Đang sử dụng chuột trắng, đèn đỏ bí ẩn, kích thích sự tò mò về cách nó điều khiển con trỏ màn hình một cách chính xác. Đau đầu với chiếc máy Dell cùi bắp? Bạn không đơn độc!Chuột máy tính không chỉ là thiết bị điều khiển, mà còn là bí mật của hệ thống nhập liệu. Đôi khi, nó không chỉ làm cho công việc trở nên thú vị mà còn mở ra một thế giới mới, khác biệt hơn so với suy nghĩ đơn giản của chúng ta.
Lần đầu tiên bắt gặp chuột, đó là một cảm giác thần kỳ trong phòng máy tính của trường. Năm 1968, con chuột máy tính đầu tiên xuất hiện, với tên gọi X-Y Position Indicator. Người cha của nó, Douglas Engelbart, một nhà khoa học máy tính xuất sắc, đã để lại dấu ấn quan trọng. Lúc đó, chuột chỉ có 2 bánh xe, chưa có viên bi. Còn bây giờ, em nhìn vào hình ảnh đáng yêu của RKS 100-86, con chuột bi lăn đầu tiên từ công ty Đức Telefunken năm 1968 :p
Chuột bi đến với viên bi nhựa to lớn và trục xoay X, Y, giúp xác định vị trí và rê con trỏ trên màn hình một cách chính xác. Hình dung ra, để tạo ra chuyển động tự nhiên hơn, người ta đã lấy cảm hứng từ nguyên lý hoạt động của con chuột đầu tiên của Engelbart, thu nhỏ bánh xe và sử dụng viên bi. Thật là một sự sáng tạo 😊Chuột quang:
Bây giờ, chuột bi trở thành hồn ma, chúng ta chỉ thấy những chiếc chuột sáng tạo với đèn bí ẩn phía dưới. Lật chuột lên, đèn đỏ nhấp nhô hoặc một số chiếc xịn thậm chí không có đèn. Điều này cũng chính là loại chuột em đang sử dụng. Trên Wikipedia, 'first optical mouse' tiết lộ sự xuất hiện của chúng từ năm 1980, với 2 thiết kế độc đáo: một của Steve Kirsch từ MIT và một của Richard F. Lyon từ Xerox.
Chuột của Steve Kirsch sử dụng đèn LED hồng ngoại và cảm biến hồng ngoại 4 1/4 để nhận biết đường kẻ in trên tấm lót chuột bằng kim loại. Những đường kẻ này thú vị hấp thụ hồng ngoại. Ánh sáng LED quét qua những đường kẻ này khi di chuột, cảm biến trên chuột nhận diện và với thuật toán, tính toán vận tốc và hướng di chuột trên tấm lót. Nhược điểm là độ nhạy và chính xác giảm nếu lót chuột bị lệch, đồng thời làm phiền phức vì phải mang theo miếng lót đặc biệt.
Sơ đồ cấu trúc chuột quang được em biên soạn để dễ hiểu.
Thiết kế thứ hai của Richard F. Lyon rất giống với chiếc chuột quang em đang sử dụng. Em tìm được sơ đồ và phát hiện cơ chế hoạt động ngược lại với con chuột của Steve Kirsch. Chuột này cũng có đèn LED, nhưng cảm biến có thể đọc ánh sáng phản chiếu từ bề mặt tối màu, từ đó vi xử lý xác định tọa độ X - Y qua điểm đen mà nó nhìn thấy. Em sử dụng chuột quang trên mặt kính hoặc bề mặt bóng, nó chạy mượt mà. Cảm biến ban đầu của Richard F. Lyon có độ phân giải 16 điểm ảnh.Trong video này, giải thích cách con chuột 'nhìn thấy' để xác định vị trí của nó.
Ngày nay, chuột quang trang bị cảm biến độ phân giải cao, như một camera mini tốc độ cao. Ánh sáng từ đèn LED sau ống kính tập trung thành chùm sáng, chiếu xuống bàn làm việc hoặc miếng lót chuột. Ánh sáng phản xạ được cảm biến CMOS ghi lại liên tục.
Cách sensor chuột quang hoạt động.
Thông tin cho biết những hình ảnh này được chụp ở tốc độ cao, có thể lên đến hơn 10.000 khung hình mỗi giây, sau đó được chuyển đến chip xử lý số. Tại đó, con chip phân tích và so sánh để phát hiện chuyển động của chuột, xác định hướng và tốc độ, sau đó gửi dữ liệu về CPU để điều khiển con trỏ chuột di chuyển và thực hiện các thao tác tương ứng.
Sau khi chiêm ngưỡng hình ảnh, em khám phá thêm về thấu kính hình ảnh và chuẩn trực. Thấu kính chuẩn trực đảm bảo ánh sáng đi qua một cách song song và chính xác. Được ứng dụng rộng rãi trong máy so màu, quang phổ và máy đo ánh sáng. Thấu kính hình ảnh thu nhận hình ảnh từ mặt bàn để cảm biến ghi lại và tiếp tục các thao tác xử lý tiếp theo.Chuột laser:
Chuột laser, tương tự chuột quang nhưng sử dụng đèn laser (hồng ngoại) để nâng cao độ phân giải hình ảnh. Giúp rê chuột trên bàn và tương tác với con trỏ màn hình trở nên chính xác hơn, đặc biệt là trên bề mặt kính. Quan trọng hơn, khi sử dụng chuột laser, không gây ánh sáng đỏ chói như chuột quang.
Cách cảm biến của chuột laser hoạt động.
Do độ nhạy cao của chuột laser, rê chuột chậm có thể gây hiện tượng trỏ chuột rung hoặc gia tốc (mấy anh giải thích thêm cho em nhé :p). Hơn nữa, chuột laser thường có giá cao hơn so với các chuột quang thông thường.