Đặc điểm kỹ thuật bàn phím Microsoft Windows, đã trở thành tiêu chuẩn cho nhiều bàn phím máy xách tay và máy để bàn, chỉ ra một bộ các tổ hợp phím và phím bổ sung. Thiết kế 104 phím bao gồm các phím Windows trái và phải và một phím Application (xem hình 15.1). Những phím này được dùng cho hệ điều hành và các kết hợp bàn phím mức ứng dụng, tương tự như tổ hợp Ctrl và Alt hiện hữu. Bạn không cần những phím này để sử dụng Windows nhưng nhiều nhà sản xuất phần mềm thêm những chức năng cụ thể vào sản phẩm Windows dùng phím Application này (cung cấp chức năng tương tự như nhắp nút chuột phải). Thiết kế bàn phím Windows đòi hỏi các phím Windows trái và phải (được gọi là các phím WIN) nằm bên sườn các phím Alt ở mỗi bên của spacebar, cũng như một phím Application bên phía phải của phím Windows bên phải. Lưu ý là vị trí chính xác của những phím này tùy thuộc vào nhà thiết kế bàn phím, vì vậy có các thay đổi từ bàn phím này đến bàn phím khác.

Các phím WIN mở được trình đơn Windows Start mà sau đó bạn có thể điều hướng với các phím con trỏ. Phím Application mô phỏng nút chuột phải; trong hầu hết ứng dụng, nó có một trình đơn xổ ra theo ngữ cảnh. Vài tổ hợp phím WIN cũng cho các lệnh marco cài sẵn. Cho thí dụ, nhấn WIN+E để khởi chạy ứng dụng Windows Explorer. Bảng 15.1 thể hiện một bảng các tổ hợp phím Windows thông thường được dùng với bàn phím 104 phím.

Các phím Windows và Application không có tính bắt buộc khi đang chạy Windows. Thực tế, các tổ hợp phím tiêu chuẩn có từ trước thực hiện cùng các chức năng như những phím mới hơn này.

Đặc điểm kỹ thuật bàn phím Windows yêu cầu các nhà sản xuất bàn phím giá tăng số trilogram trong thiết kế bàn phím. Một trilogram như một tổ hợp ba phím ấn nhanh thực hiện một chức năng đặc biệt, như Ctrl+Alt+Delete. Thiết kế một bàn phím để cho ma trận chuyển mạch đăng ký chính xác số trilogram bổ sung cộng với các phím Windows thêm vào phần nào giá của bàn phím này so sánh với kiểu tiêu chuẩn 101 phím trước đó.

Nhiều nhà sản xuất bàn phím tiêu chuẩn hóa bàn phím 104 phím bao gồm các phím Windows này. Một số nhà sản xuất thêm vào phím điều khiển trình duyệt hay những phím khác, mặc dù không tiêu chuẩn, làm dễ dàng hơn cho việc điều hướng các trang web và khởi chạy các ứng dụng khác nhau. Phiên bản tiếng nước ngoài của bàn phím Windows có 105 phím và một bố trí hơi khác so với phiên bản U.S. 104 phím.

Công nghệ tạo nên một bàn phím máy tính rất thú vị. Phần này chú trọng tất cả khía cạnh của công nghệ và thiết kế bàn phím, bao gồm các mạch chuyển phím (keyswitch), giao diện giữa bàn phím và hệ thống, các mã quét và đầu nối bàn phím.

Bàn phím ngày nay dùng bất kỳ một trong vài loại mạch chuyển để tạo ra hoạt động cho mỗi phím. Hầu hết bàn phím sử dụng một biến thể của mạch chuyển cơ học. Một mạch chuyển cơ học phụ thuộc vào bộ chuyển cơ học loại tiếp xúc tạm thời để thực hiện một tiếp xúc điện hình thanh một mạch điện. Một số bàn phím cao cấp dùng thiết kế khá tinh vi dựa trên các mạch chuyển điện dung. Phần này đề cặp đến những mạch chuyển và phần chủ yếu của mỗi thiết kế.

Loại mạch chuyển thông dụng nhất là loại cơ khí, có sẵn trong các biến thể sau:

+ Thuần cơ học (Pure mechanical)

+ Thành phần bọt (Foam element)

+ Nắp cao su (Rubber dome)

+ Lớp màng (Membrane)

Loại thuần cơ học chỉ là một mạch chuyển đơn giản có các tiếp xúc cơ học trong sự sắp xếp tiếp xúc tạm thời. Mạch chuyển thường bao gồm một cơ cấu phản hồi tiếp xúc, có một kẹp và một sắp xếp lò xo được thiết kế để cho một cảm nhận “lách cách” đối với bàn phím và cung cấp một số điện trở cho sự nhấn phím (xem hình 15.2).

Các mạch chuyển cơ học rất bền, thường có các tiếp xúc tự làm sạch, được ước lượng cho 20 triệu lần bấm phím (về tuổi thọ đứng thứ hai chỉ sau chuyển đổi điện dung). Chúng cũng cung cấp phản hồi tiếp xúc tuyệt vời.

Ngoài việc phản hồi tiếp xúc và sự bền, chúng kém phổ biến hơn bàn phím màng (được đề cắp sáu trong chương này). Thêm nữa, nhiều công ty sản xuất bàn phím dùng các mạch chuyển cơ học hoặc chỉ cho một số kiểu giá cao hoặc bỏ dần các kiểu mạch chuyển cơ học. Với giá bàn phím xuống đột ngột với các thiết bị khác, như là chuột và ổ đĩa, áp lực đè lên các nhà sản xuất bàn phím buộc cắt chi phí đã dẫn đến nhiều trong số họ từ bỏ hay giảm thiết kế mạch chuyển cơ học ủng hộ mạch chuyển màng rẻ hơn.

