Chuột máy tính

Báo cáo thực hành

Kiến Trúc Máy Tính
Về Chuột
Giảng viên: Ths. Trần Tuấn Vinh
Sinh viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: K33 CN TIN – SP II
Khái quát nội dung:
Lịch sử ra đời và phát triển của chuột.
Phân loại, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động.
Các hãng sản xuất chuột hiện nay.
Lịch sử phát triển của chuột
Kể từ khi được phát minh ra vào thập niên 60 chuột máy tính đã có bước nhảy vọt cả về hình thức lẫn chức năng. Chúng ta cùng nhìn lại lịch sử tiến hóa của thiết bị:
“ Click “ quen thuộc này

Năm 1964
Giáo sư ­ Douglas Enigelbart đã phát minh ra một thiết bị gọi là chuột. Nó trông như một: “cục gạch”
Con chuột đầu tiên
Năm 1972
Các bánh xe dưới: “bụng” mới được thay thế bằng” viên bi” chuyển động tự do
Năm 1980
Chuột quang học đầu tiên của Steve Kirsch.
Người ta cho rằng:
Chuột quang xác định vị trí tốt hơn chuột cơ.
Viên bi bên trong sẽ được thay thế bằng chùm LED ở vị trí cũ, còn cảm biến nằm bên trong sẽ tính toán các dữ liệu về tốc độ, hướng chuyển động của thiết bị.
Năm 1982
Mẫu chuột năm 1982 của Hãng Logitech. Tính đến nay, hãng này đã đưa ra thị trường hơn 1 tỉ chuột máy tính.
Năm 1983
Chuột máy tính đầu tiên của Microsoft giá 195 USD và sử dụng với máy tính có gắn PC card.
Chuột máy tính của Hãng Apple. Vào thời điểm đó, bộ máy tính Apple Lisa đầu tiên có giao diện đồ họa và chuột một phím bấm, giá 9.995 USD.
Năm 1991
Chuột không dây đầu tiên Mouseman của Logitech, chuyển dữ liệu bằng sóng radio.
Năm 1993
Chuột Microsoft phiên bản 2.0. Bán chạy nhất trong các thiết bị trỏ (pointing devices).
Năm 1995
Chuột có bánh xe lăn của Hãng Genius.
Năm 1996
Con chuột máy tính có phím cuộn đầu tiên được Genious bán ra thị trường vào năm 1995 (Genius EasyScroll) nhưng phải đến IntelliMouse của Microsoft - ra mắt năm 1996, chuột scroll mới thực sự cất cánh. Các ứng dụng như Microsoft Word và IE đều tích cực hỗ trợ cho chức năng cuộn mới mẻ này.
Năm 1998
Chuột cho người thuận tay phải ra đời.
Năm 2004
Logitech giới thiệu chuột đầu tiên dùng laser, chính xác hơn loại dùng LED.
Năm 2005
Chuột dùng chân dành cho người khuyết tật.
Năm 2006
Chuột ba chiều có con quay hồi chuyển (gyroscopic) cho game.
Wireless Mighty Mouse của Apple, dùng giao thức vô tuyến Bluetooth.
Từ năm 2008 đến nay.
Có rất nhiều mẫu chuột mới xuất hiện
Song song với 3 công nghệ chế tạo chuột phổ biến trên, người ta còn sáng tạo ra chuột "bay" giúp người dùng di chuyển thiết bị trong không gian 3 chiều, thiết bị điều khiển con trỏ ngay trên mũi và mắt, chuột đặt vào... chân và các loại theo công nghệ không dây tiện dụng khác.
Dưới đây là một số hình ảnh về chuột
Mang luôn hình dáng của con trỏ
Chuột điều khiển bằng chân
Găng tay kiêm chuột tự chế
Lấy cảm hứng từ mũ bảo hiểm
Phân loại , chức năng , nguyên lý hoạt động, cấu tạo
1. Phân loại:
Có hai loại:
Chuột cơ
Chuột quang

Ngoài ra còn có chuột tích hợp và chuột không dây, chuột cảm ứng
2. Chức năng
Con chuột thông dụng hiện nay chỉ có thể làm được những chức năng nhất định theo từng kiểu chuột. Ví dụ như nút Scroll chỉ có thể đảm nhiệm cuộn các văn bản, nút trái đơn giản chỉ dùng để Click... Nhưng chỉ với phần mềm Microsoft IntelliPoint mọi suy nghĩ đó sẽ nhanh chóng được xóa bỏ.

Button tương ứng với việc sử dụng chuột của bạn (tính năng này rất thuận tiện cho các lọai mouse có 3 nút mà chẳng may hư một nút thì bạn chỉ việc đổi các thông số là chuột là vẫn sử dụng tốt). Điều hay nhất của chương trình này là đảm nhiệm thêm các phím nóng trên các nút của mouse, ví dụ trong phần
Wheel button là chức năng cuộn của chuột, ngoài việc đảm nhiệm cuộn các thanh công cụ ta còn có thể điều chỉnh cho nó thêm các chức năng phụ khi ta nhấp vào nút cuộn như copy, cắt, Enter, undo, Redo, ...


