Bagaimana Cara Kerja Mouse Komputer – Mouse komputer tanpa roda gulir adalah hal yang konyol. Ini seperti memiliki TV tanpa remote control. Ya, Anda mungkin bisa membuatnya berhasil, tetapi apakah itu sepadan dengan usaha? Nah, kita akan menjelajahi roda gulir mouse secara mendetail.
Pertama, kita akan memeriksa dua teknologi berbeda yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan rotasi, dan setelah itu, kita akan melihat apa yang menyebabkan beberapa gerakan melangkah atau mengklik versus berputar dengan lancar. Jadi, mari kita langsung masuk.
Roda gulir biasanya menggunakan enkoder putar optik atau sensor posisi putar magnetik untuk mengukur gerakan rotasi. Keduanya secara fungsional setara karena keduanya mengukur rotasi, tetapi secara teknis berbeda, karena yang satu menggunakan cahaya dan optik, sedangkan yang lain menggunakan magnet.
Pertama-tama mari kita jelajahi encoder putar optik. Ini memiliki tiga komponen utama. Pertama adalah LED inframerah yang memancarkan cahaya dan lensa yang memfokuskannya.
Selanjutnya, ada sepasang sensor optik yang mendeteksi cahaya, dan terakhir dipasang di bagian dalam roda gulir, ada disk penyandian dengan 48 jari-jari dengan jarak yang sama yang berputar saat Anda memutar roda, seperti jari-jari sepeda roda. Kunci dari optical rotary encoder adalah, saat roda diputar, cahaya yang dipancarkan dari LED IR diblokir sebentar-sebentar oleh disk encoding.
Cahaya yang melewati celah di antara jari-jari mencapai dua sensor optik ini dan diubah menjadi sinyal listrik yang disebut gelombang pulsa atau rangkaian pulsa, dan dengan setiap putaran penuh roda, setiap sensor melihat 48 pulsa cahaya yang menghasilkan 48 listrik pulsa.
Mari kita putar roda ini lebih cepat. Dalam setiap seperseratus detik, sensor melihat 12 pulsa cahaya dan menggunakan rangkaian pulsa yang dihasilkan, prosesor menghitung bahwa roda berputar pada 25 putaran per detik dan kemudian mengirimkan informasi ini ke komputer. Namun, informasinya bukanlah kecepatan, melainkan jarak sudut yang diukur dalam derajat dan arah yang dilalui roda gulir setiap seperseratus hingga seperseribu detik. Jarak dan arah sudut ini kemudian dapat digunakan oleh sistem operasi dan perangkat lunaknya untuk mengetahui seberapa jauh ke atas atau ke bawah untuk bergerak dalam situs web atau aplikasi.
Namun, bagaimana roda gulir mengetahui arah putarannya? Nah, kedua sensor ditempatkan bersebelahan, dan, bergantung pada arah putaran roda, satu sensor melihat cahaya sebelum sensor lainnya. Misalnya, jika Anda men-scroll roda ke bawah, rangkaian pulsa dari dua sensor yang berdekatan akan terlihat seperti ini, sedangkan saat Anda scroll roda ke atas, akan terlihat seperti ini. Omong-omong, ini secara teknis disebut encoder kuadratur inkremental.
Disebut encoder karena istilah encoding berarti mengubah satu bentuk data menjadi bentuk lain, dan dalam kasus ini, kita mengubah gerakan rotasi mekanis pertama-tama menjadi rangkaian pulsa elektrik dan kemudian menjadi kecepatan, jarak, dan arah.
Mari beralih ke jenis roda gulir lainnya, sensor posisi putar magnetik.
Alih-alih menggunakan cahaya dan banyak celah, roda gulir ini memiliki magnet yang terpasang padanya, dan di sebelah roda terdapat microchip yang berisi dua sensor medan magnet, yang disebut Hall Effect Sensors, yang digunakan untuk mendeteksi kekuatan medan magnet dan posisi rotasi magnet. Bagaimana cara kerja sensor ini? Nah, di setiap sensor kami memiliki pelat logam atau semikonduktor yang sangat kecil dengan elektron yang mengalir di atasnya. Hukum dasar fisika yang disebut gaya Lorentz adalah bahwa semua partikel bermuatan yang bergerak seperti elektron dipengaruhi oleh medan magnet. Ketika elektron yang bergerak dimasukkan ke dalam medan magnet dengan orientasi ini, elektron tersebut dibelokkan ke bagian bawah pelat atau, jika kita membalik arah medan magnet dengan memutar magnet, elektron dibelokkan ke atas piring.
