電腦鍵盤究竟是如何工作的？真是個天才發明！

我很好奇電腦鍵盤有那麼多的按鍵 它是怎麼準確的分清我們按的哪個呢 作爲辦公室牛馬的必備工具 它又是如何工作的 機械鍵盤又爲什麼那麼貴呢 今天我們來搞搞清楚 電腦鍵盤主要有兩種 一種就是薄膜鍵盤 另一種就是機械鍵盤 我們首先拆開薄膜鍵盤 看看它的內部結構 它的內部主要有一張帶有橡膠凸起的橡膠片 以及三片塑料片組成 上下的兩片印有導電線路 並在每個按鍵下方有小圓點 中間那片則是帶孔的間隔層 還有最重要的是一塊小小的電路板 它上面分別有一個簡單的微處理器 一個經陣 一個開關 一個平面天線 以及一組與上下塑料片導電線相連的觸點 我們首先簡單的看一下它的工作過程 當你按下一個鍵時 按鍵會壓下橡膠凸起 把頂層塑料片上的導電圓圈 推過中間層的空氣間隙 與底層的圓圈接觸 從而讓上下兩層塑料片之間形成導通 此時三幅電壓就會沿着底層的導線 經過被按下的鍵位孔進入頂層導線 再返回電路板和主控芯片 就能檢測到你按的哪個鍵了 而鬆開手指時 橡膠凸起將按鍵彈回 電路就又重新斷開了 但有個問題 鍵盤有上百個按鍵 不可能每個按鍵都有一條獨立的電線 接到主控芯片上 那樣線就太多了 工程師的解決方案是把它設計成矩陣電路 爲了更直觀 我們把這些導線重新整理成一個網格 底層導線形成列 頂層導線形成行 主控芯片會在每一列輸出三幅電壓 同時實時監控行的輸入信號 當你按下一個按鍵時 芯片就會檢測到哪個交叉點的按鍵被按下了 但這裏還有個大問題 也就是如果當我們同時按下同一行的多個按鍵時 返回的信號是重疊的 那我們又怎麼確定具體是哪一個鍵呢 工程師的頭髮不是白掉的 解決辦法就是讓處理器向各列一次發送短脈衝 進行加電掃描 也就是讓處理器快速輪流在11列中 逐個輸出三幅電壓 這樣同一時間只有一列是激活的 當行檢測到電壓時 就能知道是這一列和這一行的交點被按下了 當然也可以進行斷電的脈衝掃描 道理是一樣的 鍵盤掃描一輪的時間非常快 只需要微秒級別的時間 一秒鐘可能完成幾百到幾千輪 所以不管你什麼時候按鍵或者打字有多快 都能在下一個掃描週期裏被發現 幾乎感覺不到延遲 最後鍵盤芯片把檢測到的按鍵編碼成掃描碼 電腦再把它翻譯成具體的字符或功能 我們再看看機械鍵盤 它和薄膜鍵盤的電路原理一樣 但打開機械鍵盤後看到的不再是塑料片 而是一塊大的電路板 每個鍵直接焊接在上面 當我們拆開一個按鍵 可以看到上面是鍵帽 下面是軸芯和滑塊 外殼分上下兩部分 內部還有彈簧和兩片金屬觸點 當你按下鍵時 滑塊推動其中一片金屬觸點 直到滑塊讓位 金屬觸點會彈碰到另一片 完成電路閉合 同時產生咔嗒的聲音 鬆手後 彈簧把滑塊、軸芯和鍵帽推回原位 金屬觸點再次分開後 電路斷開 它每個鍵都有強烈的機械手感 但複雜的結構和大型電路板 也讓機械鍵盤成本更高 價格更貴 但手感和耐用性明顯更好 好了你現在用的什麼鍵盤呢 歡迎留言