3. Cấu tạo
Đối với chuột cơ: Khi chuyển đổi sử dụng 5 thành phần




Một viên bi bên trong chuột tiếp xúc với mặt bàn để viên bi xoay khi di chuyển chuột
Hai con xoay bên trong
chuột chạm viên bi.
Những con xoay bên trong
chuột chạm viên bi.
Đĩa mã hóa quang điển hình
Quanh rìa của nó có 36 lỗ
Một LED hồng ngoại ở một bên đĩa và cảm biến hồng ngoại(đỏ) ở bên kia
Đối với chuột quang.
Một chip xử lý trên bản mạch đọc những xung ánh sáng từ cảm biến hồng ngoại
Cấu trúc của chuột quang
Nhìn từ trên xuống
Những bộ phận chính của chuột quang gồm:
        + Hệ thống quang (optical system)
        + Một chipset
        + Vỏ (case)
Bên trái hình:
Phía trên: ảnh chụp nhìn từ trên xuống bản mạch bên trong của chuột.
Phía dưới: đường đi của ánh sáng LED qua thấu kính xuống bề mặt, sau đó phản xạ lên cảm biến.
Bên phải hình:
Sáu hình đầu tiên là những thành phần cơ bản của chuột.
Hình cuối là lắp ráp của 6 hình trên.
Toàn bộ hệ thống quang bao gồm :
▪Một cảm biến quang (IC màu đen 16 chân trong hình );
▪Thấu kính (LENS) được thiết kế đặc biệt (bên phải, hình thứ 5 từ trên xuống) để dẫn hướng ánh sáng từ LED chiếu sáng bề mặt rồi phản xạ lên trên cảm biến.Thấu kính được làm bằng plastic đặt biệt;

Một diode phát ánh sáng đỏ (LED)_hình thứ 2 bên phải,trên xuống;
Và một CLIP ( hình đầu tiên từ trên xuống) để giữ cảm biến và LED với nhau.
Cảm biến quang sẽ được trình bày chi tiết sau đây.
Cảm biến quang gồm ba khối chức năng : một hệ thống đọc ảnh ( image reading system ), một bộ xử lý tín hiệu số, một giao tiếp truyền dữ liệu nối tiếp ( serial interface of data transfer )
Từ góc độ xem xét cấu trúc, một cảm biến quang là một chip có 16 chân ( cũng có sự thay đổi số chân_điều này không quan trọng), ở phía dưới chip có một vật kính rất nhỏ_là nơi cho ánh sáng phản xạ từ bề mặt hội tụ vào trong cảm biến để xử lý. Phía trong vật kính là một camera CMOS đơn sắc ( monochrome CMOS camera ) mà chụp những ảnh của một vùng bề mặt hình vuông  diện tích cỡ một milimet vuông ( diện tích này tùy thuộc tham số kỹ thuật của cảm biến ).
IC cảm biến nhìn phía trên và dưới đáy.Hình bên phải cho thấy phần đĩa tròn có lỗ đen chính giữa. Trong lỗ này là vật kính để ánh sáng từ bề mặt phản xạ vào camera CMOS bên trong nó
Bức ảnh camera CMOS thu được thường được gọi là frame. Frame của bề mặt được chia thành những phần nhỏ bằng nhau ( gọi là quadrate).
Ảnh ( frame ) được chia ra thành những hình vuông nhỏ bằng nhau gọi là pixel.Hai frame được chụp khi chuột di chuyển.





