جلسه پنجم

کیبورد

کیبورد وسيله ای برای ورود اطلاعات در کامپيوتر است. کیبورد یا صفحه کلید شامل مجموعه ای از سوييچ ها است که به يک ريزپردازنده (IC) متصل می گردند.

آی سی وضعيت هر سوئيچ را هماهنگ و واکنش لازم در خصوص تغيير وضعيت يک سوئيچ را از خود نشان خواهد داد.

انواع صفحه کليد

صفحه کليدها از شروع استفاده در کامپيوتر، تاکنون کمتر دستخوش تغييراتی شده اند. اغلب تغيرات اعمال شده در رابطه با صفحه کليد، افزودن کليدهائی خاص ، بمنظور انجام خواسته های مورد نظر است . متداولترين نوع صفحه کليدها شامل موارد زیر می باشد.

• صفحه کليد پيشرفته با 101 کليد
• صفحه کليد ويندوز با 104 کليد
• صفحه کليد استاندارد اپل با 82 کليد
• صفحه کليد پيشرفته اپل با 108 کليد

کامپيوترهای Laptop دارای صفحه کليدهای مختص به خود بوده که آرايش کليدها بر روی آنان با صفحه کليدهای استاندارد متفاوت است. برخی از توليد کنندگان صفحه کليد، کليدهای خاصی را نسبت به صفحه کليدهای استاندارد اضافه نموده اند. صفحه کليد دارای چهار نوع کليد متفاوت است.

• کليدهای مربوط به تايپ
• کليدهای مربوط به بخش اعداد (Numeric keypad)
• کليدهای مربوط به توابع (عمليات) خاص
• کليدهای کنترلی

صفحه کليد ويندوز، کليدهای اضافه ای را معرفی نمود. کليدهای Windows يا Start و يک کليد Application نمونه هائی در اين زمينه می باشند. صفحه کليدهای اپل اختصاص به سيستم های مکينتاش دارد. شکل زير يک نمونه از صفحه کليدهای فوق را نشان می دهد.

نکته

پردازنده (IC) موجود در يک صفحه کليد، بمنظور عملکرد صحيح صفحه کليد، می بايست قادر به شناخت و آگاهی از چندين موضوع باشد. مهمترين اين موضوعات عبارتند از :

• آگاهی از موقعيت کليد در ماتريس کليد ها (مدار ماتريسی یا Memberane)
• ميزان جهش (Bounce) کليد و نحوه فيلتر نمودن آن
• سرعتی که اطلاعات برای Typematics ارسال می گردند.

Memberane

مدار ماتريسی کليد ها (MemberAne) ، يک شبکه از دارات بوده و در زيرکليد ها قرار دارد. مدار ماتریسی کلید ها یک طرح گرافیتی می باشد. در تمام صفحه کليدها، هر مدار در نقطه مربوط به يک کليد خاص، شکسته می گردد. با فشردن يک کليد فاصله موجود بين مدار حذف و امکان ايجاد يک جريان ضعيف بوجود می آيد. پردازنده (IC) وضعيت هر يک از کليد ها را از بعد پيوستگی در نقطه تماس مدار مربوطه، بررسی می کند. زمانيکه تشخيص داده شد که يک مدار بسته شده (اتصال برقرار است) است، مقايسه بين محل کليد مورد نظر با طرح کاراکترهای (Bitmap) موجود در حافظه ROM انجام می گيرد. طرح کاراکترها، يک چارت مقايسه ای برای پردازنده بوده تا به وی اعلام گردد، کدام کليد در مختصات X,Y در مدارماتريسی کليد ها ، قرار دارد. در صورتيکه بيش از يک کليد بصورت همزمان فعال شده باشد پردازنده بررسی خواهد کرد که آيا ترکيب کليدهای فشرده شده دارای يک طرح کاراکتر است. مثلا در صورت فشردن کليد a، حرف a برای کامپيوتر ارسال می شود. در صورتيکه کليد Shift را نگاهداشته و کليد a را فعال نمائيم پردازنده ترکيب فوق را با طرح کاراکترها مقايسه و حرف A را توليد خواهد کرد.

شکل زير ريزپردازنده (IC) و کنترل کننده صفحه کليد را نشان می دهد.

