Polohovací zařízení

1. Polohovací zařízení Karel Jína VTI

2. Počítačová klávesnice • historie • 1868 – CH. L. Scholes: první psací stroj, QWERTY rozložení klávesnice • 30. léta 20. stol. – IBM Selectric – kovová koule se symboly pohybovaná kladkami a kovovými páskami napojenými na elektrický motor

3. Počítačová klávesnice • 1981 – první osobní počítač IBM PC 5150; 83-klávesový model XT (nevhodně umístěné klávesy Return a levý Shift, funkční klávesy F1 – F10 umístěny ve sloupci na levé straně) • 1984 – PC AT s procesorem 80286, na klávesnici přibyla klávesa SysRq – Systém Request; oddělena numerická část klávesnice

4. Počítačová klávesnice • 1985 – IBM model M – 101 kláves, klávesy F nad hlavním polem, samostatné šipky; využívala ocelové pružinky. Po stisku se pružinky v těle klávesy ohnou. Po překonání kritického ohybu za cvaknutí přeskočí i na ně zapojená páčka a tím vyšle signál o stisku klávesy. Připojení kabelem založeným na DIN konektoru, po roce 1987 PS/2 konektory.

5. Počítačová klávesnice

6. Počítačová klávesnice • hybridní membránové klávesnice • oproti originálním pružinovým klávesnicím od IBM využívají vypouklé membrány. Systém založený na třech plastových fóliích, gumové membráně a plastových klávesách. Dvě z oněch fólií jsou potisknuté vodivými proužky, tedy podobně, jako známe z jednovrstvových plošných spojů. Mezi tyto dvě fólie je vsunuta třetí, jejíž funkce je zabraňovat kontaktu oněch fólií, ovšem samozřejmě až na místa, kde je to vhodné. V těchto místech je ve fólii kruhový otvor, aby mohl být zajištěn elektrický kontakt. Na sestavu fólií, je poté položena gumová membrána s tuhými výstupky. Ty jsou vylisovány tak, aby se při tlaku klávesy seshora deformovaly dle potřeby a po dosažení jistého tlaku se „zbortily“, ve správném místě zatlačily na sestavu fólií a tím propojily obvod.

7. Počítačová klávesnice • ostatní typy klávesnic • Klávesnice využívající poniklované měděné plátky, které umístěné pod klávesnicí zadržují elektrický náboj. Ten se po stisknutí klávesy změní, což je detekováno komparátorem jako stisknutí klávesy. 90. léta – změna počtu kláves: nejprve díky firmě Microsoft + 3 tlačítka (2x Windows, Menu) na 104; později tlačítka Power Key, Sleep Key, Wake Key

8. Počítačová klávesnice • konektory • pětipinový DIN konektor • šestipinový mini-DIN (PS/2, fialový) • USB

9. Počítačová klávesnice • zajímavosti • multimediální klávesnice: kromě povinných kláves mají i další klávesy sloužící k ovládání hlasitosti, přehrávání videa… • plně programovatelná tlačítka – lze jim přiřadit funkce jiných kláves nebo jejich kombinace • podsvícené klávesnice • laserové klávesnice – laser promítá na povrch obraz klávesnice. Pokud prsty přeruší paprsek (stisk), provede se příslušný úkol. Připojují se přes Bluetooth. • plastické klávesnice

10. Počítačová klávesnice

11. Myš • historie • 1963 – Douglas Engelbart (institut SRI) vyvíjel ukazovací zařízení, nazývané brouk (bug) – předchůdce dnešní myši; 1968 představeno veřejnosti; dřevěné tělo, dva kovové kotoučky pro udávání změn pozice v obou osách, jedno červené tlačítko

12. Myš • Xerox Star – tří-tlačítková myš (červené, žluté a modré tlačítko), křehká, nepraktická a nespolehlivá myš, cena $400 -> přechod k modernějšímu návrhu myši s kuličkou • 1978 začal Apple vyvíjet novou myš (po koupení licence od SRI za $40000) pro počítač Apple Lisa. Jednalo se o jednotlačítkovou kuličkovou myš. • 1983 – firma Microsoft uvádí na trh svoji verzi myši (spolupráce s firmou NEC); 2 tlačítka

