Die Computermaus Von Ziegler Bernhard.

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1 Die Computermaus Von Ziegler Bernhard

2 Inhaltsverzeichnis: Allgemein Maus mit Kugel = Mechanische Maus
Funktionsweise der mechanischen Maus Die optische Maus Modelle Der Trackball Die Geschichte der Computer-Maus Verwendungszweck

3 Allgemein: Die Maus ist ein Eingabegerät (Befehlsgeber) bei Computern.
Durch die rundliche Gehäuseform und dem Verbindungskabel zum Computer, besteht eine Ähnlichkeit mit dem Körper einer Maus bzw. deren Schwanz; so entstand der Begriff „Computer-Maus“.

4 Maus mit Kugel = Mechanische maus:
Die Bewegung einer kleinen Rollkugel an der Unterseite der Maus wird in elektronische Signale umgesetzt, durch die von der Steuerelektronik Richtung und Geschwindigkeit erkannt und synchron mit dem Cursor nachvollzogen werden kann. Um zu erkennen, wie sich die Maus bewegt, orientiert sie sich zum Beispiel an den Bewegungen einer Rollkugel im Inneren der Maus. Diese Kugel ist durch 3 Rädchen gestützt. Zwei dieser Rädchen bringen je eine Scheibe zum Drehen, damit anhand von diesen die genaue Bewegungsrichtung ermittelt werden kann. Eine Scheibe definiert die X- und eine die Y-Richtung. Die Scheiben besitzen helle und dunkle Sektoren oder bei anderen Modellen sind es Schlitze. Jede Scheibe wird mit Hilfe von 2 Fototransistoren abgetastet.

5 Typischer Aufbau einer Maus mit Kugel:
Maus-Kugel Lochscheiben LED (Lichtquelle d. Lichtschranke) Taster Optischer Sensor (Empfänger d. Lichtschranke) Mittlerweile gibt es auch Mäuse, bei denen die Daten zum PC mittels Funk oder Infrarot übertragen werden. Diese werden als kabellose Funkmäuse bezeichnet.

6 Funktionsweise der Mechanischen Maus:
Durch Bewegen der Maus dreht sich die Kugel und somit die beiden Rollen Eine der Rollen erkennt die Bewegung auf der X-Achse, die andere auf der Y-Achse

7 Beide Rollen sind über Achsen mit Lochscheiben verbunden
Auf einer Seite der Lochscheiben befinden sich zwei Infrarot LEDs Zwei Infrarot Sensoren auf der anderen Seite der Lochscheiben erfassen die Lichtimpulse und geben sie als Stromimpulse weiter

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9 Zwischen den Sensoren befindet sich ein Stück Plastik, die Lochscheibe in der sich kleine Fenster befinden. Diese Fenster sind an beiden Lochscheiben jeweils unterschiedlich hoch positioniert  Beim Bewegen der Maus empfängt einer der Sensoren das Licht der LED früher als der andere; die Richtung der Mausbewegung wird erkannt

10 Die Fototransistoren sehen zum Beispiel beide Weiß
Die Fototransistoren sehen zum Beispiel beide Weiß. Es gibt dann zwei Möglichkeiten: Wenn dann der 2. Abtastpunkt zuerst Schwarz sieht, dann dreht sich die Scheibe im Gegenuhrzeigersinn. Umso schneller dies geschieht, desto schneller bewegt sich die Maus.

11 Ein on-board Chip wandelt die el
Ein on-board Chip wandelt die el. Impulse in Binärdaten um und leitet sie an den Computer weiter

12 Die optische Maus: Lichtstrahl fällt schräg auf Mausunterlage
optischer Sensor verfolgt die Bewegungen durch eine Linse erfasst Bilder pro Sekunde Richtungs- und Geschwindigkeitsfeststellung durch Vergleich der Bilder Informationen der Sensoren werden durch leistungsfähigen digitalen Signalprozessor erfasst Optische Maus mit zwei Sensoren (für exaktere Erfassung)

13 Funktionsweise der optischen maus:
Eine LED beleuchtet die Unterlage Ein CMOS (complimentary metal-oxide semiconductor) Sensor „fotografiert“ diese und gibt das Bild an einen DSP (digital signal processor) weiter

