DISPOSITIVOS DE ENTRADA

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Luis González Medina

15/01/09

Periféricos e Interfaces

Dispositivos de entrada Teclados• Historia• Tipos de teclado• Disposición de las teclas• Tecnología en los teclados• Interfaces de conexión• Funciones y características especiales

Pointing devices (ratones)• Historia• Tipos de ratones• Interfaces de conexión• Otro tipo de pointing devices

Conexiones inalámbricas• RF• IR• Bluetooth

Introducción•Los dispositivos de entrada nos permiten comunicarnos con el ordenador. Sin ellos, el PC sería un ente independiente con el que no podríamos interactuar.

•Los dispositivos de entrada por excelencia son el teclado y el ratón.

•Esto no ha sido siempre así: antiguamente se usaban tarjetas perforadas o meros botones/interruptores para comunicarnos con la máquina.

•También veremos en este trabajo porque surge la idea de un teclado y la del ratón, cosas que para nosotros forman ya parte del concepto de PC.

•Normalmente compramos el primer teclado y ratón sin fijarnos en sus características. Lo bueno es que son muy baratos y no suelen dar problemas.

Teclados

Historia

•Antes de que existieran siquiera los ordenadores, se utilizaban las maquinas de escribir, creadas en el siglo XIX.

• Posteriormente se crea la máquina de escribir eléctrica, que hasta los 80 tenía un gran uso.

•Con la popularización de los ordenadores estas máquinas de escribir pasan a la historia, pero el diseño de los teclados se hereda hasta nuestros días.

•Veremos en los siguientes apartados las distintas disposiciones de teclas que se han propuesto a lo largo de la historia, los distintos estándares de teclados y teclas con funciones especiales …

Teclados

Tipos de teclado

•Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT (8086/88).

•Teclado AT de 84 teclas: se usaba en el PC AT (286/386).

•Teclado expandido de 101/102 teclas.

•Teclado de Windows de 103/104 teclas.

•Teclados de portátiles.

TecladosTipos de teclado

Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT (8086/88).

•Se trata de un teclado hoy en día obsoleto

•Se introdujo con el IBM PC en 1981

•Las teclas se dividen en tres zonas principales según su uso


Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT (8086/88).

•Teclas de función: Dispone de 10 teclas de función dispuestas en dos columnas en la zona izquierda.•Teclado mecanográfico: Situado en el centro, un conjunto de 57 teclas con disposición QWERTY (explicado más adelante) similar al de la máquina de escribir.• Teclado numérico: A la derecha tiene un conjunto de 16 teclas que incluye los caracteres numéricos del 0 al 9; los signos +/-; punto decimal; multiplicación y teclas de bloqueo numérico y desplazamiento. Este conjunto se incluyó para las aplicaciones de gestión que requieren introducir gran cantidad de datos numéricos.


Teclado XT de 83 teclas: se usaba en el PC XT (8086/88)•Algunas teclas del teclado numérico tienen un doble uso, que es controlado por la acción de una tecla especial de bloqueo numérico Num lock. El primer uso corresponde a los números 0 a 9, es el denominado modo numérico. El segundo corresponde a las teclas de control de cursor: Home (7); Flecha arriba (8); PgUp (9); Flecha izquierda (4); Flecha derecha (6); End (1); Flecha abajo (2), y PgDn (3). Esta disposición de doble uso para el teclado numérico independiente ("keypad"), se ha mantenido en las versiones sucesivas.

•Además del anterior, el teclado dispone de otros dos estados de uso que pueden ser bloqueados mediante la acción de teclas específicas: Bloq may ("Caps lock") y Bloq desp ("Scroll lock").


•Teclado AT de 84 teclas: se usaba en el PC AT (286/386)•Al igual que el anterior hoy en día se considera obsoleto

•El IBM PC AT, presentado por IBM en 1983; introdujo un nuevo teclado que añadía una tecla y algo de hardware adicional respecto del XT, de forma que ambos teclados no eran directamente intercambiables. Su disposición es muy parecida a la del XT, aunque el teclado numérico independiente está más separado, e incluye luces para controlar los estados de bloqueo: De mayúsculas ("Caps lock"); numérico ("Num lock"), y de desplazamiento ("Scroll").


•Teclado expandido de 101/102 teclas•Este teclado es introducido nuevamente por IBM en 1986 para sus nuevos modelos de PC, siendo los teclados actuales muy similares a este.•El diseño de este teclado se basa en el de 84 teclas, pero añadiendo más teclas (y la tecla Enter reduce su tamaño).•Existen muchas variaciones, ya sea de diseño o con teclas añadidas, pero eléctricamente son iguales y pueden ser intercambiados.


