Здравствуйте, уважаемые читатели блога сайт. Компьютерных мышей или мышек, по разному их называют, существует огромное количество. По функциональному назначению их можно разделить на классы: одни - предназначены для игр, другие - для обычной работы, третьи - для рисования в графических редакторах. В этой статье я постараюсь рассказать о видах и устройстве компьютерных мышей.
Но для начала, предлагаю перенестись на несколько десятилетий назад, как раз в то время, когда и придумали это сложное устройство. Первая компьютерная мышь появилась еще в 1968 году, и придумал ее американский ученый по имени Дуглас Энгельбарт. Мышку разрабатывало американское агентство космических исследований (NASA), которое и дало патент на изобретение Дугласу, но в один момент потеряло к разработке всяких интерес. Почему - читайте далее.
Первая в мире мышка представляла собой тяжелую деревянную коробочку с проводом, которая помимо своего веса была еще и крайне неудобной в использовании. По понятным причинам ее решили назвать "mouse", а чуть позже искусственно придумали расшифровку этой как бы аббревиатуры. Ага, теперь mouse, это не что иное, как "Manually Operated User Signal Encoder", то есть устройство, с помощью которого пользователь может вручную кодировать сигнал.
Все без исключения компьютерные мыши имеют в своем составе ряд компонентов: корпус, печатная плата с контактами, микрики (кнопки), колесо(-а) прокрутки - все они в том или ином виде присутствуют в любой современной мышке. Но вас наверняка мучает вопрос - что же тогда отличает их друг от друга (помимо того, что есть игровые, не игровые, офисные и т.д.), для чего придумали столько разных видов, вот посмотрите сами:
- Механические
- Оптические
- Лазерные
- Трекбол-мыши
- Индукционные
- Гироскопические
Дело в том, что каждый из вышеперечисленных видов компьютерных мышей появился в разное время и использует разные законы физики. Соответственно, у каждого из них есть свои недостатки и достоинства, о которых непременно будет сказано далее по тексту. Надо отметить, что наиболее подробно будут рассмотрены только первые три вида, остальные - не так подробно, в виду того, что они менее популярны.
Механические мыши - традиционные шариковые модели, относительно большого размера, требующие постоянной чистки шарика для эффективной работы. Грязь и мелкие частицы могут оказаться между вращающимся шариком и корпусом, и необходимо будет проводить чистку. Без коврика она никак не будет работать. Лет 15 назад была единственной в мире. Буду писать про нее в прошедшем времени, ибо уже раритет.
Снизу у механической мышки находилось отверстие, которое прикрывало поворотное пластиковое кольцо. Под ним находился тяжелый шарик. Этот шарик изготавливали из металла и покрывали резиной. Под шариком находились два пластмассовых валика и ролик, который и прижимал шарик к валикам. При передвижении мышки шарик вращал валик. Вверх или вниз - вращался один валик, вправо или влево - другой. Поскольку в таких моделях сила тяжести играла решающее значение, в невесомости такое устройство не работало, поэтому NASA отказалось от нее.
Если движение было сложное, вращались оба валика. На конце каждого пластмассового валика устанавливалась крыльчатка, как на мельнице, только во много раз меньше. С одной стороны крыльчатки находился источник света (светодиод), с другой - фотоэлемент. При движении мышью крыльчатка крутилась, фотоэлемент считывал количество импульсов света, которые попали на него, а затем передавал эту информацию в компьютер.
Поскольку лопастей у крыльчатки было много, движение указателя на экране воспринималось как плавное. Оптико-механические мыши (они же - просто "механические") страдали большим неудобством, дело в том, что периодически их нужно было разбирать и чистить. Шарик в процессе работы натаскивал внутрь корпуса всякий мусор, нередко резиновая поверхность шарика настолько загрязнялась, что валики перемещения просто проскальзывали и мышь глючила.
По этой же причине такой мышке просто необходим был коврик для корректной работы, иначе бы шарик проскальзывал и быстрее загрязнялся.
