Niektórzy ludzie kojarzą pojęcie „klawiatury” wyłącznie z urządzeniem wejściowym do komputerów osobistych lub laptopów. W rzeczywistości znaczenie tego terminu jest znacznie szersze. Producenci sprzętu elektronicznego, komputerów i systemów inteligentnych zawsze starali się, aby ich produkty były uniwersalne, odpowiednie dla jak największej liczby potencjalnych użytkowników. W rezultacie konieczne stało się utworzenie urządzeń pośrednich, za pomocą których komputer otrzymuje polecenia.


Teraz nie można sobie wyobrazić żadnej techniki bez klawiatury. Urządzenia gospodarstwa domowego, urządzenia samochodowe i urządzenia przemysłowe - cała gama istniejących urządzeń elektronicznych, od najbardziej skomplikowanych urządzeń po zwykłe zdalne sterowanie elektroniką domową, jest wyposażona w systemy sterowania przyciskami tego typu.

Jakie są klawiatury?

Głównym czynnikiem wyróżniającym różne typy klawiatur jest zasada ich działania. Można wyróżnić dwie główne kategorie:

  • mechaniczny, w którym kontrola odbywa się poprzez fizyczne zamknięcie styku;
  • sensoryczny, w pracy którego wykorzystywane są różne właściwości elektryczne materiałów i półprzewodników oraz ich właściwości.

To rozróżnienie jest raczej arbitralne, ale dla lepszego zrozumienia można je zaklasyfikować do tych dwóch zaakceptowanych grup.

Klawiatury mechaniczne

W ogólnym przypadku zasada działania mechanicznych klawiatur jest podobna do działania konwencjonalnego przycisku elektrycznego. Po naciśnięciu ruchomej powierzchni dwa styki zostają zamknięte, przez co sygnał logiczny jest przesyłany do węzłów przetwarzających urządzenia elektronicznego. Klawisze zwykle mają części sprężynowe, które przywracają przycisk do pierwotnego stanu po zatrzymaniu naciskania.

Uderzającym przykładem takich systemów sterowania są zwykłe komputerowe urządzenia wejściowe do komputerów osobistych lub laptopów.

klawiatura mechaniczna

Główne zalety:

  • Wyjątkowa trwałość (do 50 milionów kliknięć i więcej);
  • wygoda pracy dzięki wysokiej wrażliwości dotykowej;
  • łatwość konserwacji.

Główne wady:

  • wysoka cena ze względu na złożoność produkcji;
  • duże wymiary, które nie pozwalają zminimalizować wielkości całej powierzchni roboczej;
  • brak szczelności, co prowadzi do możliwego zatkania obszarów wewnętrznych.

Klawiatury membranowe

Aby zmniejszyć powierzchnię roboczą klawiatury, należy zezwolić na klawiatury membranowe. Te urządzenia do interakcji z urządzeniami elektronicznymi są zasadniczo podobne do prostych klawiatur mechanicznych. Jedyną rzeczą jest to, że nie mają przycisku jako takiego, którego funkcje pełnią elastyczne membrany. Naciśnięcie membrany powoduje dociśnięcie styku przewodzącego prąd zamontowanego w jednej z jego warstw do styku stacjonarnego znajdującego się bezpośrednio na płytce drukowanej urządzenia elektronicznego.

Jako przykład sprzętu wykorzystującego klawiatury membranowe możemy wymienić piloty do urządzeń telewizyjnych i audio, panele programujące do innych urządzeń gospodarstwa domowego - kuchenki mikrofalowe, pralki i tym podobne.

Technologie membranowe są rzadko stosowane w produkcji klawiatur komputerowych.

Plusy klawiatur membranowych:

  • niski koszt;
  • prawie milczący;
  • możliwość całkowitego uszczelnienia;
  • możliwość zminimalizowania wielkości urządzenia sterującego.

Negatywne strony:

  • najmniejszy zasób spośród wszystkich istniejących gatunków, ze względu na zużycie membrany;
  • niska czułość, malejąca z czasem;
  • słaba wrażliwość dotykowa.

klawiatura membranowa

Klawiatury nożycowe

U podstaw tego typu urządzenia do wprowadzania danych leży hybryda konwencjonalnej klawiatury mechanicznej z membraną.Z jednej strony przyciski są wyposażone w specjalne urządzenie przypominające klasyczny typ z niewielką różnicą. Zamiast elastycznej membrany kontakt jest przykładany do specjalnego trzpienia.

Klucze są przesuwane za pomocą prostego mechanizmu - skrzyżowane płytki połączone ze sobą na środku za pomocą ruchomego zawiasu. Ogólnie rzecz biorąc, całe urządzenie przypomina nożyczki - stąd nazwa.

Główne zalety:

  • nie najwyższa cena;
  • doskonałe wyczucie dotykowe, umożliwiające szybkie wybieranie;
  • wysoka trwałość, nie gorsza od odmian mechanicznych;
  • cicha praca.

Negatywne strony:

  • problem dużych wymiarów nieodłącznie związany z klawiaturami mechanicznymi - nie każde urządzenie może być wyposażone w podobne urządzenie do wprowadzania informacji;
  • wrażliwość na wilgoć.

klawiatura nożycowa

Czujniki pojemnościowe

Miniaturyzacja nowoczesnych urządzeń wymagała stworzenia nowego typu klawiatury. Jednym z rozwiązań było zastosowanie czujników pojemnościowych, które są używane w większości gadżetów, tabletów i smartfonów.

Grubość takich czujników może wynosić zaledwie kilka milimetrów.

Uproszczoną zasadę działania można opisać następująco. Cała powierzchnia robocza jest podzielona na wiele (od 1000 do kilku milionów) segmentów. Każdy segment zawiera mikrokondensator - urządzenie elektroniczne o określonej pojemności. Kliknięcie segmentu zmienia pojemność. Fakt ten jest rejestrowany przez mikroprocesor, który przetwarza go zgodnie z ustalonym programem.

Podsumowując

Należy zauważyć, że koncepcja „wyboru rodzaju klawiatury” nie zawsze ma miejsce. Tak więc wśród urządzeń cienkoekranowych praktycznie nie ma różnorodności. Dokładnie taka sama sytuacja ma miejsce w przypadku urządzeń gospodarstwa domowego, w których stosowane są głównie klawiatury membranowe. Jeśli jednak mówimy o urządzeniach do interakcji z procesorami komputerów osobistych, lepiej zastanowić się nad nożyczkami. Maksymalnie łączą wysoką jakość rozwiązania projektowego z akceptowalną ceną dla większości.