ماوس های توپی و نحوه کار آنها

ماوس (Mouse) که در فارسی به آن موشواره نیز گفته میشود، از رایج ترین ابزارهای ارتباط بین کاربر و کامپیوتر است.

هدف نهایی ماوس این است که حرکت دستان شما را به سیگنالهایی ترجمه کند که کامپیوتر بتواند آنها را مورد استفاده قرار داده و مکان Cursor در صفحه نمایش را تشخیص دهد.

یکی از رایج ترین انواع ماوسها مخصوصا در دهه ی پیش، ماوسهای Track-Ball (ماوسهای توپی) بودند.

در این مقاله در نظر داریم نگاهی به نحوه کار این نوع موس ها داشته باشیم:

درون یک ماوس توپی

1. توپی در درون ماوس قرار دارد که سطح میز را لمس نموده و همزمان با حرکت دادن ماوس، می چرخد.

 
بخش زیرین logic board یک ماوس: قسمت زیرین توپ سطح میز را لمس میکند.

2. دو  غلتک (Roller) درون ماوس قرار دارند که توپ را لمس میکنند. یکی از این غلتکها به شکلی است که حرکت در جهت محور X را تشخیص میدهد. و دیگری که با زاویه نود درجه نسبت به اولی قرار دارد، حرکت در جهت محور Y را تشخیص میدهد. بنابراین زمانی که توپ می چرخد یک یا هر دوی این غلتکها نیز با آن می چرخند. تصویر زیر دو غلتک سفید موجود در این ماوس را نشان میدهد:

 
غلتکهایی که توپ را لمس کرده و حرکت در جهت x و y را تشخیص میدهند.

3. هریک ازغلتکها به یک محور متصلند که این محور دیسکی را که سوراخهایی در آن موجودند می چرخاند. زمانی که غلتک می چرخد محور و دیسک آن نیز می چرخند. تصویر زیر این دیسک را نشان میدهد:

 
یک دیسک نوری با 36 سوراخ موجود در لبه بیرونی آن

4. در هر سمت دیسک، یک LED مادون قرمز و یک سنسور مادون قرمز قرار دارد. سوراخهای موجود در دیسک، اشعه نور ساطع شده از LED را می شکند و بنابراین سنسور مادون قرمز پالسهایی از نور را می بیند. نرخ و مقدار این Pulsing مستقیما با سرعت حرکت ماوس و مسافتی که طی میکند مرتبط است.

 
نمایی نزدیک از Encoder های نوری که حرکت ماوس را تعقیب می کنند.

در این تصویر یک LED مادون قرمز (با رنگ سفید) در یک سمت دیسک و یک سنسور مادون قرمز (به رنگ قرمز)در سمت دیگر آن قابل مشاهده است.

5. یک تراشه پردازنده OnBoard (یا On-Board Processor Chip) ، پالسها را از سنسورهای مادون قرمزخوانده و آنان را به اطلاعات باینری که کامپیوتر آنها را میفهمد تبدیل میکند. تراشه، اطلاعات باینری را از طریق کابل ماوس به کامپیوتر میفرستد.

بخش منطقی یک ماوس، توسط یک تراشه Encoder هدایت میشود.

این تراشه، یک پروسسور کوچک است که پالسهای دریافت شده از سنسورهای مادون قرمز را خوانده و آنان را به بایتهایی تبدیل میکند که برای کامپیوتر قابل درک هستند.

دو کلید مهم ماوس که کلیک ها را تشخیص میدهند نیز در این تصویر مشخصند (در دو طرف سیم در پایین تصویر)

حتما فهمیده اید که هر دیسک، دارای دو LED مادون قرمز و دو سنسور مادون قرمز است (از هر مورد یکی در هر سمت دیسک). بنابراین در کل 4 جفت LED/Sensor درون ماوس وجود دارد. این مشخصات پردازشگر را قادر می سازد که جهت چرخش دیسک را تشخیص دهد. یک تکه پلاستیک کوچک به دقت دربین دیسک اینکدر و هر سنسور مادون قرمز قرار داده شده است که در تصویر نیز مشخص است:

 
نمایی نزدیک از اینکدرهای نوری که حرکت ماوس را تعقیب می کنند

به تکه پلاستیک قرار داده شده در بین سنسور مادون قرمز (به رنگ قرمز) و دیسک اینکدر دقت کنید.

این تکه پلاستیک، مانند پنجره ای عمل می کند که سنسور مادون قرمز از طریق آن می تواند ببیند (Sense کند). این پنجره در یک سمت دیسک نسبت به پنجره متناظر در طرف دیگر دیسک بالاتر قرار می گیرد. این اختلاف باعث می شود که دو سنسور مادون قرمز پالسهای نور را در زمانهای متفاوتی ببینند. اینها همان زمانهایی هستند که یکی از سنسورها یک پالس نور را می بیند و دیگری نمی بینید.