Оптические и лазерные мыши
В оптических мышках разбирать и чистить ничего не нужно , так как в них нет вращающегося шарика, они работают по иному принципу. В оптической мышке используется светодиод-сенсор. Такая мышь работает как маленькая фотокамера, которая сканирует поверхность стола и "фотографирует" ее, таких фотографий камера успевает сделать около тысячи за секунду, а некоторые модели и больше.
Данные этих снимков обрабатывает специальный микропроцессор на самой мышке и отправляет сигнал на компьютер. Преимущества на лицо - такой мыши не нужен коврик, она легкая по весу и может сканировать почти любую поверхность. Почти? Да, все кроме стекла и зеркальной поверхности, а так же бархата (бархат очень сильно поглощает свет).
Лазерная мышь очень похожа на оптическую, но принцип работы ее отличается тем, что вместо светодиода используется лазер . Это более усовершенствованная модель оптической мыши, ей требуется гораздо меньше энергии для работы, точность считывания данных с рабочей поверхности у нее гораздо выше, чем у оптической мыши. Вот она то может работать даже на стеклянной и зеркальной поверхностях.
Фактически, лазерная мышь представляет собой разновидность оптической, поскольку в обоих случаях используется светодиод, просто во втором случае он излучает невидимый глазу спектр .
Итак, принцип работы оптической мыши отличается от работы шариковой. .
Процесс начинается с лазерного или оптического (в случае с оптической мышью) диода. Диод излучает невидимый свет, линза фокусирует его в точку, равную по толщине человеческому волосу, луч отражается от поверхности, затем сенсор ловит этот свет. Сенсор настолько точен, что может улавливать даже мелкие неровности поверхности.
Секрет в том, что именно неровности позволяют мышке замечать даже малейшие движения. Снимки, полученные камерой сравниваются, микропроцессор сравнивает каждый последующий снимок с предыдущим. Если мышка сдвинулась, между снимками будет отмечена разница.
Анализируя эти отличия мышь определяет направление и скорость любого передвижения. Если разница между снимками значительна, курсор перемещается быстро. Но даже в неподвижном состоянии мышь продолжает делать снимки.
Трекбол-мыши
Трекбол мышь - устройство, в котором используется выпуклый шарик - "Trackball". Устройство трекбола очень схоже с устройством механической мыши, только шар в ней находится сверху или сбоку. Шар можно вращать, а само устройство остается на месте. Шар заставляет вращаться пару валиков. В новых трекболах используются оптические датчики перемещения.
Устройство под названием "Трекбол" может понадобиться далеко не всем, в добавок его стоимость нельзя назвать низкой, кажется, минимум начинается от 1400 руб.
Индукционные мыши
В индукционных моделях используется специальный коврик, работающий по принципу графического планшета. Индукционные мыши имеют хорошую точность и их не нужно правильно ориентировать. Индукционная мышь может быть беспроводной или иметь индуктивное питание, в последнем случае ей не потребуется аккумулятор, как обычной беспроводной мышке.
Понятия не имею, кому могут понадобиться такие устройства, которые дорого стоят и которые сложно найти в свободной продаже. Да и зачем, может кто знает? Может быть есть какие-то преимущества по сравнению с обычными "грызунами"?
Гироскопические мыши
Ну а мы с вами незаметно подошли к заключительному виду компьютерных мышей - гироскопическим мышкам. Гироскопические мыши при помощи гироскопа распознают движение не только по поверхности, но и в пространстве. Ее можно взять со стола и управлять движениями кистью руки. Гироскопическую мышь можно использовать как указку на большом экране. Однако, если положить ее на стол, она будет работать как обычная, оптическая.
А вот этот вид мышек действительно может быть полезен и популярен в определенных ситуациях. Например, на какой-нибудь презентации она будет весьма полезной.
И напоследок : для нормальной работы с мышью очень важно, чтобы поверхность, по которой она передвигается, была ровной. Обычно, для этого применяются специальные коврики. Оптическая мышь более требовательна к поверхности, без коврика использовать можно, но на поверхностях с рытвинами или на стекле - будет глючить. Лазерная мышь может работать хоть на коленке, хоть на зеркале.
