Комп'ютерна клавіатура — це пристрій для введення або виведення інформації. Введення здійснюється через звернення до операцій, що проводяться в процесорі і інструкції на екрані. Виведення відбувається, як правило, на додатково підключаються пристрої, такі як принтери, копіри, сканери, флеш-накопичувачі. Клавіатура має стандартно розташовані 101 або 102 кнопки. В залежності від моделі і виробника можуть бути включені і додаткові, які виконують певні функції.

Всі наявні кнопочки можна розподілити на:

• включають алфавіт і цифри;
• виконують певні функціональні дії в залежності від використовуваного програмного забезпечення;
• спеціальні;
• управляють курсором;
• клавіші цифрової панелі — вони дублюють цифрові клавіші, але винесені на праву бічну панель клавіатури;
• модифікатори, які здатні змінити функціональність інших клавіш.

Все розмаїття клавіатур можна класифікувати з трьох точок зору.

1. Перше – це зручність роботи і призначення. Тут можна виділити – офісну, ергономічні, мультимедійну, ігрову, для мультимедійних центрів.
2. Друге — це тип конструкції – стандартна, компактна, що настроюється, складна, гумова, водонепроникна.
3. Третє — це тип конструкції клавіші і принцип її роботи – механічний, мембранний, ножичний, ємнісний сенсор.

Принцип роботи

Всередині знаходиться міні-комп'ютер, а точніше, мікросхема, яка забезпечує виконання всіх функцій, закладених в цю частину комп'ютера або ноутбука. Основне функціональне призначення мікросхеми — це відстеження сигналу, надходження від тієї чи іншої кнопки. Далі мікросхема здійснює відправку цього сигналу на обробку в центральний процесор комп'ютера. Для того щоб сигнал надійшов на мікросхему, використовуються певні датчики, що відстежує силу натиснення. Коли сила тиску досягає певного рівня, замикається електричний ланцюг.

Програмна підтримка

Будь-яке апаратне забезпечення, в тому числі і розглядається, вимагає програмної підтримки, яка відповідає за обробку всієї інформації. Для клавіатури програмне забезпечення називається драйвером, який у переважній більшості випадків поставляється разом з апаратурою і операційною системою. Саме цей тип драйвера дозволяє користувачеві вибрати розкладку мови і кнопок.

Різновиди

На сьогоднішній день в розвитку комп'ютерної техніки можна виділити два типи клавіатур:

• механічні;
• сенсорні.

У механічних передача даних, безпосередньо від клавіатури, здійснюється шляхом фізичного замикання контакту між клавішею і приймаючим пристроєм. Принцип роботи сенсорної полягає у використанні спеціальних матеріалів і напівпровідників, що володіють певними властивостями. Визначення такої межі між механічними і сенсорними клавіатурами досить умовно.

Механічні клавіатури

Принцип роботи механічної досить простий. Полягає він у такому механізмі кнопки, що дозволяє здійснювати зворотно-поступальні рухи у вертикальному напрямку. При опусканні вниз клавіші відбувається замикання контактів. При цьому на обробні вузли здійснюється передача сигналу. Після того як логічний сигнал переданий, відбувається відпускання клавіші оператором. Повернення у вихідне положення здійснюється спеціальним пружним механізмом. Такий принцип роботи мають більшість клавіатур персональних комп'ютерів і ноутбуків.

Такий тип пристрою має наступні переваги:

1. Довговічність при використанні. Стандартна клавіатура витримує кількість натискань на кожну кнопку в районі 50 млн разів.
2. Легкість в обслуговуванні.
3. Простота експлуатації, так як відбувається швидкий і точний відгук на натискання.
4. Даний тип клавіатур знаходиться в доступній ціновій категорії, тому при поломці вироби і у разі його не ремонтопридатності доступно здійснити її заміну на нову.

Незважаючи на наявність великої кількості позитивних характеристик, існують і негативні моменти:

1. Неможливість повністю герметизувати внутрішню начинку, що може призвести до потрапляння всередину сміття і різних рідин. Результатом чого стає поломка виробу.
2. Досить значні габарити, які не дозволяють зменшити розмір супроводжуючого вироби.

Мембранні

Принцип дії мембранної клавіатури дуже близький до механічної. Але в даному типі роботи виходить знизити габаритні розміри виробу.

