Teclado de Computador: Entenda Como Ele Funciona e Quando Surgiu

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Na computação, o teclado de computador é um dispositivo que possui uma série de botões ou teclas, utilizadas para inserir dados no computador. De fato, possuí teclas que representam letras, números, símbolos e outras funções; baseadas no modelo de teclado das antigas máquinas de escrever que atuam como alavancas mecânicas ou interruptores eletrônicos.

Os caracteres impressos sobre cada botão correspondem a um único símbolo escrito. No entanto, para produzir alguns símbolos no computador é necessário utilizar mais de uma tecla simultaneamente ou em sequência. Enquanto a maioria das teclas do teclado produz letras, números ou sinais (caracteres); outras teclas ou pressionamentos simultâneos de teclas podem produzir ações ou executar comandos do computador.

Os teclados mais comuns são projetados para a escrita de textos e inserção de comandos de sistema. Acompanhado do mouse, é uma das principais interfaces entre o computador e o usuário.

Uma interface de linha de comando é um tipo de interface do usuário navegada inteiramente usando um teclado de computador ou outro dispositivo similar que faz o trabalho de um.

Em um computador moderno, a interpretação das teclas pressionadas é deixada para o software. O teclado de computador distingue cada tecla física de todas as outras e informa todas as teclas pressionadas ao software de controle.

Os teclados também são usados para jogos de computador. Seja teclados comuns ou teclados com recursos especiais de jogo, que podem acelerar as combinações de teclas usadas com frequência.

Após o declínio dos cartões perfurados e da fita de papel, a interação via teclados estilo teletipo tornou se o principal método de entrada para computadores.

História

Enquanto as máquinas de escrever são o ancestral definitivo de todos os dispositivos de entrada de texto baseados em chave, o teclado do computador como um dispositivo para entrada de dados eletromecânicos e comunicação deriva em grande parte da utilidade de dois dispositivos: teleimpressores (teletipos) e perfuradores de cartões. Foi através desses dispositivos que os modernos teclados de computador herdaram seus layouts.

Em 1808, o italiano Pelegrinno Turri introduziu o sistema de teclado, o qual queria se comunicar com uma amiga que era cega. Carlos Thuber, em 1843 cria um modelo aperfeiçoado da máquina de escrever junto com teclado.

E só em 1868, Christopher Sholes criou o teclado QWERTY, para as máquinas de escrever. Para ter agilidade e rapidez na hora da digitação. Entretanto há boatos que ele teria roubado o mecanismo do Padre Francisco João de Azevedo.

O Padre João de Azevedo foi o primeiro inventor brasileiro desse tipo de mecanismo. Alguns dispositivos que imprimiam dados alfanuméricos eram usados no começo do século XX. Os mais antigos eram as fitas de papéis perfurados, que começaram a ser utilizados em 1881.

Já na década de 1870, dispositivos similares a teleimpressores eram usados para digitar e transmitir simultaneamente dados de texto do mercado de ações através das linhas telegráficas para as máquinas de cotações de ações, para serem copiados e exibidos na fita.

O Teclado no Século XX

O teletipo, em sua forma mais contemporânea foi desenvolvido de 1907 a 1910; pelo engenheiro mecânico americano, Charles Krum e seu filho Howard, com as primeiras contribuições do engenheiro eletricista Frank Pearne. Modelos anteriores foram desenvolvidos separadamente por indivíduos como Royal Earl House e Frederick G. Creed.

O código Morse sonoro foi usado até meados de 1917; quando os circuitos principais, especialmente aqueles que usavam cabos como a API e a UPI foram convertidos para usar impressoras mecânicas. Os sistemas de cartões perfurados, já eram usados há muitos anos para controlar máquinas de confeccionar. Além disso, começaram a criar empregos para as pessoas que guardavam os dados com as máquinas de tabulação.

No século vinte a máquina de teletipo se uniu a máquina de escrever, onde resultou em uma nova forma de comunicação telegráfica, em 1930. Inicialmente essas máquinas imprimiam em uma fita de papel, onde papeis maiores poderiam ser usados. A tecnologia de cartões perfurados criada em 1881, ajudou a criar e a guardar mensagens que depois poderiam ler de novo com um leitor mecânico.