Думаю, эта статья помогла вам лучше понять устройство компьютерной мыши, а также узнать, какие существуют виды компьютерных мышей.
Компьютерная мышь — наверное, все знают что это такое. Это — манипулятор или координатное устройство ввода для управления курсором и отдачи различных команд компьютеру. Со временем у этого устройства появляются различные неисправности: повреждение многожильного провода, часто барахлит сенсор, бывает прокручивается колёсико (скролл) мышки, не работают кнопки мыши и т.д.
Давайте рассмотрим ремонт своими руками наиболее популярного компьютерного манипулятора — мышки!
Мышь технически является довольно простым устройством, поэтому достаточно легко поддаётся ремонту своими руками. Если Вы умеете хоть немного обращаться с паяльником, то это позволит Вам починить практически любую поломку мыши. Однако, даже если с паяльником Вы не дружите, некоторые типичные повреждения мышки Вы сможете исправить при наличии минимального набора инструментов:
- крестовая отвёртка,
- плоскогубцы,
- ножницы,
- скотч.
Основные неисправности компьютерных мышек
Сейчас есть несколько видов компьютерных мышек, которые отличаются принципом работы (роликовые, оптические или лазерные), количеством кнопок (от 3 и выше), а также типом подключения (PS/2, USB или беспроводные (c USB-адаптером)). Однако самыми распространёнными являются именно оптические с подключением по USB или PS/2.
Такие мышки стоят сравнительно недорого (ненамного дороже роликовых, но значительно дешевле лазерных) и при этом имеют достаточно высокую точность, которой хватит для большинства пользователей.
| Nп.п. |
Описание проблемы |
Возможная неисправность |
|---|---|---|
| 1 | Мышь вообще не реагирует на подключение | Обрыв или перетирание проводов; нарушение целостности печатной платы; выход из строя контроллера |
| 2 | Барахлит сенсор. Курсор прыгает или движется рывками | Засорение оптического сенсора; неисправность светодиода |
| 3 | Колёсико прокрутки не работает или при прокрутке область скролла двигается рывками | Расшатывание механизма прокрутки; высыхание смазки внутри механизма; дефекты энкодера (датчика прокрутки) |
| 4 | Конкретная кнопка западает или делает двойное нажатие | Расшатывание; выход из строя механизма кнопки; проблема с настройками или драйвером мыши |
| 5 | Не работает конкретная кнопка мыши | Выход из строя механизма кнопки |
Разборка и устройство мышки
Разбираем мышь обычно, при помощи небольшой крестообразной отвёртки. Для этого переворачиваем мышку вверх днищем, находим и выкручиваем один или несколько винтов, которые скрепляют её. Если винтов не видно, то они, чаще всего, прячутся под наклейками или подставками-ножками:
Обычно винты держат мышку только в задней части. Передняя же часть (там, где кнопки), чаще всего, фиксируется за счёт специальных пазов. Чтобы извлечь верхнюю крышку из этих пазов, её нужно немного приподнять за освободившуюся заднюю часть и потихоньку тянуть на себя. Можно ещё немного надавить на неё спереди, но главное, чтобы не очень сильно, иначе сломаете! Пазы на верхней крышке мыши и штырьки, которые их удерживали:
Когда Вы снимите верхнюю крышку, под ней обнаружится небольшая печатная плата, которая, обычно, зафиксирована только на небольших пластмассовых штырьках (хотя, может быть и прикручена к корпусу). К этой плате будут припаяны провода (если мышь проводная), кнопки, механизм прокрутки, а также комплекс из светодиода подсветки и чувствительного оптического сенсора:
Чтобы полностью разобрать мышку нам нужно вытащить из неё печатную плату и отсоединить колёсико прокрутки (оно легко вытаскивается из пазов энкодера).
Проверка и ремонт провода
Наиболее часто при подключении к компьютеру мышь либо не работает совсем, либо дёргается или пропадает движение курсора, если у неё где-либо перетирается или обрывается один из проводков (если, конечно, мышь проводная).
