فأرة الكمبيوتر (Mouse)، وكيف تعمل

بداية ظهور فأرة الكمبيوتر (الماوس) كانت فى عام 1984 عن طريق شركة أبل ماكنتوش، ومنذ هذا الحين وهى قد غيرت بشكل فعال طريقة أستخدامنا لأجهزة الكمبيوتر.

عندما تريد عمل اى شيئ على جهاز الكمبيوتر فأن أول ما تبحث عنه هو الفأرة (الماوس). يشعر الماوس بتحركاتك، وضغطاتك عليه ويرسلهم لجهاز الكمبيوتر وهو بدورة يستجيب لهذه الأشارات ويقوم بتنفيذ المطلوب منه.

فى البداية لم يكن هناك احتياج للماوس، فأجهزة الكمبيوتر تستخدم واجهات نصية فقط ولا يوجد بها أى رسوم أو قوائم تحتاج إلى نظام للتأشير على هذه الرسومات لكى يشعر الكمبيوتر باختياراتك التى تريدها على الشاشة. فأجهزة الكمبيوتر كانت مثل الآله الكاتبة القديمة، وكانت تستخدم الكروت المثقبة فى أدخال البيانات.

مع ظهور معالجات النصوص التى تستخدم الشاشة بالكامل ظهرت الحاجة اولا إلى وجود مفاتيح الأسهم للتحكم فى مكان واتجاهات نقطة الادراج Cursor التى يتم عندها كتابة النص. ومفاتيح الأسهم هى التى أعطت مستخدم الكمبيوتر الفرصة الأولى فى التأشير على جزء معين فى الشاشة.

عندما ظهر الماوس متصلا بأجهزة ابل ماك، كان لها نجاح فورى، ففيها شيئ يشعرك بالطبيعية فى استخدام الكمبيوتر بالاضافة إلى انها قليلة التكلفة وتشغل حيز بسيط من المكتب.

فى عالم اجهزة الكمبيوتر الأخرى بخلاف الماك فأن الماوس قد استغرق بعض الوقت حتى يحصل على الشعبية المناسبة له وهذا بسبب نقص دعم أنظمة التشغيل له. لكن بظهور نسخه ويندوز 3.1 من مايكروسوفت بواجهتها الرسومية الكاملة GUI، هنا اصبح الماوس هو وسيلة الأتصال الأمثل بين الأنسان وبين جهاز الكمبيوتر. ومن يومها والماوس يحظى بشعبية كبيرة وأصبح لا غنى عنه ابداً.

 

تركيب الماوس:

إن الهدف الأساسى من الماوس هو ترجمة الحركة التى تقوم بها وانت تحرك الماوس إلى أشارات يمكن أن يفهمها ويستخدمها جهاز الكمبيوتر. دعونا نلقى نظرة بداخل الماوس لنعرف كيف يعمل:

ماوس من نوع الكرة الدوارة Tracking Ball:

1- الكرة Ball: وهى مركبة بداخل الماوس بحيث يتصل جزء منها بسطح المكتب، وتلف عندما يتحرك الماوس.

2- البكرتان Two Rollers: وهما تلامسان جزء الكرة بداخل الماوس. وأحدهما تكون موجهة لتحس بالحركة فى الأتجاه الأفقى، بينما تكون الثانية عمودية على الاولى، وتكون موجهة لتحس بالحركة فى الأتجاه الرأسى. عندما تتحركة الكرة، تدور أحدى هاتين البكرتين أو كليهما بالتبعية.

3- العامود والقرص Shaft and Disk: تتصل كلا من البكرتين بعامود Shaft، والعامود يتصل بدوره بقرص Disk به فتحات. عندما تدور البكرة، العامود والقرص المصاحب لها يدور ايضاً. يسمى القرص ايضا بالـ Encoder Disk لأنه هو الذى يقوم بعمل كود من الأشارات الضوئية، عن طريق سماحه للأشعة تحت الحمراء بالمرور من الفتحات الموجوده به.

4- الأشعة تحت الحمراء Infrared: على كلا الجانبين من القرص Disk يوجد مصدر للأشعة تحت الحمراء Infrared LED وحساس للأشعة تحت الحمراء Infrared Sensor. الفتحات التى فى القرص تسمح بمرور الأشعة الصادرة من مصدر الأشعة تحت الحمراء بينما باقى جسم القرص يمنع مرور الأشعة تحت الحمراء، ونتيجة لها فإن حساس الأشعة تحت الحمراء يرى نبضات من الأشعة تصل إليه. نسبة النبضات الواصلة إلى الحساس تتناسب طريدياً مع سرعة حركة الماوس والمسافة التى يقطعها.

5- المعالج On-board Processor Chip: فائدة المعالج هو قراءة النبضات التى يرسلها الحساس ويقوم بتحويلها إلى بيانات ثنائية Binary Data يمكن أن يفهمها الكمبيوتر. يرسل الماوس البيانات إلى الكمبيوتر عن طريق منفذ التوصيل بين الماوس والكمبيوتر.

فى هذا النظام الميكانيكى الضوئى، يقوم القرص بالحركة الميكانيكية، بينما يقوم النظام الضوئى (الأشعة تحت الحمراء Infrared) بتوليد النبضات الضوئية. فى هذا النوع يكون قطر الكرة 21 مم، ويكون قطر البكرة الواحدة 7 مم. القرص يحتوى على 36 فتحة، ولذلك اذا تحرك الماوس 1 بوصة (25.4 مم) يجب أن يقوم الحساس بقياس 41 نبضة ضوئية.