Mạch chuyển cơ học Alos Electric được nhiều sản xuất bàn phím sử dụng, trong đó có cả Alps Electric. Những nhà sản xuất khác dùng mạch chuyển cơ học cho một số kiểu bàn phím của họ bao gồm Adesso, Inc. (www.adesso.com), Avant Prime and Stellar (các phục hồi của bàn phím Northgate cổ điển cũng có sẵn từ Ergonomic Resources; www.ergonomicsmadeeasy.com), Kinessis (www.kinesis-ergo.com) và SIIG (www.siig.com). Nhiều trong số những nhà sản xuất này bán qua thị trường OEM, vì thế bạn phải xem kỹ các đặc điểm kỹ thuật của bàn phím để xem liệu nó có phải mạch chuyển cơ học.

Các mạch chuyển cơ học thành phần bọt là thiết kế rất phổ biến trên một số bàn phím cũ hơn. Phần lớn bàn phím máy tính cũ hơn, bao gồm các kiểu được thực hiện bởi Key Tronic và nhiều công ty khác, sử dụng công nghệ này. Những mạch chuyển này được xác định đặc điểm bởi thành phần bọt với một tiếp xúc điện ở phía dưới. Thành phần bọt này đặt dưới một pit-tông gắn vào phím (xem hình 15.3).

Khi phím được nhấn, một tấm dẫn bên dưới thành phần bọt đóng một mạch trên bo mạch phía dưới. Một lò xo đẩy phím về khi áp lực được giải phóng. Bọt này làm giảm bớt sự tiếp xúc, giúp ngăn chặn sự bật nẩy, nhưng lại cho cảm nhận “xốp mềm”. Vấn đề lớn này với loại thiết kế mạch chuyển này thường là ít phản hồi tiếp xúc tồn tại. Loại bàn phím này gửi một âm thanh nhắp chuột vào loa hệ thống để cho biết sự tiếp xúc được thực hiện các sở thích trong sự cảm nhận về bàn phím có phần chủ quan; cá nhân tôi không ủng hộ thiết kế mạch chuyển thành phần bọt.

Một vấn đề khác với loại thiết kế này là khá tùy thuộc vào sự ăn mòn tấm dẫn và các vết trên bo mạch phía dưới. Khi điều này xảy ra, các gõ phím trở thành gián đoạn, gây bực mình. May thay, những bàn phím này ở trong số những bàn phím dễ dàng lau chùi nhất. Bằng cách tháo bàn phím toàn bộ, bạn thường tháo phần bo mạch không tháo rời miếng đệm bọt và để lộ ra phần dưới của tất cả miếng đệm. Kế tiếp, bạn dễ dàng làm sạch phần ăn mòn và chất bẩn khỏi miếng đệm bọt và bo mạch, do đó khôi phục bàn phím lại tình trạng “giống như mới”. Không may qua thời gian, vấn đề gặm mòn sẽ xảy ra liên tục. Tôi đề nghị dùng Stabilant 22a từ D.W. Electrochemicals (www.stabilant.com) để cải thiện hoạt động tiếp xúc mạch chuyển và ngăn chặn sự gặm mòn tương lai. Do các vấn đề như vậy, thiết kế thành phần bọt không được sử dụng nhiều và được thay thế rộng rãi bởi thiết kế nắp cao su.

KeyTronicEMS, người sử dụng nổi tiếng nhất về công nghệ này hiện nay dùng công nghệ mạch chuyển màng trên bàn phím của họ, nên bạn có khả năng gặp bàn phím mạch chuyên thành phần bọt chỉ trên hệ thống rất cũ.

Mạch chuyển nắp cao su là mạch chuyển cơ học giống như loại thành phần bọt nhưng được cải tiến theo nhiều cách. Thay vì lò xo, mạch chuyển này dùng nắp cao su có một tiếp xúc với nút carbon ở mặt dưới. Khi nhấn phím, pit tông phím ấn lên nắp cao su, làm nó cưỡng lại và xẹp lại ngay lập tức, giống như phần trên của một bình dầu. Khi nắp cao su xẹp xuống, người dùng cảm nhận sự phản hồi tiếp xúc và nút carbon thực hiện kết nối với các dấu trên bo mạch phía trước. Khi phím được giải phóng, nắp cao su trở lại hình dáng và đầy phím trở lại.

Cao su loại bỏ sự bật và cho một số phản hồi tiếp xúc hợp lý không cần bất kỳ kẹp đặc biệt hay linh kiện nào. Mạch chuyển nắp cao su dùng một nút carbon bởi vì nó chống lại sự ăn mòn và có hoạt động tự làm sạch trên các tiếp xúc kim loại phía dưới. Nắp cao su tự làm thành một tờ giấy hoàn toàn bảo vệ các tiếp xúc khói bụi, bẩn và ngay cả việc đổ ít nước. Loại thiết kế mạch chuyển này là loại đơn giản nhất, dùng ít linh kiện nhất. Điều này làm mạch chuyển phím nắp cao su đáng tin cậy trong vài năm. Tuy nhiên, sự phản hồi tiếp xúc khá yêu dẫn các nhà sản xuất bàn phím chuyển sang thiết kế mạch chuyển màng.