В типичной оптической мышке обычно имеется от 4 до 6 проводков разного цвета. Цвета и количество проводков зависят от конкретного производителя, однако, существует и стандарт:
Цветовая схема распайки проводов мышки
Питание – красный (другие варианты: золотистый, оранжевый, синий, белый).
Приём данных – белый (другие варианты: синий, оранжевый, жёлтый, зелёный).
Передача данных – зелёный (другие варианты: золотисто-синий, жёлтый, красный, синий).
Земля – чёрный (другие варианты: золотисто-зелёный, зелёный, белый, синий).
Однозначно судить о правильной распайке Вы можете, взглянув на буквенную маркировку проводков в месте, где они припаяны к печатной плате (если, конечно, они не оторваны от платы). Обрыв и перетирание проводков чаще всего случается в местах перегиба провода на выходе из корпуса мышки. Косвенно проверить наличие обрыва можно, вытащив провод и попробовав его на изгиб в сомнительных местах (в месте обрыва гнуть будет легче). Однако, для того, чтобы судить наверняка, придётся снять изоляцию, аккуратно разрезав её лезвием.
Обнаружив место, где проводки перебиты, нужно восстановить их целостность путём пайки или скрутки. Я лично предпочитаю скрутку 🙂 Приведу фото готовой скрутки, как она должна выглядеть:
После сращивания проводов заизолируйте их друг от друга изолентой или скотчем. Можете попробовать. Чтоб не спалить порт, подключать или отключать мышку нужно при выключенном компьютере! Чтобы исключить все сомнения с обрывом, попробуйте прозвонить все контакты штекера USB (или PS/2) при помощи мультиметра. После ремонта мышь должна заработать.
Не работает оптический сенсор мыши
Часто случается также ситуация, когда мы не можем точно навести курсор на определённую точку. Он постоянно дрожит и перемещается сам собой. Такая ситуация явно указывает на засорение оптической группы мышки. Засорение чаще всего бывает внешним. В отсек, где свет диода отражается от стола, попадает пыль или волосы.
Чтобы избавиться от такого засорения не нужно даже разбирать мышку. Достаточно перевернуть её и продуть. В крайнем разе, воспользоваться небольшой кисточкой, чтобы удалить прилипший мусор.
Если же и после таких манипуляций курсор мышки дрожит, то, вероятнее всего, что либо сенсор засорился внутри, либо вовсе вышел из строя.
В любом случае можно попробовать разобрать мышку и почистить сенсор при помощи зубочистки с намотанной на неё ваткой пропитанной спиртом:
Оптический сенсор компьютерной мышки
Перед тем как чистить сенсор ваткой, можно также попробовать продуть его, чтобы выдуть мелкодисперсионную пыль, которая может прилипнуть после намокания. После этого аккуратно без нажима вводите зубочистку вращательными движениями в отверстие сенсора. Сделав пару проворотов и не прекращая вращать, вытаскиваем зубочистку, дожидаемся высыхания спирта и пробуем подключить мышь.
Если и после всех попыток очистки сенсор нормально не работает, то при наличии другой мышки, паяльника и прямых рук, можно выпаять нерабочую микросхему и заменить её датчиком от другой мышки.
Прокручивается колёсико мышки
Бывает так, что мышка работает нормально, но при попытке воспользоваться её колёсиком, страница, которую мы прокручиваем, начинает прыгать то вверх, то вниз, либо вообще не желает скроллиться. Увы, выход колеса мыши из строя – довольно частая поломка и именно она побудила меня к написанию данной статьи. Для начала нужно внимательно рассмотреть, насколько равномерно колесо крутится в пазе. Сам паз и ось колеса имеют шестиугольное сечение, но иногда одна или несколько сторон этого шестиугольника может деформироваться, в результате чего будет наблюдаться проскальзывание оси в проблемном месте.
