Мембранна клавіатура є одним з найбільш поширених типів клавіатур, які ми використовуємо в нашому повсякденному житті. Вона складається з декількох шарів, кожен з яких виконує певну функцію. Основна ідея мембранної клавіатури полягає в тому, що вона використовує мембрану сегментованої клавіатури для реєстрації натискання клавіш.
Пристрій мембранної клавіатури включає в себе кілька шарів: верхній, середній і нижній. Верхній шар містить букви і символи, а також прозору мембрану. Середній шар включає спеціальні колодки, а нижній шар - друкована плата з проводами та електричними контактами.
Принцип роботи мембранної клавіатури заснований на використанні електричного контакту між контактними майданчиками в середньому і нижньому шарі клавіатури. Коли клавіша натискається, контакти в мембрані середнього шару проводять електричний сигнал до проводів на платі нижнього шару, активуючи відповідну команду або символ на комп'ютері.
Мембранні клавіатури мають ряд переваг перед іншими типами клавіатур, такими як механічні. Вони тонкі, легкі, більш надійні у використанні і зазвичай коштують дешевше. Крім того, мембранні клавіатури дозволяють поліпшити рівень комфорту при наборі тексту завдяки м'яким клавішам і більш низькому рівню шуму. Однак вони можуть також мати і деякі недоліки, такі як їх обмежений термін служби і можливість пошкодження мембрани від інтенсивного використання.
Основні компоненти мембранної клавіатури
Основними компонентами мембранної клавіатури є:
- Матриця клавіш - усередині клавіатури знаходиться матриця, що представляє собою сітку електричних контактів. Коли натискається клавіша, відбувається замикання відповідного контакту.
- Мембрана - основний елемент клавіатури, на якому нанесені символи і букви. Коли натискається клавіша, відбувається зіткнення мембрани і контактів, що призводить до замикання.
- З'єднувальні дроти - використовуються для підключення клавіатури до комп'ютера. Вони з'єднують матрицю клавіш з платою, на якій знаходиться Мікроконтролер.
- Мікроконтролер - відповідає за обробку сигналів, що надходять з клавіатури, і передачу їх в комп'ютер. Він розпізнає замикання контактів і визначає, яка клавіша була натиснута.
Важливою особливістю мембранної клавіатури є те, що вона не має механічних виступів під клавішами, тому натискання відбувається набагато тихіше, ніж на клавіатурах з механічними перемикачами. Це робить мембранні клавіатури популярними в офісному середовищі та інших місцях, де тиха робота клавіатури є важливою вимогою.
Мембранна плівка та контакти
Мембрана містить перехресні провідники, які утворюють сітку з рядів і стовпців. Провідники знаходяться або на верхній, або на нижній стороні мембрани. Коли клавіша натискається, контакт між верхнім і нижнім провідниками створюється завдяки зіткненню мембрани з захисним покриттям клавіші.
При натисканні клавіші, конкретний ряд і стовпець провідників замикаються, що призводить до зміни електричного сигналу. Сигнал далі передається в електроніку клавіатури, яка визначає яка клавіша була натиснута.
| Ряд | Стовпці |
|---|---|
| Ряд 1 | Стовпець 1 |
| Ряд 2 | Стовпець 2 |
| Ряд 3 | Стовпець 3 |
Контакти мембранної клавіатури зазвичай представлені у вигляді матриці, в якій кожна клавіша відповідає певному ряду і стовпця. Завдяки цій матриці мембранна клавіатура може визначити, яка клавіша натискається.
Мембранна клавіатура дозволяє зробити клавіатуру більш компактною і надійною. Крім того, у неї відсутні рухомі деталі, що робить її менш схильною до механічних пошкоджень і більш стійкою до пилу і вологи.
Датчики і електричний ланцюг
Коли клавіша натискається, мембрана стискається і контакти датчика зближуються. Це дозволяє електричному струму протікати через датчик і створювати зміну сигналу.
