Come Funziona Il Mouse Del Computer
Il mouse è oggi uno dei dispositivi più abusati e sottovalutati. Non pensiamo nemmeno a loro. Dall’esterno possono sembrare normali pezzi di plastica, ma in realtà contengono molte tecnologie interessanti.
Il viaggio del mouse per computer non è stato così facile, hanno subito importanti sviluppi e innovazioni. In questo articolo cercheremo di capire come funziona un mouse per computer. Sarebbe anche interessante vedere come è nato il topo e come si è evoluto nel tempo.
Spotlight: Come Ci è Arrivato? (Storia Del Topo)
VERSIONI PRECEDENTI
Il mouse per computer è in circolazione da un po’, ma Apple è ciò che lo ha reso così popolare.
Come parte di un progetto militare britannico, è stato avviato lo sviluppo iniziale del mouse. Questo progetto mirava a migliorare l’interazione con i dispositivi informatici. Era una base solida, con una pallina di tracciamento in alto (in alto a sinistra). Successivamente sono stati apportati miglioramenti al design e sono stati sviluppati vari altri modelli.
Essendo parte del progetto militare, era considerato segreto e tenuto lontano dagli usi pubblici.
La Stanford University è stata la prima a sviluppare un mouse per uso commerciale. Consisteva di due ruote rotanti allineate orizzontalmente e verticalmente (immagine in alto a destra) fissate in basso che ruotavano nella direzione del movimento. Erano più efficienti delle precedenti trackball, ma erano limitati nei loro movimenti. Potevano muoversi solo in una direzione: lateralmente e davanti.
topo a palla
Questi progetti primitivi, che avevano limitazioni di movimento, hanno portato le aziende tecnologiche a sviluppare un nuovo tipo di mouse. L’obiettivo era creare un mouse omnidirezionale. Così è nato il topo con la palla. Potrebbe funzionare lateralmente, davanti e su qualsiasi superficie grazie al nuovo design.
Come funzionano i topi palla
I topi palla avevano molte somiglianze con i topi della generazione precedente. Ad esempio, aveva anche due rotelle che toccavano la sfera di gomma, invece di toccare direttamente la superficie come nei topi di prima generazione.
Il movimento orizzontale è stato misurato con una ruota, mentre il movimento verticale è stato misurato con l’altra. Per il movimento laterale sulla superficie è stato calcolato il movimento di entrambe le ruote.
Questa tecnologia è stata rapidamente adottata da altre aziende come Microsoft e Apple e da allora è diventata il dispositivo di input più popolare. La rotellina di scorrimento è stata creata in seguito, quando il pulsante di scorrimento è diventato troppo ingombrante.
Il mouse a sfera ha funzionato bene, ma nel tempo ha accumulato molto sporco e grasso. Il mouse scivolerebbe, il che influirà sulle sue letture. A volte, la palla si blocca e deve essere pulita. Si sentiva la necessità di una tecnologia migliore.
Il mouse ottico è stato introdotto in commercio alla fine degli anni ’90 per risolvere i problemi con il tradizionale mouse a sfera. Il mouse ottico era più leggero, più preciso e non richiedeva quasi nessuna manutenzione. Il design del mouse ottico si è evoluto nel corso degli anni per offrire prestazioni migliori. I mouse laser di linea sono stati successivamente introdotti per scopi grafici e di gioco.
Come Funziona Il Mouse Ottico
Un mouse è un dispositivo che converte i movimenti della mano in segnali digitali. Di seguito è riportato l’elenco delle parti all’interno di un mouse che lavorano insieme per ottenere questa conversione del movimento da fisico a digitale.
Un tipico mouse è costituito da queste parti principali: –
- Luce a led
- Prisma
- Sensore di luce CMOS
- Chip DSP
- Rotella di scorrimento
- Encoder rotativo
- Pulsanti di commutazione
- Presa USB
Come Il Mouse Tiene Traccia Del Movimento
LED Serve per illuminare la superficie sotto il sensore. I LED tradizionali emettono luce rossa o blu, mentre i mouse più economici sul mercato utilizzano i LED tradizionali. Molti topi hanno un LED a infrarossi che non è visibile agli occhi, ma può essere visualizzato dal sensore del mouse. I mouse che utilizzano i LED come fonte di luce sono chiamati mouse ottici.