14 Der DSP erkennt Muster auf dem Bild und „sieht“ durch Vergleich mit dem vorherigen Bild, in welche Richtung und wie weit sich die Maus bewegt hat Der DSP sendet die entsprechenden Koordinaten an den Computer Dies passiert hunderte Male pro Sekunde (derzeit ca mal/s)

15 Optische Maus mit einem oder zwei sensoren:
Bei den Optischen Mäusen mit einfacher Abtastung zeigte sich, dass es gerade bei einer glatten einfarbigen Oberfläche zu Störeffekten kommen kann. Als Lösungsansatz baute man einfach eine doppelte Abtastung ein, wie sie heute bei hochwertigen Systemen noch eingesetzt wird. Optische Maus mit zwei Sensoren (für exaktere Erfassung)

16 Vorteile der optischen Maus:
Keine beweglichen Teile Es gelangt kein Schmutz in die Maus Sie muss nicht gereinigt werden Funktioniert auf fast allen Unterlagen und auch in der Schwerelosigkeit Eine höhere Genauigkeit kann durch eine höhere Auflösung des CMOS Sensors erreicht werden

17 Nachteile der optischen Maus:
Sie verbraucht mehr Strom Verarbeitet schnelle Bewegungen nur schlecht (wenn das neue Bild keine Muster des alten Bildes enthält) Nicht geeignet bei spiegelnden Unterlagen

18 Software/Treiber: Diese Software wird im Allgemeinen als Treiber bezeichnet. Die Einheit für die Bewegung der Maus wird Mickey genannt. Jede Taste ist programmierbar Damit man mit der Maus genau arbeiten kann, gibt es eine Software mit der man einstellen kann, wie schnell die Maus sich bewegen soll. Diese Software wird im Allgemeinen als Treiber bezeichnet. Die Einheit für die Bewegung der Maus wird Mickey genannt, dieser Name kommt von der berühmten Comicfigur Mickey Mouse. Außerdem kann man einstellen, dass die Maus sich bei langsamen Bewegungen übermäßig langsam bewegt und bei schnellen Bewegungen übermäßig schnell. So kann man den Cursor schnell über den Bildschirm bewegen aber trotzdem einen Punkt genau treffen. Außerdem hat eine Maus meist 3 Knöpfe. Die Maus sendet also auch wie die Tastatur ein Signal ob eine Taste gedrückt wird oder nicht. Diese Knöpfe sind meist programmierbar, so kann man die Funktionen selbst wählen. Die Maus sendet die Daten an den Maustreiber und die Programme erfahren den Standort und den Zustand der Tasten von diesem Treiber. Moderne Mäuse haben auch zusätzlich noch eine Scroll-Funktion. Dieses Rädchen, das sich anstelle der mittleren Taste befindet, ist nichts anderes als eine dritte Scheibe, welche auch mit Fototransistoren ausgestattet ist.

19 Modelle: Heute finden sich eine sehr große Zahl unterschiedlichster Mäuse im Handel und Einsatz. Darunter sind die einfachen seriellen Mäuse mit Kugel, andere mit Lichtabtastung und wiederum andere hat man mit Funk ausgestattet. Heute finden sich eine sehr große Zahl unterschiedlichster Mäuse im Handel und Einsatz. Darunter sind die einfachen seriellen Mäuse mit Kugel, andere mit Lichtabtastung und wiederum andere hat man mit Funk ausgestattet. Es gibt Mäuse mit zwei, drei und mehr Tasten. Das Scrollrad kam in jüngerer Zeit hinzu und kann mit der entsprechenden Software zur angenehmen Steuerung beitragen. Die Größe der Mäuse ist recht unterschiedlich, somit können auch Menschen mit regelrechten Pranken die passenden Modelle finden. Andere wiederum sind wahre Winzlinge und sind nur halb so groß wie eine Zigarettenschachtel, dafür sind diese Mäuse optimal für den mobilen Einsatz und für Mitmenschen mit etwas kleineren Gliedmaßen.

20 Der Trackball Selbe Funktionsweise wie eine mechanische Maus, nur dass nicht die Kugel über die Unterlage bewegt wird, sondern die Kugel mit der Hand gedreht wird und das Gehäuse fest auf dem Boden steht. Ein Trackball ist eine „umgedrehte“ Maus.