Dengan elektron terkonsentrasi di satu sisi pelat karena medan magnet, kita hanya perlu menambahkan beberapa kabel dan sirkuit tambahan untuk mengukur perbedaan tegangan antara bagian atas dan bawah pelat logam. Saat magnet berputar, elektron didorong ke satu sisi pelat dan kemudian ke sisi lainnya, dan tegangan berubah dari positif ke negatif dan kembali lagi dalam bentuk sinusoidal.
Ayunan tegangan ini kemudian digunakan untuk menentukan kecepatan rotasi dan jarak sudut yang ditempuh. Namun, satu
Sensor Efek Hall tidak dapat memberi tahu kami arah rotasi, dan oleh karena itu dalam chip mikro ini kami memiliki dua sensor Efek Hall, diposisikan tegak lurus satu sama lain dan diberi label X dan Y. Dengan dua sensor kami dapat tentukan posisi sudut mutlak roda gulir karena untuk setiap sudut yang berbeda, dari 0 hingga 359 derajat, terdapat kombinasi tegangan yang unik pada sensor magnet X dan Y. Microchip di sini mencatat posisi sudut yang tepat setiap seperseribu detik dan membandingkannya dengan posisi sebelumnya.
Kemudian, dengan menggunakan perbedaan sudut dan waktu antara pengukuran , mouse menentukan kecepatan, jarak sudut yang ditempuh, dan arah gerakan, dan mengirimkannya ke komputer. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan. Pertama, encoder optik inkremental dari sebelumnya tidak dapat membaca posisi sudut mutlak karena roda memiliki 48 jari-jari yang berjarak sama, dan tidak dapat membedakan satu sudut dari yang berikutnya. Namun, dimungkinkan untuk memiliki encoder optik mutlak yang memiliki disk yang terlihat seperti ini, di mana sudut yang berbeda memiliki bagian yang berbeda terbuka untuk membiarkan cahaya masuk.
Menarik juga untuk dicatat bahwa fisika medan magnet yang membelokkan elektron yang bergerak, yang disebut Gaya Lorentz, adalah prinsip penggerak di balik semua motor listrik, hanya dengan gulungan kabel dan konfigurasi medan magnet yang berbeda. Mari kita lanjutkan dan lihat dua fitur tambahan.
Di sini kami memiliki rakitan roda gulir di bawahnya yang kemungkinan besar Anda akan menemukan tombol tekan. Saat Anda menekan roda gulir ke bawah, itu akan memicu tombol , dan saat Anda melepaskannya, plastik, atau terkadang pegas, mendorong rakitan kembali ke atas. Sebagian besar roda gulir memiliki beberapa jenis mekanisme untuk membuat gerakan dan suara seperti klik saat roda gulir berputar. Cara umum untuk melakukan ini adalah dengan memiliki cincin punggungan , pegas, dan pengikut plastik kecil yang bergerak di sepanjang punggung bukit. Saat tombol ini ditekan , motor berputar dan berputar untuk melibatkan pengikut sehingga menekan punggungan. Saat Anda memutar roda, plastik bergerak ke atas dan ke bawah punggungan sehingga menciptakan gerakan loncatan atau gemeretak, dan pegas menerapkan gaya yang sangat ringan sehingga pengikut plastik tetap bersentuhan dengan punggungan. Jika Anda memutar roda dengan cepat, plastik akan terus bergerak ke atas dan ke bawah, dan memperlambat roda lebih cepat daripada jika pengikut tidak menekan plastik dan roda gulir berputar dengan bebas.
Satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa dalam video ini kami hanya membahas dua metode untuk mengukur gerakan rotasi: encoder optik dan encoder posisi magnetik.
Ada ribuan desain mouse komputer. dan lusinan cara berbeda untuk mengukur rotasi. Metode lain termasuk potensiometer yang menggunakan trek resistif dan wiper yang menghasilkan perubahan hambatan listrik. Mouse yang lebih lama atau lebih murah menggunakan dua tombol tekan dan lampiran pada roda yang menggerakkan tombol ini. Selain itu, terdapat berbagai metode untuk mendaftarkan dorongan roda gulir dan untuk membuat estetika yang berbeda saat Anda memutar mouse. Misalnya, roda gulir ini menggunakan magnet permanen elektro dan gigi yang menghantarkan medan magnet sehingga roda bergerak dari gigi ke gigi. Ada banyak desain lain yang tidak kami bahas dalam video ini, tetapi jika Anda memiliki mouse yang rusak, sebaiknya Anda melihatnya. Papan sirkuit tercetak atau PCB ada di mana-mana dan di dalam mouse ini, Anda dapat menemukan empat di antaranya.