Если у Вас именно такая проблема, то она решается за счёт уплотнения края оси колеса скотчем или изолентой в небольших количествах. Если же с движением колёсика всё нормально, то поломка произошла внутри энкодера (датчика прокрутки). От длительного использования он мог разболтаться и его следует немного уплотнить:
Поджимаем фиксаторы механизма прокрутки мышки
Для этого возьмите небольшие плоскогубцы и по очереди прижмите ими четыре металлические скобы, которыми энкодер крепится к пластмассовым деталям механизма прокрутки. Здесь главное не переусердствовать и не сломать хрупкий пластик, но в то же время поджать посильнее. Пробуйте подключать мышь и проверять, уменьшился ли негативный эффект при прокрутке после каждого поджатия. Увы, в моём случае полностью избавиться от рывков не удалось. Да, частота и разброс в скачках страницы уменьшились, но сами скачки полностью не исчезли. Тогда я решил подойти к вопросу уплотнения радикально и истинно по-русски 🙂 Вырезал из старой упаковки от батареек кусочек тонкого но плотного полиэтилена и воткнул внутрь механизма:
Вставленный внутрь механизма прокрутки мышки уплотнитель
Что самое интересное, данная манипуляция помогла! Мне осталось только обрезать лишнюю длину полоски и собрать мышь 🙂
Есть ещё несколько вариантов:
- разобрать и почистить механизм;
- заменить механизм с другой мышки (с другой неисправностью).
Не работают кнопки мыши
У любой кнопки есть свой ресурс нажатий. Обычно пропадает контакт у левой кнопки мышки. У мышки несколько кнопок: левая, правая и под колёсиком. Они все обычно одинаковы. Нерабочая кнопка практически никак не чинится, но её можно заменить из другой мышки.
Вид снизу на припаянный микропереключатель кнопки мыши
Микропереключатель имеет три «ножки», первая из которых – свободная, а две остальные – контакты, которые и требуется паять. Иногда кнопка ещё работает, но срабатывает не при каждом нажатии. Такой симптом может сигнализировать о том, что от частого использования стерся край толкателя кнопки, который нажимает микропереключатель или плохой контакт внутри переключателя контактных пластин.
Разбираем мышь и внимательно изучаем проблемную кнопку и её толкатель. Если видим небольшую вмятинку, то проблема может быть именно в ней. Достаточно залить промятое место капелькой эпоксидной смолы или расплавленной пластмассы. Заодно, пока разобрали переключатель можно почистить контактную группу.
Последняя проблема, с которой Вы можете столкнуться – кнопка мыши делает двойной клик при нажатии на неё — так называемый дребезг контактов. Решить это дело можно перепайкой микропереключателя или… программно!
В любом случае перед тем как браться за паяльник проверьте правильность настроек мышки в Панели управления Windows:
Стандартные свойства мыши, какими они должны быть
По стандарту полозок скорости двойного щелчка должен находиться по центру, а опция залипания кнопок мыши – отключена. Попробуйте выставить такие параметры и проверьте, решилась ли проблема. Если нет, ещё один радикальный программный способ «лечения» двойного клика – удаление драйвера мыши.
Мышки – одни из наиболее активно используемых устройств компьютера. Поэтому неудивительно, что они часто выходят из строя. Однако, благодаря простоте их устройства, починить мышку в большинстве случаев может каждый! Для этого необязательно уметь паять или разбираться в электронике.
Компьютерная мышь – это манипулятор для управления компьютером. Такое название манипулятор получил за свое внешнее сходство с природным грызуном. На сегодня она является неотъемлемым атрибутом ПК и позволяет наиболее эффективно взаимодействовать с ним.
До появления операционных систем с графическим интерфейсом, мышь была не так широко распространена. Управление компьютером осуществлялось с помощью ввода команд через клавиатуру, а работа на компьютере требовала высокой квалификации. В принципе и с графическим интерфейсом можно обойтись одной клавиатурой, но это потребует заучивание необходимых комбинаций клавиш для управления, что неприемлемо для рядового пользователя, а мышь очень простое устройство, и научиться работать с ней несложно. Самая простая мышь имеет пару кнопок и колесико между ними, с помощью которых осуществляется какое-либо действие при работе с компьютером. Мышь подключается к компьютера с помощью провода – проводные мыши, или по беспроводному каналу – так называемые беспроводные мыши.
Принцип работы мыши.