У мембранної як такі відсутні кнопки. Замість них розташовуються пружні мембрани, натискання на які передає потрібний сигнал, при стисненні мембрани необхідно здійснити до такого рівня, щоб вона торкнулася струмопровідного контакту. У свою чергу, струмопровідний контакт монтується в один з шарів багатошарової конструкції безпосередньо до стаціонарного контакту. А сам стаціонарний контакт прикріплений до платі пристрою.

Плюси мембранних клавіатур:

1. Малий рівень шуму.
2. Невисока вартість.
3. Можливість повністю герметизувати внутрішню частину від зовнішнього впливу.
4. Можливість зменшити габаритні розміри.

Незважаючи на наявність істотних плюсів, все ж вони мають і мінуси, які, до речі, і зробили їх використання в комп'ютерній техніці досить рідкісним явищем. До основних відносяться:

1. Низький рівень тактильності при роботі.
2. Швидкий знос складових частин виробу, що призводить до його поломки і не ремонтопридатності.
3. Під час експлуатації, після визначеного строку служби, відбувається знос мембрани. Це призводить до зниження чутливості при натисканні, а іноді і повного не відповіді клавіші на впливи ззовні.

ДОВІДКА. На даний момент мембранні кнопки рідко використовуються при виробництві комп'ютерних клавіатур. Найчастіше це кнопки, розташовані на лицьових панелях побутових приладів, таких як печі, мікрохвильові печі, пральні машини, пульти від телевізора та ін.

Ножичні клавіатури

У багатьох, хто вперше чує цю назву, виникає питання — ножичний клавіатура що це таке? Це також комп'ютерний пристрій для вводу-виводу даних, у цьому випадку являє собою комбінацію з двох вище наведених прикладів. Тобто це гібрид механічної та мембранної.

Цим обумовлений зовнішній вигляд ножничной конструкції. Кнопки нагадують стандартну механічну. Але все ж контакт і впливу у цьому випадку здійснюється на спеціальний шток. Для того щоб шток здійснював зворотно-поступальний рух у вертикальній площині використовуються дві спеціальні пластинки. Вони схрещуються між собою, чим нагадують конструкцію ножиць. До речі, саме з-за цього клавіатура і отримала свою назву. У місці кріплення присутній шарнір, який дозволяє пластин здійснювати рух униз і повертає їх у верхнє положення – таким способом передається сигнал.

До плюсів такої конструкції відносяться:

1. Доступна цінова категорія.
2. Гучність роботи мала, хоча все ж звук при наборі по клавішах присутній.
3. Хороша тактильна віддача і реакція на натискання клавіші. Це дозволяє оператору здійснювати швидкий набір тексту без пробілів або не состиковок.
4. Термін служби такого виробу високий і мало чим відрізняється від механічного типу.

Але і недоліки в ножичних клавіатур все-таки є:

1. Незважаючи на те що від пилу така конструкція захищена більш або менш непогано, але від попадання вологи всередину вона здатна вийти з ладу.
2. Габаритні розміри її досить великі, також як і у механічною. Тому говорити про мінімізацію розмірів важко.

ВАЖЛИВО. Саме ножичний клавіатура дозволить здійснювати швидкий набір тексту з найменшим негативним впливом на руки.

Ємнісні сенсори

Прагнення технологій весь час зменшити розмір використовуваного пристрою призвело до виникнення технології ємнісного сенсора. Такий тип клавіші застосовується на більшості планшетів, смартфонів, ноутбуків і моноблоків. Товщина в кілька міліметрів дозволяє істотно заощадити простір, ергономічність і зручність користування приладом, а, отже, і габарити виробу.

Принцип дії ємнісного сенсора полягає в наступному: поверхня розбивається на сегменти, причому на невеликій площі таких сегментів може бути від кількох тисяч до мільйонів. Чим більше їх кількість, тим вище тактильна чутливість сенсора. Кожен сегмент оснащується микроконденсатором. Розміри такого конденсатора досить малі, що дозволяє використовувати їх в значній кількості. При натисканні здійснюється тактильне тиск на конденсатор. Він в свою чергу змінює від цього впливу свою ємність, тобто свій основний параметр. Зміна ємності призводить до відповіді з боку процесора, який фіксує це як сигнал, з подальшою обробкою і передачею на центральний процесор вироби.

Якщо говорити про всю різноманітність клавіатур, то в принципі, воно досить обмежена. В усякому разі це стосується безпосередньо роботи клавіш вироби. Так, ємнісні сенсори — неодмінні супутники всіх новомодних гаджетів, включаючи смартфони. Мембранні клавіші і кнопки використовуються в побутовій техніці. Тоді так ножичні клавіатури ідеальний вибір для комп'ютерних цілей.