Teclado

Quando observamos todos os extras e opções disponíveis nos novos teclados de computador, pode ser difícil acreditar que o seu design original tenha vindo das máquinas de escrever mecânicas, que não usavam nem electricidade. Agora é comum comprar teclados ergonómicos, que se parecem muito pouco com os modelos rectangulares que conhecemos. Alguns modelos se dobram, outros oferecem opções para programar os seus próprios comandos e atalhos.
A maioria dos teclados usa uma tecnologia parecida: dispositivos e circuitos para converter as batidas nas teclas em um sinal que o computador possa entender.

Fundamentos do teclado
A principal função do teclado é actuar como um dispositivo de entrada. Usando um teclado, uma pessoa pode digitar um documento, usar atalhos, aceder menus, jogar e fazer muitas outras coisas. Os teclados podem ter teclas diferentes dependendo do fabricante, do sistema operacional para o qual foram projectados e se são conectados a um computador de mesa ou a um laptop. Na maioria dos casos, essas teclas são do mesmo tamanho em todos os teclados. Não importa qual língua elas representam, obedecem a um padrão de distância uma da outra.
A maior parte dos teclados tem entre 80 e 110 teclas, incluindo:
· Teclas de digitação
· Um teclado numérico
· Teclas de função
· Teclas de controlo

As teclas de digitação incluem as letras do alfabeto, geralmente dispostas seguindo o mesmo padrão usado para as máquinas de escrever. Diz a lenda que esta disposição conhecida como QWERTY, as teclas da primeira fileira, foram estabelecidas como padrão porque evitava o travamento do mecanismo das antigas e rudimentares máquinas de escrever. Seja ela verdadeira ou não, o padrão já tinha sido estabelecido quando os teclados dos computadores apareceram.
Os teclados também podem usar uma variedade de outros arranjos de teclas. O mais conhecido é o Dvorak, que recebeu o nome de seu criador, August Dvorak. Uma disposição Dvorak coloca todas as vogais do lado esquerdo do teclado e as consoantes mais comuns do lado direito. As letras mais usadas se encontram ao longo da fileira principal. A fileira principal é aquela em que você coloca os seus dedos quando começa a digitar. As pessoas que preferem a disposição Dvorak dizem que ela aumenta a velocidade da digitação e diminui a fadiga. Outras disposições incluem a ABCDE, XPeRT, QWERTZ e AZERTY. Cada uma recebendo o nome das primeiras teclas no padrão. Os arranjos QWERTZ e AZERTY são normalmente usados na Europa.
O teclado numérico é uma adição mais recente ao teclado do computador. Com o aumento do uso dos computadores no ambiente de negócios, também aumentou a necessidade de entrada rápida dos dados. Já que uma boa parte dos dados era em números, um conjunto de 17 teclas, colocadas na mesma configuração que a das máquinas de calcular, foi acrescentado ao teclado.
Em 1986, a IBM aumentou ainda mais o seu teclado básico, acrescentando as teclas de função e controle. Aplicativos e sistemas operacionais podem designar comandos específicos às teclas de função. Quatro teclas de setas dispostas em formação de T invertido entre as teclas de digitação e o teclado numérico movimentam o cursor na tela em intervalos pequenos.
Outras teclas de controle comuns são:
· Home
· End
· Insert
· Delete
· Page Up
· Page Down
· Control (Ctrl)
· Alternate (Alt)
· Escape (Esc)

O teclado do Windows acrescenta algumas teclas de controlo extra: duas teclas Windows ou Start e uma de Aplicação. Os teclados Apple, por outro lado, têm teclas de Comando (também conhecidas como "Apple").