•Teclado expandido de 101/102 teclas•Se crea una nueva zona: Las teclas de movimiento de cursor (anteriormente integradas en el teclado numérico), que se sitúa entre el teclado numérico y el teclado mecanográfico. •Al teclado numérico se le añaden una tecla de división y una tecla Enter extra.•Dos nuevas teclas se añaden: F11 y F12.•Se añaden teclas como Imprimir Pantalla, Pausa, Sys Req ...


•Teclado de Windows de 103/104 teclas•Este teclado es introducido por Microsoft a partir de la aparición de Windows 95, y presenta tres nuevas teclas específicas denominadas Windows izquierda, Windows derecha y Aplicación. La pulsación de estas teclas origina secuencias con significados especiales para el Sistema Operativo o los programas de aplicación.


•Teclados de Portátiles•Debido al tamaño de los portátiles, es imposible usar un teclado normal en estos dispositivos.•Hay casos en los que se intenta integrar miniaturizando todas las teclas, pero se vuelve muy incomodo. En portátiles de 17’ o más si que se puede llegar a integrar, aunque muchas veces redistribuyendo las teclas.•La solución adoptada normalmente es la eliminación de teclas, aparte de la redistribución evidente de estas.•Para no perder funcionalidad, se crea una tecla especial, normalmente llamada Fn, que, mientras se tiene apretada, nos permite realizar otras funciones con diversas teclas. Normalmente así podemos también controlar funciones específicas del portátil, como son el brillo o el volumen.•La diferencia más obvia es el sacrificio del teclado numérico. En muchos sistemas se integra el teclado numérico en el alfabético y si pulsamos la tecla Num Lock este se activa. Aun así es una solución muy incomoda. Si se necesita, normalmente se compra un teclado numérico externo.


•Teclados de Portátiles•Teclado de un portátil (Dell Vostro 1500).

•Observamos la tecla Fn y las funciones especiales (en azul) que realiza en las distintas teclas.•Vemos también el teclado numérico integrado

Teclados

Disposición de las teclas•La disposición de las teclas se remonta a las primeras máquinas de escribir, que eran mecánicas. En estas, las teclas se ordenaban de forma alfabética.• Cada una accionaba un pequeño martillo, el cual imprimía la letra sobre el papel. Pero la velocidad de retorno del martillo era lenta.•Por ello, al escribir, los martillos chocaban unos contra otros y la máquina se atascaba.•Se decide redistribuir las teclas de forma que las letras que solían escribirse seguidas se separan en el teclado. Surge el teclado QWERTY. Se le llama así por las teclas que aparecen en la primera fila.•Es el usado en el Español, con la adición de la Ñ, caracteres de acento…

Teclados

Surgen a su vez algunas variaciones, que varían algunas teclas de posición:•AZERTY: Usado en el francés y el belga.

•QWERTZ o QWERTZU: Teclado alemán.

Disposición de las teclas

Teclados

El teclado DVORAK es una distribución de teclado diseñada por los doctores August Dvorak y William Dealey en los años 20 y 30 como una alternativa a la todavía popular distribución de teclado QWERTY.•Se basa en estudios realizados según la frecuencia de las letras y la fisiología de la mano.•Según sus estudios, este teclado puede aumentar en un 40% la velocidad de escritura (aunque otros dicen que es sólo del 5%).•No llega a extenderse por la resistencia al cambio.

Disposición de las teclas

Teclados

Tecnología de teclados

•Tipos de teclas

•Interfaces de conexión

•Funciones y características especiales

TecladosTecnología de teclados

•Tipos de teclas

•Puramente mecánicas

•De “gomaespuma”

•De “cúpula de goma”

•De membrana

•De “tijera”

•Capacitivos


•Tipos de teclas•Puramente mecánicos• Se basan en contactos metálicos. Al

presionar se cierran las partes metálicas y entran en contacto.

• Incluyen un muelle o resorte, que opone una cierta resistencia y vuelve la tecla a su estado original, dando una sensación típica de “clic”.

• Son muy duraderas (unas 20 millones de pulsaciones) y los contactos se limpian automáticamente.

• La sensación de pulsación es una de las mejores.

• Son algo más caros, y con la tendencia actual de hacer teclados baratos han sido casi sustituidos por los de membrana (hasta 5 veces más baratos).


•Tipos de teclas•De “gomaespuma”• Son teclas también mecánicas, pero con

una almohadilla de gomaespuma junto a una capa metálica en el fondo.

• Al presionarse esta capa hace contacto con el circuito y funciona como interruptor.

• La sensación de “clic” no es de las mejores, aunque esto también es algo subjetivo.