Với mỗi phần nhỏ đó, giá tri trung bình của độ sáng được tính. Những giá trị thích hợp có thể thay đổi từ 0 đến 63 ( các cảm biến khác nhau có lượng giá trị để mã hóa cho độ sáng của các phần nhỏ là khác nhau),
Và công suất phân giải của chuột quang được xác định bằng số pixel trên 1inch (1inch=2,54cm) số pixel ( trên ảnh ) xác định được trên mỗi inch trên bề mặt ( không phải trên ảnh). Công suất phân giải của chuột quang được gọi tắt là cpi ( counts per inch ) thay cho dpi ( dots per inch) như chuột thông thường.
Cảm biến chụp chỉ phần nhỏ của bề mặt trong khi con trỏ màn hình phải di chuyển trơn tru và không bị trì hoãn. Để mục đích này đạt được, những frame ( ảnh ) liên tiếp có thể đọc được của bề mặt phải khác so với những frame khác trong chuỗi với khoảng cách nhỏ. Trong trường hợp này, bề mặt được chụp với tốc độ từ 1500 tới 2300 ảnh trên một giây và cho phép chuột di chuyển với tốc độ 14inches trên một giây.
3.Nguyên lý hoạt động
1. Chuột cơ.
Chuột cơ là chuột sử dụng nguyên lý xác định chiều lăn của một viên bi khi thay đổi khi di chuyển chuột để xác định sự thay đổi toạ độ của con trỏ trên
Viên bi được đặt tại đáy chuột, có khả năng tiếp xúc với bề mặt bằng phẳng nơi chuột tiếp xúc. Viên bi có thể lăn tự do theo các chiều khác nhau.
Hai thanh lăn trong bố trí tiếp xúc với viên bi. Bất kỳ sự di chuyển của viên bi theo phương nào đều được quy đổi chuyển động theo hai phương và làm quay hai thanh lăn này. Tại các đầu thanh lăn có các đĩa đục lỗ đồng trục với thanh lăn dùng để xác định sự quay của thanh lăn.
Hai bộ cảm biến ánh sáng (phát và thu) để xác định chiều quay, tốc độ quay tại các đĩa đục lỗ trên thanh lăn.
Mạch phân tích và chuyển đổi tín hiệu. Dây dẫn và đầu cắm theo kiểu giao tiếp của chuột truyền kết quả điều khiển về máy tính.

2. Chuột quang
Chuột quang hoạt động trên nguyên lý phát hiện phản xạ thay đổi của ánh sáng (hoặc laze) phát ra từ một nguồn cấp để xác định sự thay đổi toạ độ của con trỏ trên màn hình máy tính.
Ưu điểm của chuột quang thường là:
Độ phân giải đạt được cao hơn nên cho kết quả chính xác hơn so với chuột bi nếu sử dụng trên chất liệu mặt phẳng di chuột hợp lý (hoặc các bàn di chuyên dụng).
Điều khiển dễ dàng hơn do không sử dụng bi.
Trọng lượng nhẹ hơn chuột bi.
Nhược điểm của chuột quang thường là:
- Sự kén chọn mặt phẳng làm việc hoặc bàn di chuột, trên một số chuột quang không thể làm việc trên kính. Những nhược điểm này sẽ dần được loại bỏ khi chuột quang sử dụng công nghệ la de.
Chuột tích hợp
Ngoài các tính năng cộng thêm, các nút mở rộng trên chuột máy tính đã được sử dụng nhiều ngày nay nhiều hãng sản xuất đã cho ra đời các loại chuột tích hợp với các tính năng khác. Ví dụ: gần đây đã xuất hiện chuột máy tính có tính năng sử dụng như một bút chiếu laze trong các cuộc hội thảo
Chuột không dây
Khi sử dụng chuột máy tính có dây dẫn thông thường nhiều người sử dụng có cảm giác bị vướng víu, cản trở quá trình di chuyển chuột. Chuột không dây ra đời nhằm tạo sự thoải mái cho người sử dụng chuột máy tính.
Chuột không dây gửi tín hiệu vào máy tính thông qua một bộ thu phát. Bộ thu phát có thể dùng sóng (bluetooth hoặc sóng khác) để nhận tín hiệu từ chuột không dây đến.
Chuột không dây thường nặng hơn các loại chuột khác do chúng phải chứa nguồn cung cấp năng lượng cho nó hoạt động là pin. Đa phần chuột không dây ngày nay thuộc loại chuột quang.

Chuột cảm ứng
Đây là hình ảnh của một Laptop
Còn đây là hình ảnh của chuột cảm ứng trên Latop
Ưu điểm:


Chuột cảm ứng trên laptop tiện dụng, linh hoạt khi điều khiển đem lại cảm giác thân thiện giữa người và máy.




Nhược điểm:

Ngoài sự tiện dụng mà nó mang lại thì chuột cảm ứng trên laptop còn có nhiều nhược điểm như:
Di chuyển con trỏ chuột khó khăn, bấm không chính xác, con trỏ chuột chạy lung tung trên màn hình  là những tình trạng thường xảy ra.
Những dòng máy tính cũ: bàn phím và chuột do một mạch điện tử điều khiển. Nếu bị hư chuột hoặc bàn phím thì phải thay cả hai
Một lỗi rất "ma quái" mà hầu hết người dùng Laptop thường gặp phải chính là hiện tượng con trỏ tự di chuyển mặc dù chúng ta không hề chạm đến bộ điều khiển.





Các đầu lối của chuột bây giờ
Cổng USB






PS/2 to USB Mouse
III- Các hãng sản xuất chuột
1. Mitsmi
2. Logitech
…
The end!
Trân thành cảm ơn quý thầy, cô cùng các bạn đã theo dõi bài học này!

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Bình
Lớp : K33 CN TIN – SP II

Mọi chi tiết xin liên hệ theo địa chỉ:
Gmail: [email protected]
Điện thoại: 0919.65.99.79