Herman Hollerith desenvolveu os primeiros dispositivos perfuradores de cartões. Logo evoluíram para incluir chaves de texto e entrada de números semelhantes às máquinas de escrever normais na década de 1930.

O teclado do teletipo desempenhou um papel importante na comunicação ponto a ponto e ponto a multiponto, durante a maior parte do século XX. Enquanto o teclado no dispositivo perfurador de cartão desempenhou um papel importante na entrada de dados e armazenamento ao mesmo tempo.

O Teclado de Computador

O desenvolvimento dos primeiros computadores incorporou teclados de máquinas de escrever elétricas. O computador ENIAC incorporou um dispositivo perfurador de cartão como dispositivo de entrada e de saída baseado em papel. Enquanto o computador BINAC também utilizou uma máquina de escrever controlada eletromecanicamente para entrada de dados em fita e saída de dados.

A Segunda Guerra Mundial ajudou na criação de computadores para quebrar códigos de mensagens criptografadas de guerra. Eles faziam cálculos realmente rápidos para sua época. Mesmo antes da guerra, algumas companhias como a Bell Laboratories começavam a trabalhar com computadores.

Em setembro de 1940, G. R. Stibitiz demonstrou o Model 1, que utilizava uma entrada de teclado do teletipo. Uma demonstração única porque foi feita através de linhas telefônicas, algo que não seria repetido por mais de uma década. Enfim, os anos 50 viram o começo da comercialização do computador.

Computadores como o UNIVAC tinham um teclado que era usado para controlar o console, mas antes eles eram apenas para calcular números de maneira mais fácil.

O teclado permaneceu como o periférico de computador mais integrado na era da computação pessoal até a introdução do mouse como um dispositivo de consumo em 1984. Por esta altura, interfaces de usuário somente de texto com gráficos esparsos deram lugar a ícones comparativamente ricos em gráficos na tela.

No entanto, os teclados permanecem centrais para a interação humano computador até o presente. Mesmo quando os dispositivos móveis como smartphones e tablets, adaptam o teclado como um meio virtual de entrada de dados.

Estrutura

Os teclados de computador são formados por teclas paralelas em uma estrutura plana, horizontal; sobre a qual o utilizador posiciona as mãos a fim de pressionar, com os dedos, as teclas necessárias à operação.

Cada tecla tem um ou mais caracteres impressos ou gravados na face. No entanto, cinquenta por cento dos botões produzem caracteres gráficos.

As teclas são ligadas a um chip dentro do teclado. Este chip é responsável por identificar a tecla pressionada e por enviar as informações para o computador. O meio de transporte dessas informações entre o teclado e o computador pode ser: sem fio; via rede sem fio, Bluetooth ou infravermelho, ou a cabo. Atualmente os conectores mais comuns são PS/2 e USB, mas computadores mais antigos utilizavam padrão DIN.

Entretanto, há diversos desenhos de teclados voltados a fins específicos. Há também teclados ergonômicos, em que o posicionamento das teclas busca maior conforto para quem digita.

Arranjo das Teclas

O número de teclas em um teclado padrão varia de 101 a 104 teclas, entretanto, considerando-se teclas de atalho e outros recursos, é comum encontrar teclados de até 130 teclas. Também há variantes compactas com menos de 90 teclas, geralmente encontradas em laptops em computadores de mesa compactos.

Os arranjos mais comuns em países ocidentais se baseiam no padrão QWERTY e variantes próximas, como o plano de AZERTY francês. O nome QUERTY vem da disposição das seis primeiras letras do teclado alfabético.

Criado por volta de 1870 por Christoper Sholes, originado na máquina de escrever, o padrão visa facilitar a digitação, pois as teclas foram organizadas aproximando os pares de letras mais usados na língua inglesa.

Nos últimos anos, teclados com recursos específicos para navegação na internet ficaram populares. Afinal, esses incluem botões extras para aplicações especificas.

Foram propostos outros tipos de teclados para equipamentos portáteis pequenos, nos quais a instalação de um teclado comum seria incompatível por questões de tamanho.