شکل زير مدار ماتريسی کليد ها را نشان می دهد.

نکته

برای اتصال Memberane به کیت ریزپردازنده (IC) از یک رابط ژلاتینی به نام ژل استفاده می شود.

سوئیچ در صفحه کلید

صفحه کليد از سوئيچ بمنظور اعمال تغيير در جريان مربوط به مدارات صفحه کليد استفاده می نمايد. زمانيکه کليدی فشرده می گردد، ميزان اندکی لرزش بين سطح تماس وجود داشته که Bounce ناميده می گردد. پردازنده موجود در صفحه کليد آن را تشخيص داده و متوجه اين موضوع خواهد شد که فعال و غير فعال شدن سريع سوئيج بصورت تکراری، نشان دهنده فشردن چندين کليد نبوده و صرفا يک کليد در نظر گرفته خواهد شد (سيگنال های ديگر حذف و صرفا يک سيگنال در نظر گرفته خواهد شد). در صورتکيه کليدی را برای مدت زمانی نگه داری شده و اين عمل ادامه يابد پردازنده تشخيص خواهد داد که شما قصد داريد کليدهائی را بصورت تکراری برای کامپيوتر ارسال داريد عمليات فوق Typematics ناميده می شود. در فرآيند فوق تاخير بين هر ضربه بر روی کليد می تواند توسط نرم افزار مشخص گردد. دامنه تاخير فوق از 2 کاراکتر در ثانيه شروع و می تواند تا 30 کاراکتر در ثانيه ادامه يابد .

صفحه کليدها از تکنولوژی های متفاوت سوئيچ، استفاده می نمايد.

• ما علاقه منديم زمانيکه کليدی بر روی صفحه کليد فعال می گردد، واکنش آن را حس نمائيم.
• ما می خواهيم صدای کليک کليدها را در زمان تايپ بشنويم.
• ما می خواهيم کليدها محکم (سخت) بوده و در زمان فشردن يک کليد سريعا کليد فشرده شده به حالت اوليه خود برگردد.

در اين راستا از تکنولوژی های متفاوتی استفاده می گردد.

• Rubber Dome Mechanical
• Capacitive Non-Mechanical
• Metal Contact Mechanical
• Membrane Mechanical
• Foam Eement Mehanical

متداولترين تکنولوژی سوئيچ استفاده شده در صفحه کليد Rbber Dme یا لاستيک برجسته می باشد. در اين نوع صفحه کليدها، هر کليد بر روی يک لاستيک برجسته کوچک و انعطاف پذير به مرکزيت يک کربن سخت قرار می گيرد. زمانيکه کليدی فعال می گردد يک پيستون بر روی قسمت پائين کليد لاستيک برجسته را بسمت پايين بحرکت در می آورد. مسئله فوق باعث می گردد که کربن سخت، بسمت پايين حرکت نمايد. ماداميکه کليد نگاه داشته شود کربن، مدار را برای آن بخش ماتريس تکميل می نمايد. زمانيکه کليد رها (آزاد) می گردد، لاستيک برجسته مجددا به شکل و حالت اوليه بر می گردد.

سوئيچ های صفحه کليد های با تکنولوژی لاستيک برجسته ارزان و مقاوم در مقابل جهش و خورندگی می باشند چرا که لايه پلاستيکی ماتريس کليدها را در برمی گيرد. سوييچ های پرده ای در عمل شباهت زيادی با سوييچ های پلاستيکی دارند. کليدهای فوق دارای بخش مجزا برای هر کليد نبوده و در عوض از يک ورق پلاستيکی با برآمدگی های مربوطه به هر کليد استفاده می نمايند. از اين نوع صفحه کليدها برای صنايع سنگين استفاده می گردند. از صفحه کليدهای فوق بندرت در کامپيوتر استفاده می گردد .

سوئيچ های Capacitive غير مکانيکی بوده چرا که در آنها مشابه ساير تکنولوژيهای مربوط به صفحه کليد از يک مدار کامل استفاده نمی گردد. در اين سوئيچ ها جريان بصورت پيوسته در بين تمام بخش های ماتريس کليد وجود و حرکت می نمايد .

