброд» из трех пластин тонкого и гибкого пластика.

На крайние из них нанесены токопроводящие дорожки и контактные площадки («пятачки»). Средний слой – без дорожек и «пятачков», но с отверстиями в районе контактных площадок.

В исходном состоянии, когда ни одна клавиша не нажата, «пятачки» не соприкасаются, так как между ними находится изоляционная пластина.

При нажатии на клавишу верхняя пластина под ней прогибается, контактные дорожки соприкасаются. При этом в компьютер поступает так называемый скан-код нажатой клавиши (информационная последовательность битов).

По существу, мембрана представляет собой больше сотни двухполюсных переключателей .

Можно было бы просто ввести все их выводы в управляющий контроллер. Но тогда он должен будет иметь очень много выводов. Поэтому поступают другим способом.

Все контактные пары организованы в виде матрицы со строками и столбцами. Каждый переключатель находится в узле матрицы, на пересечении строки и столбца. При его замыкании контроллер отслеживает изменение сигнала в конкретной строке и конкретном столбце. Таким образом, каждый символ на клавиатуре вызывает срабатывание только в «своем» узле матрицы.

Раньше, на старых клавиатурах, переключатели были механическими, в виде кнопок без фиксации.

При износе или неисправности можно было по отдельности заменять их. Это было удобно. Такие устройства имели очень большой ресурс.

Сигналы со строк и столбцов заводятся в контроллер, и в этом случае — при матричном способе — требуется гораздо меньше выводов.

Существует такая вещь, как дребезг контактов. При нажатии на контакт он замыкается и размыкается несколько раз с определенной частотой в течение некоторого времени. Для борьбы с этим явлением используются программные способы.

В частности, каждый узел матрицы опрашивается контроллером дважды с определенным временным интервалом. Если значения сигналов при обоих опросах совпали – делается вывод о срабатывании переключателя. Если не совпали – делается вывод о ложном срабатывании (т.е. что срабатывания не было).

Алгоритмы опроса «прошиты» в управляющем контроллере. Раньше он имел вид 40-выводной довольно большой микросхемы. Теперь чаще всего это бескорпусная микросхемка , залитая капелькой черного компаунда.

Контроллер управляет и светодиодными индикаторами клавиатуры.

Часто встречающиеся неисправности клавиатур

Контактные площадки (и дорожки) покрыты тонким слоем серебра, которое со временем может окислиться. Контактное сопротивление при этом возрастет. Это может вызвать неустойчивое срабатывание некоторых клавиш.

Помочь этому горю просто – надо разобрать клавиатуру (выкрутив шурупы снизу) и достать мембрану. После этого надо осторожно очистить контактные площадки ученической стирательной резинкой.

При этом окислы серебра удаляются, и контактная площадка делается более светлой.

Если устойчиво не срабатывают несколько клавиш, то причина может быть в другом. Могут появиться микротрещины в конкретной токопроводящей дорожке, соединяющей несколько «пятачков». В этом случае мембрану нужно заменить .

Но мембрана отдельно не продается, можно лишь использовать мембрану от другого устройства. Впрочем, современные клавиатуры в большинстве своем стоят недорого, и заменить ее (клавиатуру) не составит труда. Естественно, речь не идет о клавиатурах premium класса, которые стоят существенно дороже, но которые очень качественны и надежны.

Контакт может нарушиться и в другом месте – в печатном разъеме платы, на которой расположены бескорпусная микросхема и светодиоды.

Для очистки контактов, как на плате, так и на мембране, можно использовать ту же ученическую резинку. Иногда выходит из строя сама микросхема. В этом случае клавиатура подлежит замене .

Встречается еще один вид неисправности – обрыв жил кабеля. Чаще всего это происходит в месте входа кабеля в корпус клавиатуры. Это легко выявить с помощью «прозвонки» кабеля тестером.

Если выявлен обрыв жил, следует отрезать кусок кабеля дальше места обрыва (ближе к разъему). Затем надо припаять оставшийся кусок с разъемом к контактным площадкам платы, соблюдая цветовую маркировку проводов. Чаще всего такое происходит с дешевыми клавиатурами, у которых тонкие кабеля (производители экономят и на этом).

Микросхема может выйти из строя в клавиатуре с интерфейсом PS/2, которую переключили «на ходу».

И хорошо еще, если выйдет из строя только она. В худших случаях может выйти из строя контроллер интерфейса на материнской плате.

Косвенным признаком выхода из строя микросхемы клавиатуры служит тусклое свечение или мигание отдельных или всех индикаторов (светодиодов).

Напоминаем , что клавиатуру PS/2 можно переключать только в выключенном состоянии ! При этом вилка кабеля питающей сети 220 В должна быть вынута из розетки. Или выключатель на блоке питания (если он есть) должен быть выключен.