Um sistema que permitiu reduzir o número de teclas foi denominado “chord”. O nome deriva da palavra inglesa para acorde, por analogia com acordes executados em um instrumento musical de teclas.

Nesse sistema ao pressionar diversas teclas simultaneamente, é produzido um caractere diferente. Assim o utilizador deve aprender as combinações de teclas necessárias para gerar os caracteres de que necessita. Um exemplo é o teclado GKOS, projetado para dispositivos sem fio pequeno.

Tipos de Teclado

Um fator que determina o tamanho de um teclado é a presença de chaves duplicadas, como um teclado numérico separado ou duas de Shift, AlLT e CTRL por conveniência.

Além disso, o tamanho do teclado de computador depende da extensão em que um sistema é usado, onde uma única ação é produzida por uma combinação de pressionamentos de teclas subsequentes ou simultâneos (com teclas modificadoras) ou pressionamento múltiplo de uma única tecla.

Outro fator que determina o tamanho de um teclado é o tamanho e o espaçamento das teclas. A redução é limitada pela consideração prática de que as teclas devem ser grandes o suficiente para serem facilmente pressionadas pelos dedos. Alternativamente, uma ferramenta é usada para pressionar teclas pequenas.

No Brasil há dois layouts de teclado, ABNT e ABNT2. Embora a regra da ABNT ( Associação Brasileira de Normas Técnicas) exija que os teclados tenham alguns símbolos como colchetes, numerais altos, entre outros; o atual padrão de teclado brasileiro é o ABNT2.

Isso não significa, porém, que não existam mais teclados com o modelo ABNT, pois os dois modelos são utilizados no Brasil, e ambos seguem o padrão QWERTY.

A primeira vista não há grandes diferenças entre um modelo de teclado e outro. Em ambos, as letras, os acentos, os números, estão dispostos da mesma maneira, inclusive possuem o “Ç”.

A diferença é que no ABNT2 há a tecla ALT Gr, ao lado direito da barra de espaço, e muitos não utilizam por não saber qual a sua finalidade.

Quando pressionada junto com uma tecla que possua a terceira função, a combinação torna possível digitar símbolos que não possuem tecla especifica. As teclas de terceira função mostram três caracteres na mesma tecla.

Padrão

Os teclados de computador de mesa tradicionais de 101 teclas dos EUA ou os teclados de 104 teclas do Windows incluem caracteres alfabéticos, símbolos de pontuação; números e uma variedade de teclas de função. Os teclados de 102/104 teclas internacionalmente comuns tem uma tecla Shift menor à esquerda e uma chave adicional com mais alguns símbolos entre a letra a direita.

A tecla enter geralmente também tem uma forma diferente. Os teclados de computador são semelhantes aos teclados de máquinas de escrever elétricas, mas contém teclas adicionais, como o comando ou as teclas do Windows. Não há um teclado de computador padrão, embora muitos fabricantes imitem o teclado dos PCs.

Na verdade, existem três teclados de PCs diferentes: o teclado do PC original com 84 teclas, o teclado AT também com 84 teclas e o teclado aprimorado com 101 teclas. Os três diferem um pouco no posicionamento das teclas de função, das teclas de controle, da tecla de retorno e a tecla Shift.

Tamanho do Laptop

Teclados em laptops e notebooks têm uma distância de deslocamento menor para o toque de tecla e um conjunto reduzido de teclas. Eles podem não ter um teclado numérico e as teclas de função podem ser colocadas em locais diferentes de seu posicionamento em um teclado padrão de tamanho normal.

O mecanismo de troca de um teclado de laptop é mais provável de ser um comutador de tesoura do que um domo de borracha; isso é oposto à tendência dos teclados de tamanho normal.

Teclados Flexíveis

Os teclados flexíveis são uma junção entre teclados do tipo normal e do tipo laptop; normais a partir da disposição total das teclas e do laptop a partir da distância menor. Além disso, a flexibilidade permite que o usuário dobre / role o teclado para melhor armazenamento e transferência.

