Klik! Klik! Klik! To dźwięk kogoś, kto w XXI wieku myślał na głos, co zazwyczaj oznacza bicie słów na blogu, w e-mailu lub przy opracowywaniu eseju lub postu na forum. Klawiatury komputerowe są na ogół szybsze w użyciu niż staromodne klawiatury do maszyn do pisania, choć nadal nie pasują do dyktowania dokumentów za pomocą oprogramowania do rozpoznawania głosu. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak wygląda Twoja klawiatura w środku? Możesz być zaskoczony, że jest to po prostu mnóstwo przełączników elektrycznych. Przyjrzyjmy się bliżej!
Słowo ostrzeżenia!
Słyszałeś, jak już to mówiłem. Zabieranie rzeczy na kawałki to genialny sposób na nauczenie się, jak działają, ale z wielu powodów jest to często niebezpieczne, trudne lub nierozważne. W przypadku klawiatur komputerowych nie ma dużego niebezpieczeństwa, ale jest kilkaset maleńkich kawałków, które bardzo łatwo wypadają. Jeśli upuścisz klawiaturę, gdy będziesz się nią bawić, spodziewaj się, że złożenie jej z powrotem zajmie Ci co najmniej kilka godzin. Zostałeś ostrzeżony!
1. Co jest pod klawiszami?
Wyciągnij klawisz z klawiatury i możesz z grubsza zobaczyć, jak to działa. W plastikowej podstawie jest mały otwór, a klawiatura ma długi okrągły pasek o tym samym kształcie. Po naciśnięciu klawisza pasek przesuwa się w dół przez otwór, aby dotknąć warstw kontaktowych poniżej. Wewnątrz otworu znajduje się mały kawałek gumy (nie widać go na tym zdjęciu), który zatrzymuje ruch klawisza w dół i pcha go z powrotem do góry po zwolnieniu. To jest właśnie to, co daje sprężynę do kluczy.
2. Co jest pod klawiaturą?
Zdejmij dolny panel klawiatury i możesz zobaczyć, jak to wszystko działa od dołu. Widzisz przezroczyste plastikowe warstwy kontaktowe, które wykrywają naciśnięcia klawiszy i (przez te warstwy) widzisz okrągłe słupki, które unoszą klawisze w dół od góry. Zielony prostokąt u góry zawiera trzy małe diody LED, które aktywują kontrolki "Num lock", "Caps lock" i "Scroll lock". Zauważ również kabel biegnący wzdłuż wewnętrznej strony obudowy w górnej części klawiatury, który przenosi sygnały elektryczne z klawiatury do portu USB komputera (lub portu PS/2 w starszych maszynach).
3. Jak się wciska klawisze?
Oderwij warstwy kontaktu elektrycznego, a zobaczysz spód przycisków i miejsce ich wciśnięcia. Balansując na koniuszku palca, widzisz jeden z małych kawałków gumy, który sprawia, że klawisze odbijają się w górę i w dół. Zwróć uwagę na wzór śladów elektrycznych na warstwach kontaktowych. Na tym zdjęciu patrzymy w dół przez dolną część klawiatury (więc klawisze są pod spodem).
4. Jak działają warstwy kontaktowe?
To jest magiczna część klawiatury. Istnieją trzy oddzielne warstwy plastiku, które współpracują ze sobą, aby wykryć naciśnięcia klawiszy. Dwie z nich są pokryte elektrycznie przewodzącymi śladami metalu, a pomiędzy nimi znajduje się warstwa izolacyjna z otworami. Kropki, które widzisz, to miejsca, w których klawisze naciskają dwie przewodzące warstwy. Linie są połączeniami elektrycznymi, które pozwalają na przepływ małych prądów elektrycznych, gdy warstwy są dociskane do siebie szczelnie przez przycisk przesuwający się od góry w dół.
Na poniższym zdjęciu widać z bliska spód jednego klucza - a jeśli przyjrzeć się bliżej, można po prostu zobaczyć, jak to działa. Na dolnym arkuszu z tworzywa sztucznego, wydrukowanym w kolorze jasnoszarym, znajduje się jeden zestaw połączeń elektrycznych. Drugi zestaw znajduje się na górnym arkuszu plastiku i jest drukowany w kolorze ciemnoszarym. Dwa arkusze są oddzielone od siebie przezroczystą warstwą z tworzywa sztucznego, z wyjątkiem otworów, w których przyciski są naciskane w dół, aby oba arkusze się dotykały.
Czułe warstwy kontaktowe wewnątrz klawiatury komputera
5. Jak to wszystko działa razem?
Po naciśnięciu klawisza, górna i dolna warstwa kontaktu łączą się, a klawiatura wysyła sygnał do komputera - tak po prostu...
Piloty telewizyjne, telefony komórkowe, telefony z przyciskami i wszelkiego rodzaju inne małe gadżety wykorzystują inny rodzaj mechanizmu przełączania klawiszy, który jest prostszy, bardziej kompaktowy i tańszy w wykonaniu: nazywa się go gumowo-membranową klawiaturą. Zamiast plastikowych klawiszy i warstw kontaktowych, są tylko dwie części. Na górze znajduje się część klawiatury, w której wszystkie klawisze są formowane z jednego kawałka elastycznego (gumowego) tworzywa sztucznego. Spód każdego klucza jest pokryty niewielką warstwą materiału przewodzącego prąd elektryczny. Druga część klawiatury to warstwa styków elektrycznych formowana bezpośrednio na płytce drukowanej. Po naciśnięciu na klawisz, materiał przewodzący mostkuje styki, uzupełnia przełącznik i wyzwala specyficzny obwód dla tego klawisza. Problem z takimi klawiaturami polega na tym, że pomiędzy dwoma warstwami powstają tłuste folie lub zabrudzenia, które mogą uniemożliwić działanie jednego lub więcej klawiszy. Czują się też bardzo "kałamarnicowo" w dotyku, co sprawia, że nie nadają się do zwykłych klawiatur komputerowych.
