تشريح لوحة المفاتيح Keyboard

تلعب أجهزة الإدخال مثل لوحات المفاتيح دورًا رئيسيًا في مجال الحوسبة والألعاب، لذا يجب أن تكون شجاعتها رائعة جدًا عند النظر إليها. بطبيعة الحال، هذا يعني إخراج مشارطنا وإرسالها إلى طاولة العمليات لتشريح آخر لتشريح الأجهزة.

تتنوع أسعار لوحات المفاتيح بشكل كبير هذه الأيام. ولكن يمكن تصنيفها في واحدة من فئتين عريضتين للغاية: غشاء أو ميكانيكي membrane or mechanical. تشير هذه المصطلحات إلى النظام المستخدم لتحديد ضغطات المفاتيح، وسنبدأ بالأول.

أن تدق أو لا تصد، هذا هو السؤال To clack or not to clack, that is the question
في الصورة أدناه لوحة مفاتيح اقتصادية، تشبه تلك المستخدمة يوميًا في المدارس والمكاتب والمنازل. التخطيط هو نسخة شبه مباشرة من الطراز الكلاسيكي M 102 الخاص بشركة IBM، ولكن هذا هو الحال بالنسبة لمعظم لوحات المفاتيح اليوم.

يتم تصنيع كل من مفاتيح الجسم والمفاتيح الفردية من مادة ABS المقولبة بالحقن، لأنها عملية تصنيع غير مكلفة والمواد شديدة التآكل.

يمنحك استخدام لوحة المفاتيح كل المعلومات التي تحتاجها لتحديد الفئة التي تناسبها. هناك غياب تام للنقر والصوت المسموع عند الضغط على المفاتيح مما يشير إلى أنها لوحة مفاتيح غشائية. دليل آخر هو كيف تشعر عند الضغط على مفتاح لأسفل، بغض النظر عن كونه نموذجًا للميزانية، فهناك إحساس ناعم وطري.

تم تأكيد هذا في اللحظة التي فتحناها، حيث كان أول شيء يحيي عينيك هو طبقة سيليكون ناعمة.

يتم دعم كل مفتاح بجزء مرتفع من طبقة السيليكون، والتي بدورها توفر أيضًا المقاومة اللازمة لحركة المفتاح (بحيث تحصل على نوع من التعليقات في الكتابة) ووسادة في نهاية المطاف لتأثير المفتاح (لجعل كل شيء يشعر بسلاسة).

الجانب السلبي لذلك هو أنه لا يوجد مؤشر واضح على ما إذا كان الضغط على مفتاح ناجحًا أم لا، حتى ترى شيئًا ما يحدث على الشاشة- بالنسبة لبعض المستخدمين، فإن بلادة التعليقات هي سبب وجيه لعدم الإزعاج لوحات المفاتيح الغشائية في المقام الأول.

إنه يجعل استخدامه هادئًا جدًا، لذلك إذا كنت تشارك مساحة مكتبية مع الكثير من الأشخاص، يمكن أن تكون هذه الأنواع من لوحات المفاتيح نعمة.

تقدم لنا إزالة طبقة السيليكون مجموعة من ثلاث صفائح بلاستيكية: توفر اثنتان "جهات اتصال التبديل" والثالثة تساعد على فصلها، مما يمنع أي قراءات خاطئة.

يؤدي الضغط على المفتاح إلى دفع الأغشية معًا بحيث يتم توصيل "النقاط" الموجودة أسفل هذا المفتاح- والنتيجة هي دائرة مغلقة، يتم التقاطها بواسطة شريحة مناسبة.

إذا تتبعنا الآثار الموجودة في الأغشية إلى لوحة الدائرة الصغيرة، يمكننا أن نرى أن هناك إجمالي 26 أثرًا. إنها مرتبة بطريقة تجعل النقاط المتعددة على طول أثر واحد، على سبيل المثال، الغشاء العلوي، لكن النقاط المقابلة في الغشاء السفلي تكون على آثار منفصلة.

قد يبدو الأمر معقدًا للغاية، لكنه في الواقع أبسط بكثير من وجود آثار فردية لكل مفتاح. في هذا النموذج، لا يتم توصيل الوصلات بشكل دائم بلوحة الدائرة (مما يساعد على خفض التكاليف)، لذلك يجب تثبيتها بإحكام ضد الأغشية لضمان وجود اتصال مناسب.

تحتوي اللوحة أيضًا على زوج من مصابيح LED للإشارة إلى وقت الضغط على مفاتيح معينة- وهي أقفال Caps و Num و Scroll.

يظهر قلب لوحة الدائرة الكهربائية مكان تكمن رقاقة التحكم. لسوء الحظ، تم غلقه تحت غطاء بلاستيكي صلب (لإغلاقه ضد الانسكابات السائلة) ولم يكن من الممكن إزالته دون إتلاف بقية اللوحة.
ومع ذلك، ستكون الرقاقة عبارة عن متحكم USB HID قياسي (جهاز واجهة بشرية)، يوجد الآلاف منها في السوق (مثال).