Напоминаем также, что если вилка кабеля вставлена в сеть (и выключатель на блоке питания включен), то в блоке питания работает источник дежурного напряжения + 5В. Он питает часть компонентов материнской платы и клавиатуру. Это объясняет факт свечения индикаторов клавиатуры, когда компьютер не включен.

Однако не все так плохо – ведь можно использовать устройство с интерфейсом USB. USB разъем специально сконструирован так, что его можно переключать независимо от того, включено устройство и компьютер или нет. Это очень хорошая новость для забывчивых пользователей.

Техническое обслуживание клавиатуры

Клавиатуру необходимо время от времени чистить. В углублениях между клавишами оседает пыль. Некоторые пользователи принимают пищу вблизи компьютера. Чего только не бывает в клавиатурах! Хлебные крошки, осколки чипсов, скрепки, волосы, остриженные ногти…

Чтобы избавиться от этого «добра», надо взять клавиатуру (отсоединив предварительно ее от компьютера), перевернуть ее клавишами вниз, и, держа на весу, слегка постучать по ней сверху. «Добро» посыплется вниз.

Далее, слегка потрусив клавиатурой из стороны в сторону, следует убедиться, что в ней нет скрепок. Если скрепки есть, то они будут стучать о стенки, и клавиатуру, скорее всего, придется разбирать. Пыль с верхней части клавиатуры можно удалить жесткой щеткой.

Загрязнения с клавиш можно удалить с помощью нейтрального моющего средства (например, для мытья посуды, несколько капель на стакан воды). Или можно использовать медицинский спирт для инъекций. Растворители использовать нельзя — они растворяют пластмассу. И грязь не очистишь, и внешний вид ухудшится.

Устранение простых неисправностей

В дешевых клавиатурах иногда начинают заедать клавиши – те, которые нажимают чаще всего (например «Enter»). Это происходит вследствие выработки направляющих и выступов в клавише и верхней крышке клавиатуры.

Они трутся друг о друга и изнашиваются. К тому же, там могут появиться заусенцы. Если нажимать на клавишу не строго вертикально, а под некоторым углом (что чаще всего и бывает), она будет «затирать» и заедать. Чтобы этого не было, нужно смазать изношенные трущиеся части капелькой силиконового масла .

Иногда по клавиатурам бьют слишком сильно. Это бывает в процессе игры, когда монстры обступили со всех сторон.

Со временем направляющая в верхней крышке (это опять же относится к дешевым клавиатурам) может растрескаться, и клавиша будет выпадать из гнезда.

И в этом случае можно помочь. На выступ с направляющими нужно надеть проволочный бандаж. Он должен сидеть достаточно плотно, чтобы не соскакивать при работе. Можно даже вплавить его в верхнюю крышку нагретым паяльником.

Надписи на клавишах дешевых клавиатур стираются достаточно быстро. Это не относится к изделиям среднего и высокого класса. На качественных клавиатурах надписи на клавишах уже защищены специальным покрытием. Чтобы защитить знаки на недорогой клавиатуре, можно нанести на верхние площадки клавиш тонкий слой прозрачного лака .

Существуют специальные стикеры на клейкой основе – в виде прозрачных квадратных кусочков пластиковой пленки с изображением знаков шрифта. Но они, как правило, не очень долговечные, и надписи стираются достаточно быстро.

Как быстро собрать и разобрать клавиатуру

Чтобы долго не возиться с разборкой и сборкой клавиатуры, необходимо поступать следующим образом. Надо положить устройство клавишами вниз , подложив под короткие стороны деревянные бруски или что-нибудь подходящее — с тем, чтобы клавиши не были в нажатом состоянии. При этом упругие прокладки под клавишами будут оставаться в своих углублениях и не выскочат .

После этого надо открутить все винты на нижней крышке и снять ее. Затем нужно аккуратно снять мембрану и проделать с ней необходимые манипуляции (если нужно). Некоторые упругие прокладки могут приклеиться с ней, следует аккуратно поместить их в соответствующие углубления.

Затем уже можно извлечь плату с контроллером и светодиодами. При сборке следует проследить за тем, чтобы все прокладки находились на своих местах . «Большие» клавиши (такие как «Enter», «Shift» или «пробел») могут иметь 2-3 углубления, но одну прокладку. И это может сбить с толку. При разборке проследите, сколько там было прокладок, чтобы потом не пришлось искать якобы отсутствующие.

Пожалуй, на сегодня все. Теперь вы, уважаемые читатели, знаете — как помочь своей клавиатуре. Надеюсь, информация была вам полезной. В следующей статье мы ознакомимся с тем, .

Понравилось? Подпишитесь на обновления, чтобы не пропустить интересную статью.

С Вами был Vsbot. До новых встреч!