21 Die Geschichte der Computer-Maus:
1964: Douglas C. Engelbart konstruiert die erste Maus am Stanford Research Institute (SRI) Die Geschichte der Computer-Maus: 1963/1964 arbeitete ein Team am Augmentation Research Center (ARC) des Stanford Research Institute (SRI) an verschiedenen experimentellen Zeigergeräten, unter anderem auch an einer Computermaus. Im Dezember 1968 wurde sie auf der Herbsttagung der American Federation of Information Processing Societies (AFIPS) der Öffentlichkeit präsentiert. Sie fand wenig Beachtung, da es noch keine grafischen Benutzeroberflächen gab und die Menschen, die mit Computern zu tun hatten, mit der Eingabe von Kurzbefehlen per Tastatur vertraut waren. Für das auf zwei rechtwinklig zueinanderstehenden Rädern basierende Prinzip erhielt Engelbart am 17. November 1970 ein Patent. Bereits am 2. Oktober 1968, also kurz vor Engelbarts Präsentation seiner Maus, veröffentlichte die deutsche Telefunken ein neues Eingabegerät für ihre TR-440-Rechner, das als „Rollkugel“ bezeichnet wurde. Auch wenn unklar ist, wer zuerst die Idee zu einer Maus hatte, so ist Telefunken in jedem Fall die erste Firma, die eine solche kommerziell herstellte. Offenbar sah man dort die Entwicklung jedoch nicht als patentwürdig an. Die Weiterentwicklung der Engelbart’schen Maus erfolgte in den 1970er Jahren am Palo Alto Research Center (PARC) der Firma Xerox verließ William English das SRI und wechselte zu Xerox PARC. Dort entwickelte er eine Kugelmaus. Sie wurde 1973 zum ersten Mal beim Xerox Alto eingesetzt, der auch erstmals eine grafische Benutzeroberfläche besaß. Durch seine Tätigkeit am PARC war auch Niklaus Wirth angeregt worden, im Laufe seiner weiteren Arbeit an der ETH Zürich eine grafisch orientierte Workstation mit Mausbedienung zu entwickeln. Die Lilith wurde 1980 vorgestellt. Kommerziell verwendet wurde die Maus 1981 im Rechner Xerox Star, doch dem System wurde kein wirtschaftlicher Erfolg zuteil, weil die Maus 400 US-Dollar kostete und die entsprechende Schnittstelle im Computer 300 US-Dollar. Der Computerhersteller Apple lizenzierte diese Technik und beauftragte das kalifornische Design- und Ingenieurbüro Hovey-Kelley Design (heute IDEO) mit der Entwicklung einer verbesserten, industriell herzustellenden Maus für 25 US-Dollar. Die von Apple und IDEO entwickelte Kugelmaus wurde zum vorherrschenden Funktionsprinzip für Mäuse während der 1980er und 1990er-Jahre. Apple brachte diese Maus 1983 zusammen mit dem Rechner Lisa auf den Markt. Dieser hatte wegen seines hohen Preises keinen Markterfolg.  Das Nachfolgemodell, der 1984 eingeführte Macintosh, war dagegen erfolgreich. Erstmals in der PC-Geschichte basierte die Mensch-Maschinen-Schnittstelle von Lisa auf dieser Maus, und zwar so exklusiv, dass der Computer ohne Maus praktisch nicht zu bedienen war. Dass der Apple Lisa mit seiner Mausbedienung einen Meilenstein darstellte, wird auch anhand eines enthusiastisch geschriebenen Erfahrungsberichts eines Computerredakteurs von 1983 deutlich: „Das eigentliche Kennzeichen der Lisa ist die „Maus“. Dieses kleine Handgerät, durch eine dünne Schnur mit dem Computer verbunden, ist Lisas „Mensch/Maschine-Schnittstelle“. Mit der Rollkugel und der Taste ermöglicht die Maus die „intuitive“ Bedienungsführung. Durch Rollen auf der Tischplatte wird der Cursor auf dem Bildschirm geführt, ein Befehlswort oder ein Symbol „angeklickt“ und schon hat man Lisa einen Befehl erteilt, ohne dass man die Tastatur berührt hätte oder komplizierte Kommandosprachen beherrschen müsste.