การระบบทำงานภายในคีย์บอร์ดต้องอาศัยความรู้บางประการ เช่น
- ตำแหน่งของปุ่มกดบนคีย์เมทริกซ์
- การเกิดปุ่มค้างและการแก้ไข
- ความเร็วในการส่งผ่านของไทป์เมทิค
คีย์เมทริกซ์ เป็น แผงวงจรที่เล็กๆที่รวมกันเป็นแผงวงจรใหญ่คล้ายกับตะแกรง ซึ่งแต่ละช่องมีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยม วางอยู่เป็นฐานของปุ่มกด อยู่ภายในคีย์บอร์ดครอบคลุมทุกส่วน ยกเว้น ส่วนเซลล์เก็บไฟฟ้า ปุ่มกดต่างๆจะอยู่บนวงจรเล็กๆแต่ละวงจรที่เจาะจง การกดปุ่มจะเป็นการเชื่อมวงจรภายในวงจรให้ครบวงจร คือ มีกระแสไฟฟ้าหมุนเวียนผ่าน แล้วตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์จะได้รับสัญญาณที่ส่งมาจากวงจรเล็กๆที่อยู่ภายใต้ปุ่มกดที่ถูกกด เมื่อตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์พบพิกัดของวงจรที่ส่งสัญญาณ( ปุ่มที่ถูกกด ) มันจะเปรียบเทียบพิกัดวงจรบนคีย์เมทริกซ์กับพิกัดที่แปลเป็นสัญลักษณ์หรือตัวอักษรบนแผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษรของโปรแกรม แผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษรเป็นพื้นฐานในการเปรียบเทียบกับพิกัดบนคีย์เมทริกซ์ โดยมันจะบอกสัญลักษณ์และตัวอักษรจากการเปรียบเทียบตำแหน่งที่เป็นจุดตัดของพิกัด x , y บนคีย์เมทริกซ์ แล้วเปรียบเทียบกับพิกัดของตัวมันเอง ซึ่งก็คือการแปรจากพิกัด x , y คีย์เมทริกซ์ ไปเป็นสัญลักษณ์หรือตัวอักษรที่ตรงกับพิกัด x , y บนแผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษรของโปรแกรมนั้นๆ
ถ้ากดปุ่มมากกว่า 1 ปุ่มในเวลาเดียวกัน ตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์จะทำการตรวจสอบและพิจารณา โดยถ้าการรวมกันของปุ่มทุกปุ่มที่กดทำให้เกิดสัญลักษณ์ ตัวอักษรหรือคำสั่งใหม่ที่ถูกระบุไว้บนแผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษร ตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์ก็จะพิจารณาเป็นสัญลักษณ์ ตัวอักษรหรือคำสั่ง อย่างใดอย่างหนึ่งและรวมเป็น 1 สัญญาณ คือ การกดหลายๆปุ่มบนคีย์บอร์ดพร้อมกันตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์อาจจะพิจารณาเป็น 1 สัญลักษณ์ , 1 ตัวอักษร หรือ 1 คำสั่งได้ ดังตัวอย่างต่อไปนี้
ตัวอย่าง - การกดที่ปุ่ม a บนคีย์บอร์ด ซึ่งผลจากการกดจะได้ตัวอักษร a
- ถ้ากดที่ปุ่ม Shift ค้างไว้และกดที่ปุ่ม a ขณะพิมพ์ ตัว
ดำเนินการของคีย์เมทริกซ์จะเปรียบเทียบการรวมกันจากแผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษร และผลที่ได้จากการพิจารณาการกด คือ A
แผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษรสามารถปรับเปลี่ยนหรือแทนทีได้จากแผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษรอื่นๆ ที่ต่างๆ กัน โดยอยู่ภายใต้เงื่อนไขของคอมพิวเตอร์ เช่น จากการที่ภาษาอื่นๆ มีสัญลักษณ์หรือตัวอักษรต่างจากภาษาอังกฤษ ทำให้ต้องเปลี่ยนแผนผังของสัญลักษณ์และตัวอักษรเป็นภาษานั้นๆ ซึ่งมันมีประโยชน์มากในการเปลี่ยน - ไปมาระหว่างตัวอักษรและระบบ เช่น จากระบบ QWERTY เป็น DVORAK หรือ
เปลี่ยนเป็นระบบอื่นๆ
คีย์บอร์ดต้องอาศัยการเปิดปิดของสวิทช์ ซึ่งเป็นการเปิด – ปิดการไหลเวียนของประจุไฟฟ้าในวงจรของคีย์บอร์ด เมื่อปุ่มกดถูกกดสวิทช์จะปิดทับกับวงจรทำให้ครบวงจร ซึ่งบางครั้งอาจเกิดการสั่นระหว่างผิวหน้าของสวิทช์กับวงจร อาจจะทำให้เกิดปุ่มค้าง คือการที่ตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์จำแนกการเปิด – ปิดสวิทช์ไม่ได้ ทำให้ตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์พิจารณาเป็นการกดซ้ำ อย่างไรก็ตาม มันถูกแก้ไขโดยตัวดำเนินการของคีย์