Основной принцип работы компьютерной мыши – это преобразование движения в управляющий сигнал. При перемещении мыши по поверхности (чаще всего стола) она генерирует электронный сигнал, указывающий компьютеру направление движения, расстояние и скорость. А на экране монитора пользователь видит перемещение специального указателя (курсора) в соответствие с движением мыши.
Виды компьютерных мышей.
Долгое время для управления компьютером использовались механические мыши, в которых в качестве датчика движения использовался металлический обрезиненный шар.
Механическая мышь
Но прогресс не стоит на месте и на сегодня, самые распространенные компьютерные мыши – это оптические и лазерные , которые имеют более высокую точность позиционирования.
В оптических мышах для преобразования движения в электрический сигнал используется источник света (светодиод), расположенный на нижней поверхности манипулятора, и сенсор. Оптическая мышь сканирует поверхность, по которой передвигается, преобразует результаты сканирования и передает их в компьютер.
Оптическая мышь
В лазерной мыши , в качестве оптического источника используется лазер, что позволяет увеличить точность позиционирования. Кроме того, лазерная мышь неприхотлива к качеству поверхности, по которой перемещается.
Лазерная мышь
Существуют также более сложные и дорогие манипуляторы – сенсорные, индукционные, гироскопические мыши, которые имеют иной принцип преобразования движения в управляющий сигнал.
При выборе компьютера или ноутбука основное внимание будущего пользователя приковано к характеристикам аппаратной части. Периферические устройства и дополнительные компоненты подбираются на следующем этапе. В этом отношении компьютерная мышка стоит отдельно, являясь весьма значимым атрибутом системы. От нее зависит удобство пользования ноутбуком или компьютером, поэтому в ходе выбора важно учитывать способ ее подключения, функциональные возможности, принципы передачи сигнала компьютеру и т. д. Кроме того, ввиду особенностей эксплуатации устройства поломки его случаются нередко. По этой причине будет не лишним знать основы ее технического устройства.
Разновидности
На первый взгляд все компьютерные мышки одинаковы, а отличия относятся лишь к дизайну и габаритам. Но детальный осмотр даже по внешнему виду позволяет выявить существенные различия. На сегодняшний день актуальны следующие виды компьютерных мышек: механические (шариковые), оптические и лазерные.
- Механические устройства. Принцип считывания информации о передвижении основан на работе шарика, который напрямую взаимодействует с ковриком. Это простейшая конструкция, обладающая множеством недостатков, из-за которых такие модели почти ушли с рынка.
- Оптические версии. Наиболее распространенный вариант, работающий с помощью светодиодов и сенсора. Обработка сигнала и передвижение курсора обеспечивается за счет возможности сканирования рабочей поверхности.
- Лазерная во многом напоминает оптическую модель, но вместо светодиодов в ней используется лазер. Это технологически более совершенное устройство, обладающее высокой точностью обработки данных с поверхности.
Проводные и беспроводные
Кроме принципа считывания информации о передвижении, мышки различаются и по способу передачи импульсов. На проводной основе были разработаны самые первые шариковые модели, а сегодня этот же подход применяется и к новейшим лазерным устройствам. Наличие кабеля, работающего через интерфейс USB, предполагает два преимущества - отсутствие необходимости обеспечивать мышку питающими элементами и стабильность в передаче сигнала.
Беспроводные версии, несомненно, удобнее проводных аналогов. Прежде всего, пользователь получает свободу в процессе управления, которому не мешает провод. С другой стороны, мышка компьютерная беспроводная нуждается в батарейках, которые, между тем, добавляют устройству веса. Связь с компьютером может обеспечиваться разными технологиями - от радиоинтерфейса до Bluetooth и Wi-Fi.
Мышки нового поколения
Среди новейших разработок стоит выделить индукционные и гироскопические модификации мышек. В первом случае устройство дополняется специальным ковриком, по принципу работы напоминающим графический планшет. Модели гироскопических мышек считывают перемещение не только при взаимодействии с поверхностью, но и в пространстве. То есть управление таким устройством возможно даже на весу.
