人体工学课题计划

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1、调研报告课课 程程： 人体工程学 题题 目目： 对鼠标和键盘的调研及其认识 级级、专专业业： 2010 级级 环 艺 专专业业 环艺 3班班学学 号号： 20105503 20105514 20105517 学学生生姓姓名名： 段滔 孔胤超 黄兆宇 键盘和鼠标键盘和鼠标键盘和鼠标是计算机最重要的外部输入设备，是计算机硬件的重要组成部分，是方便人们使用计算机的主要工具。键盘和鼠标质量的好坏会影响操作者的健康，所以应引起高度注意。图 1 2按键盘开关接触方式分类 （1）机械式结构键盘 这类键盘采用类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，从而获得通断控制信号。 （2）电容式结构键盘 这类键盘的按键

2、采用类似电容式开关的原理，通过按下按键改变电容器两电极间的距离而产生电容量的变化，形成暂时的允许振荡脉冲通过电容器的条件，从而获得通断控制信号。 （3）塑料薄膜式键盘 这类键盘的按键结构通常由 4 层组成，最上层是中心有凸起的橡胶垫，下面三层都是塑料薄膜。塑料薄膜式键盘的内部结构，如图 2 所示。图 2 4）导电橡胶式键盘 这类键盘按键信号是通过导电橡胶接通下方印制电路板上的触点产生的。导电橡胶式键盘的内部结构如图3。图 3 3按按键数分类 84 键键盘。 101 键键盘。 102 键键盘。 104 键键盘。 107 键键盘。多媒体键盘，如图 4 所示。 图 4 4按键盘的接口分类 PS/2

3、鼠标接口、PS/2 键盘接口和 USB 接口如图 5 所示。 5其他分类 除上面介绍的键盘产品外，还有无线键盘、手写键盘、人体工学键盘等。 如图所示是微软第五代人体工学键盘产品人体工学键盘 4000（Natural Ergonomic Keyboard 4000） 。 2 键盘的结构键盘的结构 1键盘的外壳 外壳主要用来支撑电路板和为操作者提供一个方便的外壳主要用来支撑电路板和为操作者提供一个方便的工作环境。工作环境。 2按键 对计算机键盘而言，尽管按键数目有所差异，但按键对计算机键盘而言，尽管按键数目有所差异，但按键布局基本相同，共分为布局基本相同，共分为 5 个区域，即主键盘区、编辑个区域

4、，即主键盘区、编辑键区、功能键区、小键盘区和特殊键区，如图键区、功能键区、小键盘区和特殊键区，如图 6 所示。所示。图 5 3电路板 电路板是整个计算机键盘的核心，主要由逻辑电路和控制电路组成。 3 键盘的主要参数键盘的主要参数 键盘的参数许多有很大的主观性。 外观设计。 工作噪声。 键程差异率。 按键舒适度。 使用舒适度。 扩展功能鼠标 鼠标的分类鼠标的分类 1按鼠标按键的数量分类 鼠标按其按键数目可分为两类：两键鼠标（MS Mouse）和三键鼠标（PC Mouse） 。一般鼠标是两键鼠标，三键鼠标比两键鼠标多了一个中间键，如图 7 所示。 7 两键鼠标和三键鼠标 2按鼠标是否有滚轮分类 鼠

5、标按是否有滚轮可分为两类：无滚轮鼠标和滚轮鼠标。其中滚轮鼠标又可分为单滚轮鼠标和双滚轮鼠标，如图 8 所示。8 单滚鼠标和双滚鼠标 3按鼠标的接口分类 鼠标按其接口类型又可分为三类：串口（方口） 、PS/2接口（小圆口）和 USB 接口。串口鼠标用的是 9 针的D 形接口，现在已经淘汰。PS/2 接口鼠标用的是 6 针的圆形接口。USB 接口鼠标是现在最流行的鼠标接口。各种接口的鼠标如图 9 所示。9 串口 PS/2 口（接和 USB 接口 4按鼠标的外形是否符合人体工程学分类按照人体工程学原理设计的鼠标，手掌搭放在鼠标上面能够得到很充分的支撑，有效防止长时间使用所产生的疲劳感。常见人体工程学