“    Noch bevor der Macintosh erschien, sah die Londoner Sunday Times im Januar „die Maus aus ihrem Loch kommen“: „Die Mausplage ist dabei, die Welt der Mikrocomputer zu infizieren. Glücklicherweise handelt es sich um freundliche Wesen, die dabei helfen sollen, den Anwender durch den Software-Dschungel zu führen. Die jüngste und spektakulärste Ausgeburt der Maus findet sich bei Lisa, dem lang erwarteten Bürocomputer, den Apple letzte Woche vorstellte. Wenn er im Sommer auf den Markt kommt, sollte der leitende Angestellte nur 20 Minuten benötigen, um die Lisa bedienen zu lernen, während es bei einem normalen Mikrocomputer 20 Stunden wären.“ 1985 brachte eine Ausgründung der EPFL (Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne), die Firma Logitech, die erste populäre Drei-Tasten-Kugelmaus LogiMouse C7 mit RS-232-Anschluss auf den Markt. Mit der Einführung der PS/2-Systeme durch IBM im Jahre 1987 wurden Mäuse mit PS/2-Anschluss vorgestellt. Die Maus wurde von IBM auch in Deutschland oft als „Pointing Device“ bezeichnet. 1980 begann die Entwicklung der optischen Maus. Steve Kirsch bei der Firma Mouse Systems und Richard Francis Lyon bei Xerox entwickelten unterschiedliche Ansätze. Deren Durchbruch kam aber erst mit günstigen und leistungsfähigen Chips zur Bildverarbeitung. Ende der 1990er Jahre begannen die optischen Mäuse, die auf Kugelmechanik basierenden Mäuse zu verdrängen. Ab Ende 1998 tauchten auch die ersten Mäuse auf, die über den 1996 im Wesentlichen von Intel spezifizierten USB-Anschluss mit dem Computer verbunden und in Windows 95 (OSR2.1), Windows 98 auf PCs oder MacOS auf Apple iMac betrieben werden können: Primax Navigator, Logitech Pilot. Das mitunter die Bewegungsfreiheit einschränkende Kabel führte zur Entwicklung drahtloser Mäuse stellte Logitech eine Maus basierend auf Infrarottechnik vor. Seit 1991 sind kabellose Mäuse verfügbar, die über Funk mit dem Computer kommunizieren. Ende 2002 wurde von Microsoft und Logitech eine Maus vorgestellt, die per Bluetooth mit dem PC kommuniziert, seit 2003 kann mit einem Produkt der Firma Belkin die Verbindung auch verschlüsselt werden. 1995 stellte Genius die Mouse Systems ProAgio und die Genius EasyScroll vor, die zwischen den beiden Maustasten ein zusätzliches Scrollrad aufwiesen, um zum Beispiel innerhalb eines Fensters schneller auf- und abscrollen zu können. Seit der 1996 von Microsoft vorgestellten Intellimouse und der Unterstützung innerhalb der Microsoft-Software kommen derartige Mäuse auf einen höheren Marktanteil. Seit 1998 gibt es von Sun Microsystems Lasermäuse für die Sun Sparc Workstations. Im Herbst 2004 stellte Logitech zusammen mit Agilent Technologies im Markt der Personal Computer eine erste Lasermaus vor, die Logitech MX 1000 Laser. Die MX1000 erreichte eine Bildverarbeitung von 5,8 Megapixeln/Sekunde bei einer Auflösung von 800 dpi (Dots per Inch – Punkte je Zoll, also 800 Punkte in ca. 2,5 cm). Mittlerweile sind auch Lasermäuse anderer Hersteller mit mehr als 5600 dpi verfügbar, beispielsweise die Razer Mamba, eine Maus für Computerspiele.

22 1979: Apple integriert Maus in Computersysteme
1973: Xerox‘s „Alto“-Computersystem für Versuchs- und Forschungszwecke beinhaltet eine Maus 1979: Apple integriert Maus in Computersysteme 1984: Der Mac kommt auf den Markt – Durchbruch der Maus 1973: Xeroxs „Alto-Computersystem“ für Versuchs- und Forschungszwecke beinhaltet eine Maus 1979: Apple integriert Maus in Computersysteme 1984: Der Mac kommt auf den Markt – Durchbruch der Maus

23 Danke für eure Aufmerksamkeit

24 Quellen