• La capa metálica tiende a corroerse, y puede dar fallos muy molestos.

• Muy popular en teclados antiguos. Hoy en completo desuso.


•Tipos de teclas•De “cúpula de goma”• Similar al anterior pero mejorado su

diseño: en lugar de un muelle, se usa una cúpula o burbuja de goma, que cede al ser presionada y retorna a su forma original al soltarse.

• En el interior de ésta, hay una pieza de grafito (resiste mejor la corrosión).

• Al estar recubiertos de goma también se evita la entrada de polvo.

• Su mayor fallo es la sensación de “clic”, que es muy pobre (opone poca resistencia) .•Son, a su vez, muy suaves y silenciosos, por lo que depende de gustos.•Hoy en día siguen en uso, especialmente en oficinas con muchos puestos de trabajo en los que su características de silenciosos los hace ideales. También en teclados flexibles, por ejemplo.


•Tipos de teclas•De membrana• Se basan en los anteriores: Tienen una

capa similar a la anterior, pero plana, y encima se montan las teclas de plástico.

• Según la forma de la capa de goma, se puede dar diferentes resistencias al “clic”.

• Son los más usados hoy en día debida a su muy bajo coste.

• Sin embargo, son también los más “frágiles”, pues pronto empiezan a presentarse deficiencias debido a los cambios de elasticidad de la goma.


•Tipos de teclas•De “tijera”• Una variedad del anterior. Dos piezas de

plástico se conectan bajo la tecla en forma de tijera.

• Suelen tener también debajo la misma capa que en los de membrana.

• Lo que se consigue con esta forma es que se aumenta la durabilidad del teclado.

• Proporcionan una sensación más sólida.• Son más caros que los anteriores.• Normalmente las teclas presentan un

perfil más bajo.• Se usan normalmente en portátiles.


•Tipos de teclas•Capacitivos• Son los primeros verdaderamente no mecánicos: la corriente fluye

continuamente por toda la matriz de teclas.• Cada tecla tiene un muelle, para que la tecla retorne a su posición.• Bajo cada tecla se halla una pequeña placa metálica. Bajo dicha placa se halla

otra nueva placa metálica. • Se forma un condensador: la capacidad de dicho condensador varía en

función de la distancia entre las placas.• Por tanto, al pulsar la tecla se produce un cambio de capacidad que sirve para

detectar la pulsación de la tecla.• Alta durabilidad.• Muy caros (raros en

la informática).


•Tipos de teclas

De membrana De “tijera” Mecánicos

El más barato Precio intermedio El más caro

“Clic” muy suave “Clic” algo más duro “Clic” más duro (se supone que otorga mayor velocidad de escritura y menos errores)

Distancia de presión: 2,5-3,5 mm

Distancia de presión: 2 mm Distancia de presión: 4 mm

Silencioso Silencioso Sonido del “clic” (se supone que otorga mayor precisión y menos errores)

Duración: 1-10 millones de pulsaciones



Tabla comparativa



•5-pin DIN

•6-pin mini-DIN o PS/2

•USB

•Inalámbricos (explicada en un apartado aparte más adelante)


•Interfaces de conexión•5-pin DIN: Sistema obsoleto que se usaba en las placas basadas en Baby-AT•6-pin mini-DIN (PS/2): Conector exclusivo de teclado y ratón más famoso.


•Interfaces de conexión•Conexión USB• Es la tendencia actual, quedando desfasados cada vez más los anteriores

conectores. Muchas placas base ya no traen conectores PS/2.• Para facilitar la transición algunos teclados traen adaptadores de USB a

PS/2. Estos adaptadores no funcionan con cualquier teclado: éste ha de ser compatible para poder funcionar en ambos modos.

• No todos los sistemas son compatibles con teclados USB, a pesar de tener este tipo de puertos. Al menos no hasta que se carga el Sistema Operativo. Algunas BIOS incluso no arrancan hasta que detecten su teclado por el puerto PS/2.

• Este tipo de teclados puede darnos problemas, especialmente en equipos más antiguos y que admiten ambos tipos de teclados. En la mayoría de ocasiones se solucionan con los típicos: Apagar y volver a encender, desconectar y volver a conectar el teclado.

• Si aún así no se soluciona suele arreglarse con una actualización de la BIOS (probablemente necesitemos un teclado PS/2 para poder manejar el sistema hasta que nos reconozca el teclado).


•Funciones y características especiales

•Teclados ergonómicos y otro tipo de teclados

•Teclados con hubs de USB

•Teclas de funciones especiales


•Funciones y características especialesTeclados ergonómicos y otro tipo de teclados

• Una nueva tendencia está llevando a rediseñar la forma de los teclados, sin modificar la disposición de las teclas. Se pretende que así sean más cómodos. Normalmente son más caros.