اتصالات صفحه کليد

زمانيکه کليدی توسط کاربر فعال می گردد پردازنده صفحه کليد بررسی لازم را انجام (با توجه به مدار ماتريسی) ونوع حرفی را که می بايست برای کامپيوتر ارسال گردد، مشخص می نمايد. کاراکترها در يک بافر و يا حافظه ای که معمولا شانزده بايت ظرفيت دارد، قرار خواهند گرفت. در ادامه با توجه به نوع اتصالات مربوطه، کاراکتر مورد نظر ارسال خواهد شد.

انواع متداول کانکتورهای صفحه کليد شامل موارد زیر می باشد.

• کانکتور پنج پين DIN
• کانکتور شش پين PS2
• کانکتور چهار پين USB
• کانکتور داخلی (برای Laptops)

شکل زير يک کانکنور PS2 را نشان می دهد.

کانکتورهای پنج پين از رايج ترين کانکتورهای صفحه کليد می باشند. برخی از کامپيوترها از کانکتور PS2 استفاده می نمايند. امروزه در سيستم های جديد کانکتورهای PS2 جای خود را به کانکتورهای USB داده است.

پایه های کانکتور PS2

به شکل زیر توجه کنید.

• پایه C برای ارسال دیتا استفاده می شود.
• پایه G همان Grand می باشد.
• پایه D برای دریافت دیتا استفاده می شود.
• پایه V پایه Voltage و معمولا 5 ولت می باشد.

پایه های کانکتور USB

به شکل زیر توجه کنید.

• پایه D+ برای ارسال دیتا استفاده می شود.
• پایه G همان Grand می باشد.
• پایه D- برای دریافت دیتا استفاده می شود.
• پایه V پایه Voltage و معمولا 5 ولت می باشد.

نکته

برای معادل سازی پایه های کانکتور PS2 و USB از جدول زیر استفاده کنید.

دقت کنید که سیم های متصل کننده پایه های کانکتور PS2 به بورد کیبورد از رنگ خاصی تبعیت نمی کنند و برای تشخیص سیم های مرتبط به پایه ها از تست بوق در مولتی متر استفاده کنید. برای مثال سلکتور مولتی متر را روی بازر قرار دهید سپس پراب قرمز را به پایه V در کانکتور PS2 وصل کنید و پراب مشکی را در سر دیگر کابل به چهار سر سیم زده و هر کدام که بوق زد نشان دهنده سیم مربوط به پایه V می باشد سپس سیم را روی بورد در جای خودش لحیم کنید.

ایرادات کیبورد

• کیبورد روشن نمی شود.

   

   

  • چک کردن سیم های کابل (تست بوق)
  • بررسی ولتاژ 5 ولت در کیبورد
  • احتمال سوختگی IC روی بورد کیبورد که تنها راه تشخیص سوختگی عوض کردن آن با نمونه مشابه می باشد.
• یکی از کلید ها کار نمی کند.
• چک کردن گرافیت های زیر کلید، ممکن است گرافیت مذکور کثیف یا پاک شده باشد. برای ترمیم آن از مداد های گرافیتی (کربنی) استفاده شود.
• چک کردن Memberane، ممکن است Memberane سر جایش خودش نباشد. دقت کنید که Memberane از دو لایه با طرح ماتریسی تشکیل شده است و یک لایه بین این دو لایه قرار می گیرد.
• چک کردن ژل متصل کننده Memberane به بورد کیبورد، ممکن است ژل سر جایش نباشد یا پاره شده باشد.
• مسیر ماتریسی مربوط به ردیف مذکور را چک کنید، ممکن است گرافیت های آن ساییده شده باشد. برای ترمیم آن از ماژیک ها و مداد های گرافیتی استفاده کنید.
• مربوط به ساییده شدن گرافیت های Memberane می باشد.
• ژل متصل کننده Memberane به بورد کیبورد درست تنظیم نیست.
• ممکن است Memberane های بالا و پایین به هم چسبیده باشند. شرط درست کار کردن کیبورد قرار گرفتن یک لایه بین Memberane های بالا و پایین در کیبورد می باشد.
• یک ردیف از کلید ها کار نمی کند.
• حساسیت کلید ها کم شده است.
• با اتصال کیبورد به کیس بوق ممتد می زند.

 

منبع www.bia2store.com