May tinh

Nhóm 6 CNTT K.36
Thời gian: năm 1964. Tại trường đại học Stanford
Người phát minh: Douglas Englebart đã phát minh ra chuột máy tính, một thiết bị định vị cầm tay cho máy tính.
Đến năm 1973, phiên bản chuột này được phát triển ở Xerox, những bánh xe trong chuột được thay bằng một quả bóng đơn, có thể xoay theo mọi hướng. Theo nguyên lí đó nó được sử dụng tốt cho đến ngày nay.
Năm 1999, Agilent Laboratories giới thiệu chuột máy tính đầu tiên sử dụng công nghệ quang, mở đầu cuộc cách mạng trong sản xuất chuột. Những chuột này gọi là chuột quang , không dựa theo nguyên lý cơ học.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của chuột cơ
Một trái banh bên trong chuột chạm mặt để chuột (desktop) và xoay khi chuột di chuyển.
Trái banh
Hai con xoay bên trong chuột chạm trái banh. Một con xoay được định hướng để nó dò sự chuyển động của chuột theo phương X, con xoay kia được định hướng vuông góc với con trước để nó dò sự chuyển động theo phương Y. Khi trái banh xoay, một hay cả hai con xoay này xoay theo.
Ảnh minh họa
Những con xoay chạm trái banh và dò sự chuyển động theo phương X và Y, ảnh cho thấy hai con xoay màu trắng bên trong chuột
Con xoay
Mỗi con quay nối với một trục, trục này làm quay một đĩa có nhiều lỗ. Khi con quay quay, trục của nó và đĩa quay theo. Ảnh sau cho thấy đĩa
Một đĩa mã hóa quang điển hình: quanh rìa của nó có 36 lỗ
Hai bên đĩa có một cảm biến hồng ngoại và một LED hồng ngoại. Những lỗ trên đĩa như vậy sẽ làm cho cảm biến hồng ngoại nhận được những xung ánh sáng khi đĩa quay. Tốc độ xung liên hệ trực tiếp với tốc độ di chuyển và khoảng cách di chuyển của chuột.
Một LED hồng ngoại ở một bên đĩa và cảm biến hồng ngoại (đỏ) ở bên kia
LED hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại
Một chip xử lý trên bản mạch đọc những xung ánh sáng từ cảm biến hồng ngoại và đổi nó thành dữ liệu nhị phân mà máy tính có thể hiểu.Chip gửi dữ liệu nhị phân đến máy tính thông qua dây của chuột.
Phần logic của chuột được chi phối bởi một chip mã hóa, một con xử lý nhỏ mà đọc những xung đến từ cảm biến hồng ngoại và đổi nó thành những byte được gửi tới máy tính. Chúng ta có thể nhìn thấy 2 nút bấm dò tìm click (ở hai bên nối dây)
Lưu ý, mỗi LED có hai LED hồng ngoại và hai cảm biến hồng ngoại, mỗi cái ở bên mỗi bên của đĩa (vì vậy có bốn cặp LED/cảm biến bên trong một chuột). Sự sắp xếp này cho phép con xử lý dò tìm hướng quay của đĩa. Có một bộ phận nhựa trên đó có một lỗ nhỏ được định vị chính xác giữa đĩa và mỗi cảm biến hồng ngoại. Có thể thấy nó trong hình sau
Miếng nhựa nằm giữa cảm biến hồng ngoại(đỏ) và đĩa mã hóa.
Miếng nhựa cung cấp một lỗ thông qua đó cảm biến hồng ngoại có thể nhìn. Cửa sổ ở một bên của đĩa được đặt cao hơn một tí so với cửa sổ bên kia của đĩa - chính xác là một nửa chiều cao của lỗ trên đĩa mã hóa. Sự lệch đó làm cho hai cảm biến hồng ngoại gặp xung ánh sáng ở hai thời điểm hơi lệch nhau. Có lúc một cảm biến gặp xung ánh sáng, cảm biến kia thì không, và ngược lại.
Không như chuột cơ (mechanical mouse); dùng hệ thống cơ_quang to, nặng nề(trái banh, con quay, đĩa quay,…) chuyển đổi sự xoay của trái banh thành sự di chuyển của con trỏ màn hình. Chuột quang (optical mouse) dùng Optical Navigtion Technology (tạm dịch : công nghệ dẫn đường quang) để theo dõi sự di chuyển của chuột.Optical Navigaton Technology sử dụng một cảm biến quang (optical sensor), hệ thấu kính và nguồn phát ánh sáng đơn sắc (chủ yếu là LED đơn sắc).
Cấu tạo của chuột quang
Chuột quang không có bánh xe hay quả cầu, thay vào đó là một diod phát sáng LED, và một bộ tách quang.
Chuột quang được dùng trên một miếng đệm plactic đặc biệt có một mạng lưới các dòng kẻ chữ nhật cách khoảng gần nhau.

Dễ dàng nhận ra nút Scroll (bánh xe màu trắng) nằm giữa hai nút bấm chuột trái và phải (hai cục màu đen có gạch trắng ở giữa). Ba nút này hoạt động hoàn toàn giống như của chuột cơ. Rõ ràng, cấu tạo chuột quang rất nhỏ gọn hơn nhiều so với chuột cơ, chỉ một bản mạch nhỏ và một đến ba IC cùng hệ thấu kính và LED nhỏ.
Những bộ phận chính của chuột quang gồm:
+ Hệ thống quang (optical system)
+ Một chipset
+ Vỏ (case)
Bản mạch trong chuột
Đường đi của ánh sáng từ LED_ qua thấu kính xuống bề mặt sau đó phản xạ lên cảm biến.
CLIP để giữ cảm biến và LED với nhau.
Một diode phát ánh sáng đỏ (LED)
Một cảm biến quang (IC màu đen 16 chân);
Thấu kính (LENS) được thiết kế đặc biệt 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.
Nguyên lý hoạt động của chuột quang
Chuột quang dùng một LED chiếu sáng một khu vực của bề mặt làm việc, để làm lộ rõ cách sắp xếp hiển vi của các vùng sáng và các vùng tối của bề mặt làm việc.Những cấu trúc này được phản xạ vào trong cảm biến theo dõi mà thu những bức ảnh bề mặt ở tốc độ 1500 ảnh trên giây hay lớn hơn.
Một diode phát ánh sáng (LED) làm sáng bề mặt phía dưới đáy của chuột. Ánh sáng từ LED phản ảnh những đặc tính kết cấu rất nhỏ (chỉ nhìn thấy dưới kính hiển vi ) của bề mặt ra không gian . Một thấu kính bằng nhựa hội tụ ánh sáng được phản xạ từ những điểm rất nhỏ, gần nhau vào cảm biến hình thành một ảnh trên một cảm biến
Cảm biến liên tục thu những bức ảnh khi chuột di chuyển. Cảm biến thu những bức ảnh rất nhanh-cỡ 1500 ảnh trên giây hay nhanh hơn đủ để cho những ảnh liên tiếp trùng khớp (giống nhau) một phần.Những ảnh sau đó được gửi đến phương tiện dẫn đường quang để xử lý.
Phương tiện dẫn quang nhận dạng những cấu trúc, đặc điểm khác nhau giữa những ảnh thu được và theo dấu sự di động của chúng, xác định hướng và lượng di chuyển, khoảng cách giữa chúng và thông tin này sau đó được chuyển thành tọa độ để biểu thị di chuyển.
THE END