•Funciones y características especialesTeclados ergonómicos y otro tipo de teclados

• También existen teclados “raros”, como los teclados flexibles, o un teclado que tiene pequeñas pantallas integradas en las teclas.


•Funciones y características especialesTeclados con hubs USB

• Algunos teclados traen conexiones USB extra en el propio teclado. Si bien aportan mayor funcionalidad, debemos tener cuidado pues la potencia suministrada suele ser insuficiente, pues a la misma que se suministra al teclado.


•Funciones y características especialesTeclas de funciones especiales

• Los teclados actuales suelen traer teclas extras además de las estándar. Estas proporcionan funcionalidad extra, como subir el volumen, bajar/subir el brillo de pantalla, controlar reproductores multimedia, lanzar programas…

Pointing devices (ratones)

•Historia

•Tipos de ratones


•Otro tipo de pointing devices

•Problemas con ratones

Pointing Devices

Historia

•Diseñado en los años 60 por Douglas Engelbart y Bill English en el Stanford Research Institute, en California y mas tarde mejorado en los laboratorios de Palo Alto de la compañía Xerox.•La primera maqueta se construyó de manera artesanal de madera, y se patentó con el nombre de "X-Y Position Indicator for a Display System".•Disponía de dos ruedas metálicas que, al desplazarse por la superficie, movían dos ejes (X e Y).•El 27 de abril de 1981 se lanzaba al mercado la primera computadora con ratón incluido: Xerox Star 8010, fundamental para la nueva y potente interfaz gráfica que dependía de este periférico, que fue a su vez, otra revolución.•No fue hasta la aparición del Macintosh en 1984 cuando este periférico se popularizó: Consiguieron crear ratones realmente asequibles (los anteriores podían costar 200 $ de la época).

Pointing Devices

Tipos de ratones

•Ratones mecánicos (de bola)

•Ratones ópticos

Pointing DevicesTipos de ratones

•Ratones de bola•Este ratón se denomina así porque tiene una bola de goma en la cara inferior del ratón. Ésta rueda al moverse el ratón sobre una superficie y estos movimientos se traducen en señales eléctricas que son interpretadas por el ordenador.

•La bola hace rodar 2 rodillos, que a su vez mueven dos ruedas, que con unos sensores de luz detecta el movimiento.•Cada vez caen más en desuso a favor de los ratones ópticos.

Pointing DevicesTipos de ratones

•Ratones ópticos•Su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se mueve y detectando variaciones entre sucesivas imágenes. Se utiliza un led para iluminar la superficie.•Consiguen una mayor presición y nos libera de partes mecánicas que a veces producen problemas en los ratones de bola (suciedad).

•Hoy en día estos ratones se están convirtiendo en prácticamente los únicos.•Su mayor desventaja, sin embargo, es que en determinadas superficies puede dar problemas (superficies brillantes, por ejemplo).

Pointing Devices

Interfaces de conexión

•Puerto Serie

•PS/2

•USB (e híbridos)

•Inalámbricos

Pointing DevicesInterfaces de conexión

•Puerto serie•Totalmente obsoleto hoy en día, se usaba en ordenadores antiguos. Funcionaban en el puerto serie, tanto de 9 pins como de 25 (con un mero adaptador podíamos intercambiar ambos). •Sólo se usaban dos de estos pines para transmitir señales.


•Puerto PS/2•Este puerto es exactamente el mismo que el de los teclados. •De hecho, se pueden intercambiar y algunas placas base los reconocen sin problemas.•Si no es el caso, simplemente basta con intercambiarlos de nuevo. No se producirán daños (fijarnos en el código de colores).


•Puerto USB (e híbrido)•Al igual que en los teclados, actualmente existe la tendencia de abandonar los puertos dedicados, PS/2, por los puertos flexibles USB.•Presentan una serie de ventajas frente al PS/2:• Son más precisos: Los ratones PS/2 funcionan a una frecuencia de

actualización de 40Hz mientras que los USB llegan a los 125Hz.• Pueden ser conectados/desconectados en caliente sin problemas.• Podemos conectarlos a Hubs de USB (por ejemplo de un teclado),

pues su consumo es mínimo.• Podemos tener conectado más de un pointing device a la vez (por

ejemplo un trakball y un ratón).

•Existen ratones que admiten conectarse a USB o PS/2 mediante un adaptador. Aunque parezca que se pueda hacer con cualquier ratón teniendo el adaptador, esto no es así: el ratón ha de ser compatible con esta opción.