يمكن أن تستمر هذه الأنواع من لوحات المفاتيح لسنوات قبل أن تواجه مشاكل. عندما يحدث هذا، غالبًا ما يتعلق الأمر بالنقاط المتصلة- الضغط المستمر والإفراج عن هذه النقاط يؤدي إلى تآكلها ببطء، حتى تصبح في النهاية مهترئة لدرجة أنها لم تعد تقوم بالاتصال المناسب.

في هذه المرحلة، يتبقى لك إما استبدال الأغشية، أو كما يفعل معظم الناس، أرسل لوحة المفاتيح إلى جنة الإلكترونيات وشراء واحدة جديدة. لكن بالطبع، لا تكلف كل لوحة مفاتيح حفنة من الدولارات أو تستخدم أغشية.

لوحات المفاتيح الميكانيكية هي فئة مختلفة تميل إلى أن تكون في الطرف الآخر من طيف السعر وهناك سبب وجيه لذلك.

الموضح أعلاه هو لوحة المفاتيح الميكانيكية K100 RGB من Corsair، بسعر مذهل إلى حد ما يبلغ 210 دولارات. ليست كل طرز هذه الأمثال باهظة الثمن، لكن التصميم ومجموعة الميزات شائعة جدًا هذه الأيام.

تحت كل مفتاح يوجد نظام ميكرو سويتش فردي. K100 الذي نبحث عنه يستخدم تلك التي صنعها المورد الألماني الشهير Cherry. تتمتع مفاتيح Cherry MX بسمعة أسطورية إلى حد ما ولكن في نهاية اليوم، فهي مجرد مفتاح جيد الصنع.

يقوم Cherry بعمل مجموعة واسعة من المفاتيح، لكل منها نقاط قوة وأحجام مختلفة من الينابيع، لإعطاء مستويات مختلفة من الإحساس. تختلف التصميمات أيضًا على أساس مدى الحاجة إلى الضغط عليها قبل تنشيط جهة الاتصال وما إذا كان يتم إنشاء أي تعليقات صوتية أم لا.

بسبب الأجزاء المتحركة، فإن لوحات المفاتيح الميكانيكية لها "قعقعة clatter" مميزة (ناهيك عن استخدامها في الغضب let alone when used in anger). يجعل استخدام المفاتيح لوحة المفاتيح أكثر مسئولية وملموسة عند مقارنتها بنظيراتها من الغشاء.
 

ما هو المفتاح الميكانيكي الذي؟ Which mechanical switch is which

إن الازدهار في تضمين إضاءة RGB LED في مكونات الكمبيوتر الشخصي لا يناسب ذوق الجميع، ولكن هناك بعض الفوائد الحقيقية عندما يتعلق الأمر بلوحات المفاتيح: تتيح لك الإضاءة الخلفية القابلة للتعديل اختيار اللون الأنسب لاحتياجاتك ويمكنك أيضًا تعيين مجموعة مفاتيح لونية معينة (عند توفر RGB لكل مفتاح) والتي يمكن أن تكون مفيدة لتطبيق أو لعبة معينة.

يمكن اعتبار بعض لوحات المفاتيح هجينة باستخدام مزيج من الميكانيكية والغشاء، خاصة تلك الموجودة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة. لا تحتوي هذه الأجهزة على مساحة للمفاتيح الميكانيكية بالكامل، لكن الشركات المصنعة صممت هياكل لمنح المفاتيح الغشائية إحساسًا أكثر صلابة وقابلية للتنبؤ بها.

بطبيعة الحال، يضيف هذا إلى تكلفة التصنيع، وفي حالة نظام Apple الموضح أعلاه، لم يكن الأمر خاليًا من المشاكل- ولكن بالنسبة للعديد من المستخدمين، تم الترحيب بإضافة أنظمة ميكانيكية لتحسين الإحساس والتغذية المرتدة في لوحات مفاتيح الكمبيوتر المحمول.

لن نقول الكثير عن لوحات المفاتيح المريحة، ببساطة لأن الأجزاء الداخلية الخاصة بها هي نفسها تلك التي قمنا بتغطيتها أعلاه. يمكن أن تختلف تمامًا على أساس كيفية ترتيب المفاتيح عبر اللوحة، لتخفيف الضغط على الرسغين والساعدين أثناء فترات الاستخدام الطويلة.

لدينا جميعًا ما نفضله من الماوس ولوحة المفاتيح، ويتم تحديد خياراتنا دائمًا من خلال كيفية استخدام المنتج. يتعلق الأمر في الغالب بالجزء الخارجي، بالطبع، لكن الأجزاء الداخلية تلعب دورًا أيضًا.
وهناك الكثير ...

الماوسات ولوحات المفاتيح ليست أجهزة الإدخال الوحيدة لأجهزة الكمبيوتر - فهناك لوحات ألعاب (سنقوم بتشريحها بعد ذلك)، وعصي الطيران، وكرات التتبع، وعجلات القيادة، وأجهزة 6DOF، وأقراص الرسوميات، ولوحات التتبع، وشاشات اللمس، على سبيل المثال لا الحصر. هذه فقط تتعامل مع المدخلات المادية المباشرة وهناك آخرون يمكنهم تتبع حركة العين أو الجسم بأكمله.

ولكن حتى مع كل المعالجات الإلكترونية المتاحة لاكتشاف الإدخال، هناك سحر بارز لبساطة تركيبة الماوس ولوحة المفاتيح.