เมทริกซ์จะพิจารณาคลื่นที่เล็กๆ น้อยๆ เป็นสัญญาณการกด 1 ครั้ง
ถ้ากดที่ปุ่มค้างไว้ ตัวดำเนินการของคีย์เมทริกซ์จะพิจารณาว่า ต้องการพิมพ์สัญลักษณ์หรือตัวอักษรตัวนั้นซ้ำๆ ซึ่งเรียกว่าไทป์เมทิค ในการทำงาน ความหน่วงเวลาระหว่างสัญลักษณ์หรือตัวอักษรแต่ละตัวในระดับปกติ คือการพิมพ์ได้ 30 สัญ ลักษณ์หรือตัวอักษรต่อวินาที
เทคโนโลยีคีย์บอร์ด
คีย์บอร์ดใช้สวิตช์เทคโนโลยีที่หลากหลาย เป็นสิ่งที่น่าสนใจและมีข้อสังเกตุว่าโดยทั่วไปที่ขณะที่เราใช้งานจะมีเสียงตอบสนองให้เรารู้ว่าได้กดปุ่มแล้ว เราต้องการได้ยินเสียง คลิ๊ก ขณะที่เราพิมพ์งานและเราต้องการที่จะรู้สึกว่าสปริงมันดีดกลับขณะที่เรากดมัน
ให้เรามาดูว่าเทคโนโลยีของคีบอร์ดมีดังนี้
• Rubber dome mechanical
• Capacitive non-mechanical
• Metal contact mechanical
• Membrane mechanical
• Foam element mechanical
rubber dome เป็นสวิตช์เทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดของทุกวันนี้ คีย์บอร์ดเหล่านี้แต่ละอันจะวางอยู่บนปุ่มยางเล็กๆที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งตรงกลางของปุ่มยางจะมีก้อนคาร์บอน เมื่อคีย์บอร์ดนี้ถูกกดลงไป ก็จะดันปุ่มยางลงไปซึ่งจะทำให้ก้อนคาร์บอนสัมผัสผิวของแผงวงจรพอดีกับ
ก้อนคาร์บอนที่อยู่ตรงกลางเมื่อเราปล่อยคีย์บอร์ดปุ่มยางก็จะเปลี่ยนกลับไปเป็นรูปเดิมซึ่งจะดันให้คีย์บอร์ดกับมายังตำแหน่งเดิมด้วย
ปุ่มยางสวิตช์ที่ใช้งานนี้ราคาไม่แพงและมีคุณภาพดีตอบสนองต่อการใช้งานและทนทานต่อการหลุดและการสึกกร่อน เพราะว่าปุ่มยางจะอยู่ใต้แป้นคีย์บอร์ด
Membrane switches ทำงานคล้ายกับปุ่มยางของคีย์บอร์ด ตัวปุ่มยางจะต่อกันเป็นแผ่นเดียวกันไม่แยกเป็นชิ้น เราสามารถพบเห็นเมมเบรนสวิตที่ออกแบบใช้ในการอุตสาหกรรมหนักหรือในกรณีที่ต้องการใช้งานที่มีความทนทานเป็นพิเศษ เราจะไม่พบเห็นคีย์บอร์ดที่ใช้เมมเบรนสวิตกับคอมพิวเตอร์ทั่วไปเพราะมันไม่ค่อยตอบสนองต่อการใช้งานเท่าที่ควร และมันใช้งานได้ยาก
Capacitive switches จะไม่ประกอบด้วย mechanical และมันไม่ได้ทำง่าย เหมือนกับวงจร คีบอร์ดเทคโนโลยีอื่นๆ แทนที่จะกระแสจะไหลคงที่ผ่านส่วนต่างๆของ key matrix แต่ละคีจะเป็นสปริงโหลด และจะมีเพลดบางๆอยู่ใต้ ของ Plunger เมื่อเรากดคีย์บอร์ดแผ่นเพลดนี้ก็จะถูกดันเข้าไปใกล้กับอีกแผ่น นึงซึ่งอยู่ด้านล่างเมื่อสองแผ่นเพลดเข้ามาอยู่ใกล้กันจะมีผลให้เกิกระแสไหลผ่าน matrix ณ จุดนั้น หน่วยประมวลผลตรวจพบความเปลี่ยนแปลงและแปลความหมายตามปุ่มกดนั้น Capacitive switch keyboards มีราคาแพง แต่ไม่ต้องกลัวกับการสึกกร่อน และมีอายุใช้งานนานกว่าคีย์บอร์ดแบบอื่นและไม่มีปัญหาเกี่ยวกับการดีตัวกลับเนื่องจากแผ่นเหล็ก2แผ่นไม่แตะกัน
Metal contact and foam element คีย์บอร์ดชนิดนี้ไม่เหมือนกับสวิตช์โลหะที่สัมผัสแบบธรรมดา แต่มันมีสปริงอยู่ค้างใต้พร้อมปุ่มโลหะด้วยเมื่อเรากดปุ่มคีย์บอร์ดปุ่มโลหะก็จะไปสัมผัสกันสองส่วนของวงจร คือ The foam element switch ซึ่งปกติจะทำด้วยฟองน้ำที่ทำจากโฟมซึ่งอยู่ระหว่าง Plunger และปุ่มโลหะ ซึ่งจะทำให้ตอบสนองความรู้สึกที่จะทำให้ได้ยินเสียง คลิ๊ก ในการผลิตราคาไม่แพงแต่มีปัญหากับการสึกกร่อนเร็วเนื่องจากไม่มีตัวป้องกันปุ่มของเหลวเพราะมันจะสัมผัสกันโดยตรงกับกับ key matrix
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น