Pointing Devices

Otro tipo de pointing devices

•Teclas especiales

•Touchpads (trackpad-glidepoint)

•Trackpoint (II,III,IV)

•Trackball

•Ratón tipo Joystick (3M)

Pointing DevicesOtro tipo de pointing devices

•Teclas especiales•El ratón suele tener dos botones típicos: Izquierdo y derecho. Sin embargo, pronto se empiezan añadir botones extra para conseguir una mayor funcionalidad. Uno de los botones extra más importante son el clic central (tercer botón) y la rueda de scroll.•Con ella, podemos realizar el típico movimiento de la barra de scroll sin tener que desplazar el ratón.•En ratones un poco más caros, se suelen incluir además otras teclas extra, que si bien no son indispensables, si que nos pueden facilitar el uso del PC.

•Algunas de estas teclas son, por ejemplo, el botón atrás y adelante, un scroll lateral…•Suelen necesitar la instalación de driver adicionales para funcionar con todo su potencial


•Touchpads•Son normalmente la opción escogida por la mayoría de fabricantes de portátiles para sustituir al ratón en sus equipos.•Se trata de un pequeño rectángulo táctil situado normalmente bajo el •El touchpad está formado por una rejilla de dos capas de tiras de electrodos, una vertical y otra horizontal, separadas por un aislante y conectadas a un sofisticado circuito. El circuito se encarga de medir la capacidad mutua entre cada electrodo vertical y cada electrodo horizontal. Un dedo situado cerca de la intersección de dos electrodos modifica la capacidad mutua entre ellos al modificarse las propiedades dieléctricas de su entorno.•Tiene un precisión muy alta. Incluso permite hacer clic sobre la propia superficie, aunque siempre trae al menos dos botones, equivalentes a los del ratón.•Sin embargo, muchos usuarios concuerdan es que no es lo más cómodo y acaban comprando un ratón que conectan vía USB al portátil.•En algunos portátiles de Apple se incluyen Touchpads multitáctiles, que reconocen gestos y dotan a este sistema de una mayor utilidad.


•Touchpads


•Trackpoint•Se trata de un pequeño boton/Joystick situado en el teclado entre las letras g h y b.•Fue ideado por Ted Selker en 1984, motivado por un estudio en el que observaba como se perdía mucho tiempo en separar las manos del teclado para agarrar el ratón.•Con este se consigue ahorrar ese tiempo.•Es otra de las soluciones para integrar un porinting device en portátiles.•Su preferencia con respecto a los touchpad es algo subjetivo.•Hoy en día se integran más touchpad que trackpoint (a veces los dos se incluyen). •Estos son más caros que los touchpads.


•Trackball•Otra variante que coge la idea de los ratones de bola, pero sitúa esta en la parte superior.•Se usan en determinados sectores especialmente, como las consolas de radar de las salas de control de tráfico aéreo, o el sonar de un barco o un submarino.•También se usaban en portátiles antes de la aparición de los touchpads/trackpoint.•No son demasiado usados fuera de este ámbito, aunque algunos teclados traen uno integrado


•Ratón tipo Joystick•Ratón poco común, que intenta emular al Joystick.•Diseñado para los más puristas que añoran tiempos en los que no existía el ratón y tuvieron que olvidar los Joysticks.

Conexiones inalámbricas

•IR

•RF

•Bluetooth


IR (Infrarrojos)•Se trata de un método hoy en día obsoleto.•Tiene un corto alcance (3,5 metros).•Admite sólo un rango de recepción en ángulo (unos 120º).•Cualquier objeto en medio puede bloquear la señal.


RF (Radiofrecuencia)•Mejora en casi todo al anterior.•Tiene mayor velocidad.•Traspasa objetos.•No importa el ángulo.

•En el lado malo: Tiene un menor

alcance (aunque puede variar).•Es el más usado hoy día.


Bluetooth•Es una mejora más en el sistema.•Aumenta enormemente el alcance.•Por ahora, sigue siendo algo caro, aunque cada vez más dispositivos admiten este protocolo.•Poco a poco se va haciendo hueco.

•Como los anteriores, para conectarlos con el PC necesitamos conectar en el puerto del teclado (PS/2 o, más probablemente USB) el receptor.

•Uno de los problemas de los dispositivos inalámbricos es que han de ser autosuficientes, esto es, el PC no les aporta la energía para que funcionen.•Se suelen usar pilas (AA o AAA) o baterías recargables de litio.•Estos dispositivos suelen integrar sistemas de ahorro de energía, por los que pueden durar meses sin un cambio de pilas.

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Luis González Medina

15/01/09

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