Среди инновационных продуктов данного сегмента, которые более доступны пользователям, выделяется мышка компьютерная трекбол. В устройстве таких моделей предусматривается наличие выпуклого шарика (тот самый трекбол), который располагается в боковой и верхней частях прибора. Вращение шариком обеспечивается манипуляциями ладонью, при этом сама мышка остается на месте. Последние версии трекболов снабжаются и оптическими датчиками движения.
Требования к мышке
С точки зрения продвинутого пользователя, существует еще масса критериев и нюансов, на основании которых подбирается мышка с соответствующими характеристиками. Но при этом не существует универсальных параметров, определяющих, какой должна быть модель для конкретных условий пользования. Можно лишь определить принципиальные моменты, от которых следует отталкиваться в ходе отбора.
Внешний вид и дизайн являются довольно значимыми факторами, поскольку дискомфорт в руке при многочасовом ежедневном использовании мышки иногда дает о себе знать. Наиболее распространена симметричная округлая форма устройства, которая подходит большинству пользователей. Исходя из конкретных требований владельца, определяется и потребность в специальных кнопках, благодаря которым компьютерная мышка расширяет свою функциональность. Стандартная же комбинация остается самой популярной: две кнопки и колесико.
Есть и другие параметры выбора мышки, среди которых время отклика, бесшумность, наличие антибактериальных покрытий и высокопрочных элементов корпуса - несомненно, каждая из этих особенностей положительно скажется на эксплуатации устройства, но не стоит забывать и о соответствующей им цене.
Внутреннее устройство
Иметь представление о внутреннем устройстве мышки весьма полезно, так как внезапный выход манипулятора из строя может доставить немало проблем. Далее будут рассмотрены и нюансы ремонта, но пока стоит обратиться к начинке мышки. Поскольку самой популярной разновидностью является оптическое устройство, ему и будет посвящено описание.
В стандартном исполнении мышка компьютерная содержит так называемую оптопару - то есть два оптических сенсора. Оба этих элемента составляют тандем излучателя и приемника - первый состоит из светодиода, а второй представляет собой фототранзистор. Данные элементы располагаются поблизости друг к другу на печатной плате.
Принцип работы оптической мышки
В момент передвижения мышки активизируются и валы вращения вместе с зафиксированными на них дисками. Кромка диска с перфорациями в ходе работы пересекает излучающийся поток, направленный к приемнику. Таким образом, на выходе приемного датчика формируется несколько сигналов импульсов, поступающих на микропроцессор. Скорость, с которой передвигается компьютерная мышка, определяет и темпы вращения валов. Следовательно, высокая частота поступающих импульсов отразится и на скорости перемещения курсора на мониторе.
Ремонт мышки
Необходимость ремонта возникает в силу разных причин и в большинстве случаев требует разборки корпуса мышки. Как правило, своими силами удается справиться с восстановлением контактов в печатной плате манипулятора и ремонтом кнопочных микропереключателей. Самой же распространенной проблемой мышек является элементарный обрыв провода.
В каждом из описанных случаев необходимо разобрать корпус манипулятора. Как правило, для этого достаточно выкрутить несколько винтов, после чего откроется доступ к содержимому устройства. В случаях, когда ремонт компьютерных мышек затрагивает печатную схему, используют устройство для пайки. С его помощью можно зафиксировать оборванные контакты и припаять те же провода кабеля. Проблемы с микропереключателями обычно сводятся к сдвинутым толкателям кнопок. Принципы их правильного расположения можно узнать из соседней работающей кнопки и попытаться механически восстановить надлежащую конфигурацию устройства.
Как сделать мышку своими руками?
Работа по созданию компьютерной мышки состоит из нескольких этапов. Во-первых, необходимо сделать корпус, изначально рассчитав его характеристики и дизайн. Во-вторых, следует подобрать электронную начинку. И заключительный этап предусматривает компоновку и распайку кабеля.
Для тех, кто располагает возможностью работы с 3D-принтером, ответ на вопрос «как сделать компьютерную мышку» облегчается, поскольку многие компоненты изготавливаются из полиамида. В остальных же случаях, по крайней мере, корпусную основу придется делать из древесины, так как это самый податливый и гибкий в моделировании материал. За счет нескольких фрезеровочных операций и обработке на станке ЧПУ можно получить любой вариант каркаса.