No entanto, para digitar, o teclado deve estar apoiado em uma superfície rígida. A grande maioria de teclados flexíveis no mercado é feita de silicone; este material os torna à prova de água e poeira. Isso é útil em hospitais, onde os teclados são submetidos a lavagens frequentes e outros ambientes sujos ou que devem ser limpos.

Teclado Ergonômico

Teclados ergonômicos são projetados para serem mantidos como um controlador de jogo e podem ser usados como tal; em vez de dispostos em cima de uma superfície de mesa.

Normalmente, os teclados ergonômicos mantêm todas as teclas alfanuméricas e os símbolos que um teclado padrão teria. São acessados apenas pressionando dois conjuntos de teclas de uma só vez; um atuando como uma tecla de função similar a uma tecla “Shift” que permitiria letras maiúsculas em um teclado padrão.

Os teclados ergonômicos permitem que o usuário se mova pela sala ou se incline para trás em uma cadeira, enquanto também pode digitar na frente ou longe do computador. Algumas variações também incluem um mouse com bola de comando que permite o movimento e a digitação do mouse incluído em um dispositivo portátil.

Teclado Multifuncional

Teclados multifuncionais fornecem funções adicionais além do teclado padrão. Muitos são teclados de computador programáveis e alguns controlam vários PCs, estações de trabalho e outras fontes de informação; geralmente em ambientes de trabalho com várias telas. Os usuários têm funções-chave adicionais, bem como as funções padrão e podem usar um único teclado e mouse para acessar várias fontes.

Teclados multifuncionais podem apresentar teclados personalizados, função totalmente programável ou teclas programáveis para macros / pré-ajustes, leitores biométricos ou de smart card, bola de comando, etc. Teclados multifuncionais de nova geração possuem tela sensível ao toque para transmitir vídeo; controlar mídia audiovisual e alarmes; executar entradas de aplicativos; configurar ambientes de desktop individuais, etc.

Os teclados multifuncionais também permitem que os usuários compartilhem o acesso a PCs e outras fontes de informações. Múltiplas interfaces são usadas para integrar dispositivos externos. Alguns teclados multifuncionais também são usados para controlar direta e indutivamente as paredes de vídeo.

Ambientes comuns para teclados multifuncionais são locais de trabalho complexos e de alto desempenho para operadores financeiros e operadores de salas de controle. Serviços de emergência, segurança, gerenciamento de trafego aéreo, indústria, gerenciamento de serviços públicos, etc.

Layout Não Padronizado e Tipos de Uso Especial

Teclado Estenótipo

Enquanto outros teclados associam uma ação a cada tecla, os teclados combinados associam ações a combinações de pressionamento de teclas. Como existem muitas combinações disponíveis, os teclados com acordes podem produzir mais ações em uma placa com menos teclas.

Usado pela maioria dos repórteres da corte norte americana; as máquinas usam teclados harmônicos para permitir que digitem textos muito mais rápido digitando uma silaba a cada traçado, em vez de uma letra por vez. A partir de 2007, os digitadores mais rápidos usam um estenógrafo, um tipo de teclado de cordas.

Alguns teclados harmônicos também são feitos para uso em situações em que menos teclas são preferíveis; como em dispositivos que podem ser usados com apenas uma mão e em pequenos dispositivos móveis que não tem espaço para teclas maiores. Teclados com acordes são menos desejáveis em muitos casos, porque é necessário praticar e memorizar as combinações para se tornarem proficientes.

Teclado Virtual

Teclado virtual é um software que permite entrada de texto em programas de computador de maneira alternativa ao teclado convencional. Sua operação se baseia em receber entradas de um dispositivo apontador como mouse, um ecrã tátil ou uma stylus; sobre uma imagem de teclado que é convertida para um caractere de texto, que é escrito na tela do editor.

Teclados virtuais podem ser encontrados em dispositivos como computadores pessoais, laptops, telefones celulares, tablets, consoles portáteis e caixas eletrônicos. Tecnologias mais eficientes vêm sendo desenvolvidas para permitir que pessoas com deficiências possam escrever com mais facilidade e velocidade que nos teclados virtuais convencionas.