O interior do teclado
Um teclado tem seu próprio processador e um circuito electrónico que carrega informação do processador e para o processador. Uma grande parte deste circuito compõe a matriz chave.
A matriz chave é uma grade de circuitos em baixo das teclas. Em todos os teclados cada circuito é interrompido em um ponto abaixo de cada tecla. Quando você usa uma tecla, ela pressiona um interruptor, completando o circuito e permitindo que uma pequena corrente passe. O movimento mecânico do interruptor causa uma vibração, chamada de bounce, que o processador filtra. Se você pressionar e segurar uma tecla, o processador irá reconhecê-la como o equivalente a pressionar a tecla repetidamente.
Quando o processador encontra um circuito fechado, ele compara o local deste circuito na matriz chave ao mapa de caracteres na sua memória de leitura (ROM). Ela informa o processador sobre a posição de cada tecla na matriz e o que cada toque de tecla ou combinação de toques de teclas representa. O mapa de caracteres, por exemplo, permite ao processador saber que quando a tecla a é pressionada sozinha, isto corresponde a uma letra "a" minúscula, mas que o Shift e a tecla a pressionadas juntas correspondem à letra "A" maiúscula.
Um computador também pode usar mapas de caracteres, cancelando os encontrados no teclado. Isto pode ser muito útil, por exemplo, se uma pessoa está digitando em uma língua que usa letras que não tem equivalentes em português, em um teclado com letras em português. As pessoas também podem designar que seus computadores interpretem sua digitação como se estivessem digitando em um teclado Dvorak, mesmo que suas teclas estejam na disposição QWERTY. Além disso, os sistemas operacionais e aplicativos têm configurações de acessibilidade de teclado, que permitem que as pessoas mudem a configuração de seus teclados de acordo com suas necessidades.

Chaves de teclado
Os teclados usam uma série de tecnologias de chaves. As chaves capacitivas são consideradas não-mecânicas porque não completam o circuito fisicamente, como a maioria das tecnologias de teclados. Ao invés disso, a corrente passa constantemente por todas as partes de uma matriz chave. Cada tecla é accionada por uma mola que tem uma pequena placa na parte de baixo. Quando se pressiona a tecla, essa placa se aproxima da placa de baixo. Quando as duas placas se aproximam uma da outra, a corrente que passa pela matriz se transforma. O processador detecta a mudança e a interpreta como uma tecla pressionada para este local. Os teclados capacitivos são caros, mas têm uma vida útil maior do que qualquer outro tipo de teclado. Eles não têm problemas de bounce porque as duas superfícies nunca entram em contacto.
Todos os outros tipos de chaves usadas nos teclados são de natureza mecânica. Cada uma fornece um nível diferente de resposta audível e táctil (os sons e sensações que o digitar cria). As chaves mecânicas incluem:
· mola de borracha
· membrana
· contato metálico
· elemento de espuma

Chaves de mola de borracha são muito comuns. Elas usam molas de borracha pequenas e flexíveis, cada uma com um centro de carbono rígido. Quando se pressiona a tecla, um êmbolo em baixo dela é empurrado de encontro à mola e o centro de carbono é pressionado contra uma superfície rígida e lisa abaixo da matriz da chave. Enquanto a tecla estiver pressionada, o centro de carbono completará o circuito. Quando a tecla for solta, a mola de borracha volta ao seu tamanho original, forçando a tecla de volta para a sua posição de descanso. Os teclados de chaves de mola de borracha são baratos, têm uma boa resposta táctil e são relativamente resistentes à humidade e à corrosão devido à cobertura de borracha da matriz chave.
Ao invés de ter uma chave para cada tecla, os teclados de membrana usam uma membrana contínua que se estende de uma extremidade a outra. Um padrão impresso na membrana completa o circuito quando a tecla é pressionada. Alguns teclados de membrana usam uma superfície impressa com as representações de cada tecla ao invés de capas de tecla. Eles não têm uma boa resposta táctil e sem componentes mecânicos adicionais, não fazem o som de clique que algumas pessoas gostam de ouvir quando estão digitando. Contudo, sua fabricação é barata.
Teclados de contacto de metal e elemento de espuma são cada vez mais raros. As chaves de contacto de metal têm uma tecla provida de uma mola, com uma tira de metal na parte debaixo do êmbolo. Quando a tecla é pressionada, a tira de metal conecta as duas partes do circuito. Uma chave de elemento de espuma tem basicamente o mesmo design, mas com um pedaço de esponja de espuma entre a parte debaixo do êmbolo e a tira de metal, fornecendo uma resposta táctil melhor. Ambas as tecnologias têm boa resposta táctil, fazem "cliques" satisfatórios e são baratas de se produzir. O problema é que os contactos tendem a se desgastar ou corroer mais rápido do que em teclados que usam outras tecnologias. Também não há nenhuma barreira que evite que a poeira ou os líquidos entrem em contacto directo com o circuito da matriz chave.

