Keyboard Technology

Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

Berbicara mengenai input device pada komputer. Kali ini, saya akan mencoba membahas input device lain yang tak kalah pentingnya, yakni keyboard. Secara bahasa kita mendefinisikan keyboard sebagai alat untuk memasukkan karakter berupa huruf, angka maupun tanda baca melalui tombol-tombol elektronik yang terhubung dengan komputer. Bila melihat sejarah perkembangannya, keyboard pada komputer tidak serta merta tercipta, akan tetapi melalui sebuah proses dan evolusi teknologi dari pendahulunya seperti punch card, paper tape dan tentu saja mesin ketik mekanik.

Sejarah

Penemuan keyboard komputer modern dimulai sejak awal penemuan mesin ketik oleh Christopher Latham Sholes. Kemudian pada tahun 1868 ia mematenkan penemuannya tersebut. Pada 1877, mesin ketik dipasarkan secara massa oleh The Remington Company untuk kali pertamanya. Pada masa itu mesin ketik cukup populer dikalangan penggunanya, namun seiring perkembangannya yang menuntut fungsi lebih dari sebuah mesin mekanik. Maka diciptakanlah teletype machine yang merupakan kombinasi antara mesin ketik dengan telegraph pada tahun 1930-an. Selain teletype, ada pula keypunches yang merupakan kombinasi antara mesin ketik dengan punched card system. Kedua device tersebut merupakan awal kemunculan keyboard komputer yang notabene mengadaptasi dan menyempurnakan teknologinya.

Dasar keyboard komputer

Fungsi utama keyboard komputer adalah sebagai device input yang digunakan untuk mengeketik dekumen, shortcut, mengakses menu, bermain game dan fungsi lainnya. Setiap keyboard dapat memiliki fungsi yang berbeda berdasarkan dari manufaktur, atau operating system yang diperuntukkan padanya.

Secara umum keyboard komputer memiliki bentuk dan ukuran yang sama untuk keycap-nya. Selain itu, pola serta penempatan tombolnya juga memiliki standar yang telah ditetapkan.

Umumnya keyboard komputer memiliki tombol antara 80 hingga 110, yang terdiri :

  • typing keys
  • Numeric keypad
  • Function keys
  • Control keys

Tombol pada keyboard termasuk huruf-huruf dari alfabet, umumnya diletakkan dalam pola yang sama digunakan untuk mesin ketik. Tata letak ini dikenal sebagai QWERTY untuk enam huruf pertama. Awalnya, tata letak ini membantu menjaga agar lengan logam pada mesin ketik mekanik tidak bertabrakan.

Picture

QWERTY keyboard
Picture

DVORAK keyboard
_ Selain QWERTY, pola lain yang juga cukup dikenal adalah Dvorak, yang diambil dari nama penemunya yaitu August Dvorak. Berbeda dengan QWERTY, pola Dvorak menempatkan seluruh huruf vokal disebelah kiri keyboard sedangkan huruf konsonan pada sebelah kanan keyboard.  Orang yang suka dengan tata letak Dvorak mengatakan bahwa tata letak tersebut meningkatkan kecepatan mengetik mereka dan mengurangi kelelahan. Layout lainnya termasuk ABCDE, XPERT, QWERTZ dan AZERTY. Untuk layout QWERTZ dan AZERTY umumnya digunakan di Eropa.
Cara kerja keyboard komputer
Seperti halnya rangkaian elektronik, keyboard komputer memiliki  processor dan rangkaian yang membawa informasi dari dan ke processor. Rangkaian tersebut tergabung membentuk key matrix. Key matrix merupakan sebuah grid rangkaian elektronik yang terletak di bawah tombol keyboard. Setiap keyboard (kecuali model kapasitif) memiliki rangkaian terputus yang berada tepat di bawah setiap tombolnya. Ketika tombol ditekan ia akan memicu switch yang membuat rangkaian akan terhubung sehingga arus akan mengalir. Setiap tombol dilengkapi sistem mekanis yang membuatnya kembali ke posisi awal yang disebut bounce sehingga rangkaian akan terputus kembali. lain halnya apabila kita menekan tombol dan menahannya, processor akan mengenali sebagai penekanan tombol secara berulang-ulang.Ketika processor menemukan rangkaian tertutup, ia lalu akan membandingkan lokasi pada key matrix dengan character map di ROM (read only Memory). Character map merupakan perbandingan secara lookup table. Hal tersebut memberikan informasi pada processor tentang posisi setiap key pada matrix dan keystroke atau kombinasi keystroke yang terjadi. Sebagai contoh, character map memungkinkan processor untuk mengetahui bahwa ketika tombol “a” ditekan, maka yang dieksekusi adalah huruf “a” kecil bukan “A” kapital yang dihasilkan dari kombinasi tombol “shift” dan “a”.
Picture

Keyboard Controller
Picture

Keyboard matrix
Picture

Membrane keyboard structure
Jenis Key Switch pada Keyboard
Terdapat banyak jenis keyboard, biasanya dibedakan dari teknologi switch yang digunakan dalam operasi kerjanya. Penggunaan switch tertentu menentukan key response yang dihasilkan (feedback bahwa tombol telah ditekan) dan jarak yang diperlukan untuk dapat mengeksekusi karakter secara tepat. Secara umum switch menggunakan ukurun satuan dalam gram-force (gf) atau kita dapat menyebutkan gram saja.