Компоненты для внутренней начинки самостоятельно изготовить не удастся, поэтому сразу следует обращаться к производителям готовых оптических датчиков, контроллеров и плат - среди изготовителей можно выделить фирмы Geyer, Murata и Molex. Так же стоит поступить с кабелем - к примеру, на эту роль вполне может подойти микрофонный четырехжильный провод.
Для решения одной из задач мне потребовалось программно получать и обрабатывать изображения небольшого участка поверхности бумаги с очень близкого расстояния. Не получив достойного качества при использовании обычной USB камеры и уже на пол пути в магазин за электронным микроскопом, я вспомнил одну из лекций, на которой нам рассказывали как устроены различные девайсы, в том числе и компьютерная мышка.
Подготовка и немного теории
В подробности принципа работы современной оптической мыши я вдаваться не буду, очень подробно об этом написано (рекомендую прочитать для общего развития).Погуглив информацию по этой теме и разобрав старую PS/2 мышку Logitech, я увидел знакомую по статьям из интернета картину.
Не очень сложная схема «мышей первого поколения», оптический сенсор по центру и чип интерфейса PS/2 чуть выше. Попавшийся мне оптический сенсор является аналогом «популярных» моделей ADNS2610/ADNS2620/PAN3101. Я думаю, они и их аналоги были массово произведены на одном и том же китайском заводе, получив на выходе разную маркировку. Документация на него нашлась очень легко, даже вместе с различными примерами кода.
Документация гласит, что этот сенсор до 1500 раз в секунду получает изображение поверхности размером 18x18 точек (разрешение 400cpi), запоминает его и с помощью алгоритмов сравнения изображений вычисляет смещение по координатам Х и Y, относительно предыдущей позиции.
Реализация
Для «общения с сенсором» я использовал популярную вычислительную платформу Arduino, а припаяться решил прямо к ножкам чипа.
Подключаем 5V и GND к соответствующим выходам Arduino, а ножки сенсора SDIO и SCLK к цифровым пинам 8 и 9.
Для получения смещения по координатам нужно прочитать значение регистра чипа по адресу 0x02 (X) и 0x03 (Y), а для дампа картинки нужно, сначала записать значение 0x2A по адресу 0x08, а потом 18x18 раз его прочитать оттуда же. Это и будет последнее «запомненное» значение матрицы яркости изображения с оптического сенсора.
Как я реализовал это на Arduino можно посмотреть тут: http://pastebin.com/YpRGbzAS (всего ~100 строк кода).
А для получения и отображения картинки была написана программа на Processing.
Результат
После небольшого «допиливания» программы для своего проекта, я смог получать картинку прямо с оптического сенсора и производить над ней все необходимые вычисления.
Можно заметить текстуру поверхности (бумага) и даже отдельные буквы на ней. Следует отметить, что такое четкое качество картинки получается из-за того, что разработчики этой модели мыши добавили в конструкцию специальную стеклянную подставку с небольшой линзой прямо под сенсором.
Если начать приподнимать мышку над поверхностью даже на пару миллиметров, четкость сразу пропадает.
Если вы вдруг захотите повторить это дома, для нахождения мышки с аналогичным сенсором рекомендую искать старые девайсы с интерфейсом PS/2.
Заключение
Хотя получаемое изображение и не очень большое, этого вполне хватило для решения моей задачи (сканнер штрих кода). Получилось очень даже экономично и быстро (мышка за ~100р + Arduino + пару дней на написание кода).Оставлю ссылки на материалы, которые мне очень пригодились для решения этой задачи. Это реально было не сложно и делалось с большим удовольствием. Сейчас я ищу информацию о чипах более дорогих моделей современных мышек для получения качественных изображений с большим разрешением. Возможно, мне даже удастся собрать что-то вроде микроскопа (качество изображений с текущего сенсора для этого явно не подходит). Спасибо за внимание!