13. Myš • kuličková myš • Pohyb kuličky snímají dvě navzájem kolmé hřídele, které se kuličky dotýkají. Kulička obě hřídele při svém pohybu roztáčí a přenáší pohyb na clonu ve tvaru kruhu se zářezy. Světlo prosvěcuje clonu a přerušovaný paprsek je snímán optoelektronickým čidlem, které jej mění na elektrické impulsy. Směr otáčení je rozpoznán tak, že čidlo obsahuje dva snímače, přičemž zářezy ve cloně jsou voleny tak, aby byl vždy osvětlen právě jeden snímač. Impulsy jsou zakódovány do sledu bytů, které jsou odesílány do počítače. Ovladač myši je v počítači dekóduje a převede na pohyb kurzoru na obrazovce monitoru (v osách X a Y). • nevýhody: na kolečko se nachytávají nečistoty => ztráta přesnosti

14. Myš 1: Posuv myši způsobí rotaci kuličky2: Přenos rotace kuličky na osy X a Y3: Zdroj infračerveného světla (LED)4: Světlo prochází otvory v otáčející se cloně5: Senzory přijímají pulsy světla za clonou

15. Myš • optická myš • vynalezli Steve T. Kirsch (Mouse Systems corp.) a Richard F. Lyon • Kirsch k detekci změny polohy využil infračervené diody, jež osvětlovala speciální kovový povrch, na němž byla infra-pohlcujícím inkoustem natisknuta jemná mřížka. Pohyby myši následně detekoval infrasenzor rozdělený na čtyři části. Data ze senzoru přebíral řídící čip v myši a dle nich vyhodnocoval směr a rychlost pohybu. • Lyon k problému přistoupil odlišně. Jeho myš (prodávaná pod značkou Xerox) detekovala pohyb s pomocí 16-pixelového senzoru snímajícího světlo viditelného spektra, a ten rovněž obsahoval detekci pohybu. Zde byl rovněž nutný speciální povrch, přesněji jemné bílé tečky na černém pozadí. Obě myši tedy byly závislé na svých podložkách a dlouho trvalo, než se této dětské nemoci zbavily a byly schopny i cenově konkurovat kuličkovým myším a staly se tak zajímavé i pro širokou veřejnost. • Moderní optické myši využívají optoelektronické čipy snímající povrch ve stupních šedi, po kterém myš klouže a jenž je osvětlován světelnou diodou. Čip v myši poté přijímá obraz zaostřený čočkou, vyhodnocuje nasnímané obrázky, vzájemně je porovnává a určuje, kam a jak rychle se myš pohybuje.

16. Myš • velikost snímacího senzoru (pixely) – dnes většinou od 16x16 po 30x30 • rozlišení (pixely na palec) – počet pixelů na jeden palec, který optický senzor vidí • obnovovací frekvence (Hz) - na té závisí možná rychlost pohybování s myší bez toho, aby se „utrhla“. Pohybuje se v široké škále, zhruba od 1 po 7kHz. • množství dat, jež senzor dokáže zpracovat – Mpixely za sekundu (frekvence snímání * počet pixelů v každém obrázku) • optická myš pracuje spolehlivě na strukturovaném povrchu, kde je možné snadno rozpoznat pohyb podkladu. Z tohoto důvodu je nevhodným podkladem sklo, zrcadlo nebo jiný povrch, který způsobuje vznik falešných odrazů.

17. Myš • laserová myš • zatím nejnovější technologie; první laserovou myš představila v roce 2004 firma Logitech + Agilent Technologies (typ MX1000 – přibližná cena 2500 Kč), asi 20x vyšší rozlišení než myši optické • místo LED diody byl použit laser – vyšší přesnost a rozlišení senzoru; výkonnější mikroprocesor • oproti optické myši umí snímat i lesklé a jiné pro optické myši nevhodné povrchy • u většiny myší lze měnit citlivost (DPI většinou 600 - 2500) • oblíbené především u hráčů a grafiků • možnost měnit váhu myši přídavnými závažími, což ocení především hráči (těžší myš = přesnější ovládání)

18. Myš • tlačítka a kolečka • 1995 – firma Genius přišla se stlačitelným kolečkem (nahradilo prostřední tlačítko na tří-tlačítkové myši) Scroll Wheel, které se později integrovalo i do některých klávesnic • postranní tlačítka – pohyb vpřed a vzad po stránkách • programovatelná tlačítka • přepínač DPI • speciality • Force Feedback – zpětná vazba zprostředkující hmatovou odezvu (vibrace) • 3D myši • konektory • USB, PS/2 • bezdrátové myši – využívají infračervené záření (irDA) nebo rádiové vlny (včetně Bluetooth)