Teclados diferentes dos tradicionais
Muitas modificações no design dos teclados tradicionais são uma tentativa de fazê-los mais seguros ou mais fáceis de usar. Algumas pessoas, por exemplo, têm associado o uso crescente do teclado com as lesões por esforço repetitivo (LER), apesar de estudos científicos terem produzido resultados conflituantes. Designs ergonómicos de teclado mantêm as mãos de uma pessoa em uma posição mais natural enquanto digita, para evitar lesões.
Os teclados ergonómicos mais simples se parecem com os teclados tradicionais que foram divididos ao meio, mantendo as mãos da pessoa longe uma da outra e alinhando os punhos com os antebraços. Os designs mais complexos colocam as duas metades do teclado em ângulos variados em relação um ao outro e à superfície onde o teclado fica. Alguns vão ainda mais além, colocando as duas metades do teclado nos apoios de braço das cadeiras ou as fazendo totalmente perpendiculares à superfície da escrivaninha. Outros, como o Datahand, não se parecem nada com um teclado.
Algumas modificações, apesar de não serem necessariamente ergonómicas, são projectadas para tornar os teclados mais portáteis, mais versáteis ou simplesmente mais interessantes:
· Das Keyboard - é um teclado completamente preto, com teclas balanceadas que precisam de uma pressão maior dos dedos mais fortes e menos pressão dos mais leves.
· Teclado Virtual Laser - projecta uma representação de um teclado em uma superfície lisa. Quando usados correctamente, os dedos passam por um feixe de luz infravermelha sobre uma superfície projectada e um sensor interpreta isto como um toque na tecla.
· Teclado True-touch Roll-up- é flexível e pode ser enrolado para caber em uma mochila ou em uma bolsa.
· Teclados iluminados usam diodos emissores de luz ou um filme eletro-luminescente para enviar luz através das teclas ou espaços entre as teclas.
· O teclado Optimus tem diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) nas teclas. Os usuários podem mudar a letra, comando ou acção que cada tecla representa, e o OLED pode modificar para mostrar novas informações.

Do teclado para o computador
Quando você digita, o processador no teclado analisa a matriz chave e determina quais caracteres que enviará ao computador. Ele mantém estes caracteres na memória buffer e então envia estes dados.
Muitos teclados se conectam ao computador por meio de um cabo como o conector PS/2 ou USB. Os laptops usam conectores internos. Não importa que tipo de conector seja usado, o cabo precisa levar energia ao teclado e também precisa levar sinais do teclado de volta para o computador.
Os teclados sem fio, por outro lado, conectam-se ao computador através de raios infravermelhos (IR), frequência de rádio (RF) ou conectores Bluetooth. Conexões IR e RF são parecidas com as que vamos encontrar no controle remoto. Não importa que tipo de sinal eles usem, os teclados sem fio precisam de um receptor, seja embutido ou conectado a uma tomada USB, para se comunicarem com o computador. Eles têm também uma conexão de energia AC ou usam baterias para energia.
Seja através de um cabo ou sem fio, o sinal do teclado é monitorado pelo controlador de teclado do computador. Este é um circuito integrado (IC) que processa todos os dados que vêm do teclado e os despacha para o sistema operacional. Quando o sistema operacional (OS) é notificado que há dados do teclado, ele faz uma verificação para ver se os dados do teclado são um comando do nível de sistema. Um bom exemplo disto é Ctrl-Alt-Delete em um computador Windows, que reinicia o sistema. Então o sistema operacional passa os dados do teclado para o aplicativo em questão.
O aplicativo determina se o dado do teclado é um comando, como Alt-f, que abre um menu de arquivos em um aplicativo do Windows. Se o dado não for um comando, o aplicativo aceita-o como conteúdo, que pode ser desde um documento digitado até dar entrada em um endereço de Internet para fazer um cálculo. Se um aplicativo em questão não aceitar os dados do teclado, ele simplesmente ignora a informação. Todo este processo, de pressionar uma tecla até dar entrada no conteúdo de um aplicativo, acontece quase instantaneamente.