لعلك قد لاحظت من الصور أنه يوجد عدد 2 مصدر للأشعة تحت الحمراء، وكذلك 2 حساس للأشعة تحت الحمراء وذلك لكل قرص من القرصين الموجودين بداخل الماوس. أى أنه يوجد اربعة أزواج من ( مصدر الأشعة / حساس الأشعة ) بداخل الماوس. هذا النظام يسمح للمعالج بداخل الماوس من تحديد أتحاه الحركة.

لاحظ أيضاً أنه يوجد قطعة من البلاستيك ما بين القرص Encoder Disk وبين حساس الأشعة تحت الحمراء Infrared Sensor، قطعة البلاستيك هذه يوجد بها فتحة صغيرة. فائدة قطعة البلاستيك هذه أنها تعمل كنافذة يستطيع الحساس أن يرى من خلالها.

بما أننا قلنا انه يوجد عدد 2 حساس للأشعة تحت الحمراء على جانب كل قرص، فأنه بالتالى يوجد عدد 2 من القطع البلاستيكية هذه لكل قرص أيضاً، ولكن الفتحة الصغيرة الموجوده فى أحد القطع البلاستيك يكون مكانها مختلف عن مكان الفتحة الموجودة فى القطعة البلاستيكية الأخرى.

الفرق فى الأرتفاع بين الفتحتين الموجودتين فى القطعة البلاستيكية يساوى نصف أرتفاع واحدة من الفتحات الموجودة فى القرص Encoder disk.

هذا الفرق فى الأرتفاع يتسبب فى ان يشعر الحساسين بنبضات الأشعة تحت الحمراء فى أوقات مختلفة لأن النافذة التى يروا منها الضوء على أرتفاعات مختلفة. أى انه عند زمن محدد يرى أحد الحساسين شعاع الأشعة تحت الحمراء، بينما لا يراه الحساس الاخر، والعكس بالعكس. هذه هى الطريقة التى يعرف بها الماوس الأتجاه الذى تتحرك اليه.

الماوس الضوئى:

ظهر الماوس الضوئى فى أواخر عام 1999، يستخدم الماوس الضوئى كاميرا صغيرة جداً لأخذ الآلاف من الصور فى الثانية الواحدة. هو قادر على العمل على أى سطح بدون الحاجة إلى وسادة للماوس Mouse Pad كما فى الماوس من نوع الكرة الدوارة.

يقوم الماوس بأصدار أشعة ضوئية عن طريق مصدر للأشعة الضوئية Light Emitting diode LED وهذه الأشعة ترتد من السطح الذى يتحرك عليه الماوس إلى حساس من نوع الـ CMOS. الانواع الحديثة من هذه النوعية تستخدم أشعة الليزر بدلا من الأشعة الضوئية.

·         يستقبل الـ CMOS الأشعة التى ترتد من السطح الذى يتحرك عليه الماوس، ثم يرسلها إلى وحدة معالجة الأشارات الضوئية Digital Signal Processor DSP لتحليلها.

·         تقوم وحدة معالجة الأشارات الضوئية DSP بفحص كيف تغيرت الصور منذ أخر صورة تم التقاطها. وبناء عل التغييرات فى اشكال الصور التى يتم التقاطها يمكن تحديد المسافة التى تحركها مؤشر الماوس.

·         يقوم الكمبيوتر بتحريك المؤشر على الشاشة بناء على الأحداثيات التى يحصل عليها من الماوس، وهذا يحدث عدة مئات من المرات فى الثانية الواحدة مما يؤدى إلى ظهور الحركة بسلاسة على الشاشة.

مميزات الماوس الضوئى عن الماوس ذو الكرة:

·         عدم وجود اجزاء متحركة فى الماوس مما يعنى احتمالات أقل لحدوث أخطاء وأعطال.

·         لا توجد أمكانية لتراكة الأتربة والأواخ بداخل الماوس، كما يحدث مع الماوسات من النوعية ذات الكرة.

·         زيادة درجة التتبع Tracking Resolution مما يعنى سلاسة أكثر فى حركة مؤشر الماوس على الشاشة.

·         لا تطلب أصطح خاصة للحركة عليها.

دقة الماوس:

عدة عوامل تتحكم فى دقة الماوس الضوئى، ويأتى على رأس هذه العوامل "درجة الوضوح" Resolution. درجة الوضوح هى عدد النقاط Pixels فى البوصة التى يستطيع الماوس الضوئى تمييزها أثناء تحركه. وهى تقاس بعددد النقاط للبوصة Dot per inch dpi. وكلما زادت درجة الوضوح كلما زادت دقة الماوس وقلت المسافة التى تضطر أن تتحركها بالماوس لكى تحصل على حركة مقابلة على شاشة الكمبيوتر.

معظم الماوسات الضوئية تتراوح درجة وضوحها بين 400 dpi إلى 800dpi، وفى بعض انواع الماوسات الخصة بالألعاب تصل درجة الوضوح إلى 1600 dpi. وبعض الماوسات الخاصة بالألعاب تعطيك الفرصة للتحكم فى درجة دقة الماوس Resolution أثناء أستخدامك للماوس وذلك من أجل تحكم جيد فى الحركة أثناء اللعب.

توجد انواع اخرى من الماوسات ولكنها كلها تتشابه فى طريقة العمل، ومنها: الماوس اللاسلكى، ماوس البلوتوث.

المصدر:

http://computer.howstuffworks.com/mouse.htm