Negli ultimi anni, il mouse laser sta diventando popolare. Al posto dei tradizionali LED, utilizzano un diodo laser. Questi mouse possono essere utilizzati in mouse da gioco di fascia alta e su tutte le superfici, incluso il vetro.
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Prisma Il compito principale del prisma è impedire che la sorgente di luce e altri dispositivi elettronici siano esposti all’esterno. Il prisma è illuminato dalla luce dei LED. Il prisma riflette il raggio e lo guida verso la superficie sotto il sensore.
Sensore CMOS Il sensore CMOS rileva i riflessi della luce sulla superficie e tenta di misurare i movimenti del mouse.
Il funzionamento del sensore di luce (CMOS) nel mouse
Il sensore CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) si trova nella parte inferiore del circuito del mouse. CMOS è un sensore fotografico che viene utilizzato nella maggior parte delle moderne fotocamere per smartphone e DSLR. Converte i segnali luminosi in segnali digitali, realizzando una foto digitale.
come misura il movimento?
I mouse per computer dispongono di sensori CMOS appositamente progettati per l’uso in queste applicazioni. Scatta le foto della superficie a frame rate molto elevati che vanno da 1500 a 6000 immagini al secondo. Queste immagini vengono inviate al chip DSP per un’ulteriore elaborazione.
Il chip DSP del processore di segnale digitale è un IC (circuito integrato), il cui compito principale è elaborare le informazioni. Agisce come il cervello del topo ed è responsabile di tutti i calcoli.
Esegue molti test dopo aver ricevuto immagini dal sensore CMOS. Confronta più immagini e cerca i cambiamenti nel modello della superficie. Quindi calcola la direzione e la velocità del mouse in base a tali schemi e invia tali movimenti come segnale digitale delle coordinate del cursore corrispondente al computer tramite la presa USB.
Funzionamento Della Rotellina Di Scorrimento
La rotellina di scorrimento è un’aggiunta estremamente utile al tuo mouse. La rotellina di scorrimento è stata introdotta in risposta alla necessità dei tasti freccia. Prima di ciò, lo scorrimento su e giù della pagina veniva eseguito utilizzando i tasti freccia. L’uso dei tasti freccia rallentava il flusso di lavoro ed era molto scomodo interagire con loro al computer.
Come tutti sappiamo, la rotella di scorrimento svolge due funzioni una di rotella di scorrimento e la seconda come pulsante. Un encoder rotativo è un dispositivo che misura i movimenti avanti e indietro, nonché la velocità. L’encoder rotativo è un resistore a tre terminali che misura la velocità e la direzione misurando la variazione di tensione attraverso i suoi tre terminali. Interpreta il segnale e lo trasmette al computer.
Per misurare i dati di scorrimento, utilizzare un mouse con codificatore ottico anziché un codificatore rotante.
Codificatori ottici
L’encoder ottico funziona in modo diverso rispetto alla rotellina con codificatore rotante. Nei mouse basati su codificatore ottico, un LED posizionato su un lato della rotella di scorrimento produce un raggio di luce. La luce passa attraverso la rotellina e crea un’ombra sull’altra estremità. Un codificatore ottico rileva i modelli di luce e ombra per generare dati sul movimento di scorrimento. In questi tipi di mouse la rotellina di scorrimento ha dei raggi per rendere chiari i modelli di luci e ombre.
I pulsanti/ interruttori sono dispositivi semplici che attivano una risposta quando l’utente fa clic su di essi. Poiché il pulsante del mouse viene premuto migliaia di volte, gli interruttori sono progettati specificamente per gestire tale abuso. Questi interruttori possono essere sostituiti con un altro nei mouse da gioco di fascia alta sostituendoli con uno valutato per milioni.
Presa USB Tutti i dati generati nel mouse entrano nel computer attraverso le prese USB. I fili del mouse sono spesso la prima cosa a essere danneggiata. Così le aziende hanno iniziato a produrre fili di kevlar che erano più robusti e miglioravano la longevità.
Riepilogo
Il mouse è molto più complicato di quanto la maggior parte delle persone pensi. Ecco una rapida panoramica di come funziona.
Bastano luci a LED per illuminare la superficie. Le luci sono captate dal sensore CMOS che è essenzialmente una fotocamera. Quindi va al chip di elaborazione del segnale digitale che calcola il movimento e il percorso. Per misurare il suo movimento, la rotella di scorrimento utilizza un dispositivo chiamato codificatore rotante. I dati raccolti vengono quindi inviati al computer insieme ai dati di clic e scorrimento.