6、鼠标的外观如图 10 所示 5按有线无线分类 无线鼠标采用红外线、激光、蓝牙等无线技术，这类鼠标本身的工作原理与普通鼠标一样，只不过采用无线技术与微机通信。10 无线鼠标 鼠标的工作原理鼠标的工作原理 1光机式鼠标 即光学机械式鼠标（Optical-Mechanical Mouse） ，前几年鼠标底部带有滚球的鼠标几乎都是光机式的。光机式鼠标内有三个滚轴，其中一个是空轴，另外两个分别是 X 方向滚轴和 Y 方向滚轴，这三个滚轴都与一个可以滚动的小球相接触。当小球滚动时，便带动三个滚轴转动，并带动位于电路上的光栅转动。在光栅转动的同时，发光器连续发出肉眼看不到的光束，产生0 与 1 的信号。由于

7、鼠标的移动是二维平面移动，所以 X 光栅和 Y 光栅组成了所有指针的位移动作，再加上按键动作，就构成了一个完整的鼠标运作模式。光机式鼠标反面及其内部结构如图 11 所示。11 光机式鼠标反面及其内部结构。 2光学鼠标 光学鼠标是微软设计的一种光电式鼠标，是目前的主流产品，它采用的是一种类似扫描仪的工作方式，在鼠标底部有一个小的扫描器对摆放鼠标的桌面或鼠标垫进行高速扫描，然后对比扫描结果确定鼠标移动的位置。目前，市场上的中、高档鼠标几乎都是光学鼠标，其反面和内部结构如图 12 所示。12 光学鼠标和内部结构 光学鼠标通常由光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、连接线、

8、PS/2 或USB 接口、外壳等部分组成。 鼠标的主要参数鼠标的主要参数 1分辨率 光学机械鼠标的主要技术参数为 DPI（Dots per Inch，每英寸像素） ，光学鼠标的主要技术参数则是类似 DPI的 CPI（Count Per Inch，每英寸的测量次数） 。 DPI 用来表示光电鼠标在物理表面上每移动 1 英寸时其传感器所能接收到的坐标数量。CPI 是光电鼠标引擎厂商安捷伦提出的单位标准。DPI 和 CPI 都是表示鼠标分辨率的标准，只是 CPI 的表达方式更加精准，因此目前广泛使用 CPI 标识，DPI 这种说法已经成为历史。 2刷新频率 刷新频率又叫做内部采样率、扫描频率、帧速率

9、等，它是描述鼠标光学系统采样能力的参数，即，发光二极管发出光线照射到工作表面上，光学二极管以一定的频率捕捉工作表面上反射的快照，交由数字信号处理器（DSP）分析和比较这些快照的差异，从而判断鼠标移动的方向和距离。 5接口采样率 现在的鼠标大多采用 USB 接口，按照理论，接口采样率应该达到 125Hz，目前大多数鼠标都采用光学引擎接口芯片的双芯片设计模式，这就要求接口芯片的采样率要尽量高，避免性能瓶颈出现在接口电路上。接口采样率一般在 60124Hz 之间。接口采样率对鼠标表现影响较大，越大越好。 6主观因素 还有一些难于量化的参数，在挑选鼠标时也很重要。 外观及做工：制作鼠标的工艺水平，用料、外观及包装。 手感：鼠标的实际使用感觉，包括握在手中的舒适程度、移动方便与否、鼠标表面材质舒适与否、长时间使用是否会造成手或手臂疲劳或不适。 按键：按键的手感。 精准度：鼠标响应是否迅速准确，对微小移动的表现好不好，以及是否会在高速大范围移动的时候出现乱飘的“失速”状况。另外，虽然光学鼠标能在任何较硬的平面上移动，如果想使鼠标移动得更省力、灵活，还是需要一张鼠标垫。市场上销售的鼠标垫品种很多，价格在 1500 元之间，其制作材料主要有玻璃、铝合金、软塑胶、硬塑料、人造织物、化纤织物、以及皮革等。