19. Ostatní 2D polohovací zařízení • trackball (tzv. obrácená myš) • předchůdce touchpadů u nootebooků; příliš se neujal • větší kulička je zabudována v zařízení a pohybuje se s ní přímo prstem • touchpad • malý obdélník, po němž uživatel jezdí prstem a senzory po obvodu detekují buď kapacitní odpor prstu, nebo mezi sebou; poté zařízení přeloží nasnímaná data do souřadnic • poklepání na plochu emuluje funkci hlavního tlačítka myši • lepší touchpady dokáží napodobit i funkci kolečka • trackpoint • tlustší malá tyčinka uprostřed klávesnice, která naklánění přenáší na pohyb kurzoru; čím silněji zatlačíme, tím rychleji se kurzor pohybuje • touchscreen • prstem nebo speciálním perem se dotýkáme obrazovky • grafické tablety, komerční terminály, herní konzole http://www.petit-os.cz/poloh_zariz.htm http://www.humusoft.cz/produkty/haptics/index.php?lang=cz&p1=1&p2=9

20. Ostatní 2D polohovací zařízení

21. Tablet • skládající se z pevné podložky s aktivní, zpravidla obdélníkovou či čtvercovou, plochou a z pohyblivého snímacího zařízení v podobě bezdrátového pera nebo tak zvaného puku (obdoba myši s nitkovým křížem a tlačítky) • umožňuje ovládání kurzoru, v případě pera použitelný ke kreslení volnou rukou; s pukem může sloužit k digitalizaci výkresové předlohy • pomocí tlaku lze měnit tloušťku čáry • používají se zejména v CAD či grafických programech • LCD tablety – jako podložka pro pero použit LCD display

22. Herní zařízení • joystick (pákový ovladač) • tyčka upevněná kolmo do vodorovné podložky; její vychýlení vyvolá odpovídající pohyb objektu na obrazovce • obsahuje další programovatelná tlačítka • použití: počítačové hry, v průmyslu (jeřáby, roboti, letadla..), v miniaturní verzi u mobilních telefonů • digitální (neproporcionální) – indikuje sepnutí v jednom ze čtyř nebo osmi směrů • analogové (proporcionální) – směr a velikost výchylky určena více podrobně • proporcionální joysticky umožňují odečítat směr a velikost výchylky páčky. Neproporcionální, užívané dříve zejména u osmibitových mikropočítačů, se v dnešní době používají ve spotřební elektronice, odečítají pouze směr nikoliv výchylku. Proporcionální joystick:1. Držadlo2. Základna3. Tlačítko – „spoušť“ či „fire“4. Další tlačítka5. Autofire6. Plynový pedál7. Kloboučkové tlačítko8. Přísavky pro uchycení

23. Herní zařízení • gamepad • první gamepad vydalo Nintendo v roce 1983 • k ovládání směru se používá tzv. "analogové tlačítko", které lze stisknout do čtyř, spíše osmi směrů • joypad • kombinace joysticku a gamepadu; pro ovládání směru slouží malý joystick • spaceball (3D myš) • Rozlišuje pohyb ve 3 osách i rotaci kolem nich, má tedy 6 stupňů volnosti. Hlavní částí je koule (označovaná někdy jako „puk“), která snímá pohyb a je umístěna na podstavci s pomocnými tlačítky. • použití napč. CAD programy • volant

24. Herní zařízení

25. Herní zařízení • nutná kalibrace = změření maximálního rozsahu osy páky u analogových signálů (z potenciometrů) nebo digitálních signálů (s mikrospínačem nebo kontakty); posun ovládací páky kolem všech jeho os (joystick) • varianty zařízení: bezdrátové, s kabelem pro připojení, vibrační • konektory • Dříve se používalo připojování těchto zařízení přes Gameport (umístěn na základní desce nebo zvukové kartě), IEEE 1284 nebo COM port. U konzolí pak hojně DB-9. Dnes se pro připojení používá již standardně sběrnice USB nebo bezdrátové Bluetooth. Velkou výjimku tvoří herní konzole, kde každý výrobce používá vlastní typ koncovky.

26. Použité zdroje • http://cs.wikipedia.org/wiki/Joystick • http://cs.wikipedia.org/wiki/Joypad • http://cs.wikipedia.org/wiki/Spaceball • http://cs.wikipedia.org/wiki/Tablet • http://cs.wikipedia.org/wiki/Po%C4%8D%C3%ADta%C4%8Dov%C3%A1_my%C5%A1 • http://cs.wikipedia.org/wiki/Laserov%C3%A1_my%C5%A1 • http://www.svethardware.cz/art_doc-D1251862081DD44CC12571D300631225.html • http://www.svethardware.cz/art_doc-238C12494A5F26F0C12571CB0051EFDB.html • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Joyports.png