1. Membrane keyboard

terdapat dua jenis keyboard berbasis membrane yakni flat panel membrane keyboard dan full-travel membrane keyboard. Flat panel membrane keyboard sering kita jumpai pada microwave oven dan photocopier. Desain umumnya terdiri dari tiga layer. Pada top layer terdapat label yang tercetak pada sisi luarnya, sedangkan pada sisi dalamnya dilapisi bahan konduktif. Tepat di bawah top layer terdapat spacer layer yang memisahkan antara top layer dengan back layer, sehingga keduanya tidak mengalami kontak listrik secara langsung. Bagian back layer memiliki garis-garis konduktif yang tercetak tegak lurus dengan garis konduktif pada top layer. Ketika terjadi penekanan, jari mendorong top layer melalui spacer layer sehingga keduanya terhubung. Hal ini menunjukkan kepada komputer atau keyboard control processor bahwa tombol tertentu telah ditekan.Lain halnya dengan flat-panel membrane, full-travel membrane tidak memiliki tactile feedback, sehingga kebanyakan menggunakan penanda berupa suara atau kedipan cahaya ketika tombol ditekan. Keyboard jenis ini sering digunakan di lingkungan industri.

Baik jenis metal maupun polydome, keduanya banyak diaplikasikan pada keyboard di pasaran saat ini. Tidak hanya terbatas sebagai device input pada PC saja namun juga digunakan pada handheld controller, mobile phone, automotive, dan medical device.
_

Picture

Integrated rubber dome
Picture

Independent rubber dome
_2. Scissors-Switch Keyboard
Scissors switch keyboard sebenarnya pengembangan dari dome-switch keyboard karena ia masih menggunakan mekanisme rubber dome disamping mekanisme 2 plastik yang saling bersilangan layaknya sebuah gunting, ini adalah alasan mengapa ia dinamakan scissors swtich keyboard. Berbeda dengan dome-switch keyboard, scissors-switch keyboard memiliki jarak yang lebih pendek agar keycap dapat mencapai jalur rangkaian board, sekitar 2 mm. Umumnya keyboard jenis ini banyak digunakan pada notebook.Dari segi ketahanan ia memiliki life span yang lebih panjang, hingga 10 juta kali  penekanan sampai akhirnya ia tidak berfungsi. Kelebihan lainnya, ia lebih nyaman digunakan karena tidak memerlukan penekanan yang besar agar tombol pada keyboard dapat mengeksekusi karakter yang kita input-kan.  Walaupun dari segi pengoperasiannya cukup baik, keyboard jenis ini sulit untuk dibersihkan dikarenakan struktur mekanis yang digunakannya lebih rumit dari rubber dome. Selain itu harganya juga lebih mahal.
Picture

Scissors mechanism
3. Mechanical Keyboard
Umumnya keyboard komputer yang dijual dipasaran saat ini menggunakan dome-switch keyboard. Alasan utamanya adalah karena bahan materialnya lebih murah dibanding mechanical keyboard sehingga tentunya akan meningkatkan keuntungan bagi perusahaan manufaktur. Namun seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, umur dari keyboard berbasis karet ini lebih rendah di banding mechanical keyboard.Terdapat banyak sekali jenis key switch yang digunakan pada mechanical keyboard. Hal tersebut dibedakan berdasarkan respon dan travel time. Jenis key switch yang paling umum digunakan adalah jenis cherry yang diproduksi oleh Cherry Corporation untuk segmen high-end keyboard. Terdapat 5 desain yang berbeda untuk seri cherry MX ini.

Picture

Cherry MX Black Switches
Type: Linear Switch
Tactile: No
Clicky: No
Actuation Force: 60g (40g-80g overall)
Key Travel: 2mm to actuation, 4mm to bottom

Picture

Cherry MX Brown Switches
Type: Tactile Switch
Tactile: Yes
Clicky: No
Actuation Force: 45g (55g Peak Force)
Key Travel: 2mm to actuation, 4mm to bottom

Picture

Cherry MX Blue Switches
Type: Tactile & Clicky Switch
Tactile: Yes, precise
Clicky: Yes
Actuation Force: 50g (60g Peak Force)
Key Travel: 2mm to actuation, 4mm to bottom

Picture

Cherry MX Clear Switches
Type: Tactile Switch
Tactile: Yes
Clicky: No
Actuation Force: 55g (65G peak force)
Key Travel: 2mm to actuation, 4mm to bottom

Picture

Cherry MX Red Switches
Type: Linear Switch
Tactile: No
Clicky: No
Actuation Force: 45g
Key Travel: 2mm to actuation, 4mm to bottom

Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

Comments

comments

Add a Comment