Датчики можуть бути різних типів, але найпоширенішими є два основних типи: резистивні та капацитивні. Резистивні датчики використовують зміну опору при натисканні, а капацитивні датчики - зміна ємності. Обидва типи датчиків можуть виявити натискання та змінити електричний сигнал для надсилання на комп'ютер.
Коли датчики реагують на натискання клавіші, електричний сигнал передається по електричному ланцюгу клавіатури. Схема може містити різні компоненти, такі як резистори та конденсатори, які допомагають фільтрувати та посилювати сигнали клавіатури.
Електричний ланцюг передає змінені сигнали клавіатури в контролер, який розпізнає кожне натискання і відправляє відповідну інформацію в комп'ютер. Залежно від програмного забезпечення, встановленого на комп'ютері, кожне натискання клавіші можна інтерпретувати як надсилання певного символу, команди чи функції.
Структура і принцип роботи мембранної клавіатури, пов'язані з датчиками і електричним ланцюгом, забезпечують надійне і швидке розпізнавання натискань клавіш, що робить мембранну клавіатуру популярним варіантом для багатьох користувачів комп'ютерів.
Принцип роботи мембранної клавіатури
Принцип роботи мембранної клавіатури заснований на електричної провідності. Коли клавіша натискається, Пластикова мембрана з контактами стикається з контактними падами, що створює замикання і електричний ланцюг. Цей сигнал передається в комп'ютер і використовується для визначення натискання клавіші.
Контактні пади можуть мати різні форми і розташовуватися в різних місцях під пластиковими плівками, в залежності від конкретного дизайну клавіатури. Коли клавіша натискається, Пластикова мембрана гнучко деформується, так що контакти на плівці стикаються з падами, створюючи електричне замикання.
Для зручності використання багато мембранні клавіатури мають так звані "тактильні" клавіші. Вони мають додаткові пружні шари пластику між мембранами, що створює відчуття клацання при натисканні клавіші і покращує тактильне сприйняття.
Мембранні клавіатури мають ряд переваг, таких як низька вартість виробництва, відмінна водонепроникність і довгий термін служби. Вони також тонші та компактніші в порівнянні з механічними клавіатурами, що робить їх популярними в портативних пристроях та ноутбуках.
Однак, мембранні клавіатури можуть мати і деякі недоліки. Наприклад, вони можуть бути менш надійними та довговічними порівняно з механічними клавіатурами. Крім того, деяким користувачам може не сподобатися відсутність фізичного зворотного зв'язку при натисканні клавіші, яку пропонують механічні клавіатури.
Загалом, мембранні клавіатури є популярним і доступним варіантом для більшості комп'ютерних користувачів. Їх простий дизайн і надійна робота роблять їх ідеальним вибором для повсякденного використання.
Сигналізація короткого замикання
Коли коротке замикання відбувається, система електродів клавіатури виявляє незвично низький опір і починає генерувати сигнали помилки. Ці сигнали можуть бути візуальними, аудіальними або іншими, в залежності від конкретної конструкції мембранної клавіатури.
Візуальна сигналізація може відбуватися шляхом миготіння світлодіодних індикаторів на клавіатурі або появи спеціальних символів на екрані комп'ютера. Звукова сигналізація може бути представлена звуковими сигналами, які генеруються вбудованим динаміком в клавіатурі або зовнішніми акустичними пристроями.
Сигналізація короткого замикання дозволяє оператору негайно виявити і усунути несправності в клавіатурі. Крім того, вона здатна запобігти пошкодженню електронних компонентів комп'ютера, викликане постійним замиканням ланцюга клавіатури.
| Тип сигналізації | Опис |
|---|---|
| Візуальний | Миготіння світлодіодів або поява спеціальних символів на екрані |
| Аудіальна | Звукові сигнали, які генеруються вбудованим динаміком або зовнішніми акустичними пристроями |
Сигналізація короткого замикання є невід'ємною частиною роботи мембранної клавіатури комп'ютера. Вона забезпечує надійність і безпеку у використанні клавіатури, а також спрощує виявлення і усунення несправностей.