Em lugar de oferecer uma imagem de teclado onde é obrigado a clicar em cada tecla, os novos softwares buscam formas de conhecer a língua na qual o usuário vai escrever, e oferecer a ele o caracter ou a palavra mais provável de ser usada em seguida; baseada em estatísticas, ou aprendizado, utilizando técnicas de inteligência artificial.

Também chamados de teclados de software ou teclados na tela assumem a forma de programas de computador que exibem uma imagem de um teclado na tela. Os teclados virtuais tornaram-se muito populares em telefones celulares com tela sensível ao toque. Devido aos custos adicionais e aos requisitos de espaço de outros tipos de teclados de hardware.

O Microsoft Windows, o Mac OS X e algumas variantes do Linux incluem teclados na tela que podem ser controlados com o mouse. Nos teclados virtuais, o mouse tem que ser manobrado nas letras da tela dadas pelo software.

Teclado de Projeção

Teclados de projeção projetam uma imagem de teclas, com um laser, sobre uma superfície plana. O dispositivo então usa uma câmera ou um sensor infravermelho para assistir onde os dedos do usuário se movem. Ele contará que uma tecla foi pressionada quando vê o dedo do usuário tocar na imagem projetada.

Os teclados de projeção podem simular um teclado em tamanho real a partir de um projetor muito pequeno. Porque as chaves são simplesmente imagens projetadas, elas não podem ser sentidas quando pressionadas. A maioria dos teclados de projeção é feita para uso com PDAs e smartphones, devido ao seu formato pequeno.

Tecnologia de Teclado Óptico

Também conhecido como teclado foto-óptico, teclado sensível à luz, teclado foto-elétrico e tecnologia de detecção de ativação de tecla óptica.

Uma tecnologia de teclado óptico utiliza dispositivos de emissão de luz e sensores fotográficos para detectar opticamente teclas ativadas. Normalmente, os emissores e sensores estão localizados no perímetro, montados em uma pequena PCB. A luz direcionada de um lado a outro do interior do teclado só pode ser bloqueada pelas teclas ativas.

A maioria dos teclados óticos exige pelo menos 2 feixes (mais comumente feixe vertical e horizontal) para determinar a chave ativada. Alguns teclados óticos usam uma estrutura de teclas especial que bloqueia a luz em um determinado padrão. O que permite apenas um feixe por linha de teclas (mais comumente feixe horizontal).

Processador de Controle

O teclado de computador inclui circuitos de controle para converter teclas pressionadas em códigos-chave que os componentes eletrônicos do computador podem entender. Os interruptores de chave são conectados através da placa do circuito e uma matriz XY elétrica; onde uma voltagem é fornecida sequencialmente para as linhas Y e, quando uma tecla é pressionada, detectada sequencialmente pela varredura das linhas X.

Os primeiros teclados de computador eram para terminais de dados de computador de mainframe e usavam peças eletrônicas discretas. O primeiro microprocessador de teclado foi introduzido em 1972 pela General Instruments, mas os teclados tem usado a variante do microcontrolador 8048 de chip único desde sua disponibilização em 1978.

A matriz de comutador de teclado está conectada à entrada, converte as teclas digitadas em chave códigos. Para um teclado separado, envia os códigos pelo cabo do teclado para o processador principal na placa-mãe do computador. Esta comunicação por cabo de teclado serial é somente bidirecional, na medida em que a eletrônica do computador controla a iluminação das luzes caps lock, num lock e scroll lock.

Tipos de Conexão

Existem várias maneiras de Conectar um teclado a uma unidade de sistema usando cabos; incluindo o conector AT comumente encontrado em placas-mãe, que foi eventualmente substituído pela conexão PS/2 e USB. Antes da linha de sistemas iMac, a Apple usava o Apple Desktop Bus proprietário para seu conector de teclado.

Os teclados sem fio se tornaram populares por sua maior liberdade do usuário. Um teclado sem fio inclui uma unidade combinada de transmissor e receptor necessária que se conecta à porta do teclado do computador. O aspecto sem fio é atingido por sinais de radiofrequência ou por infravermelho. Podem ser enviados e recebidos tanto pelo teclado quanto pela unidade conectada do computador.

Um teclado sem fio pode usar uma radiofrequência padrão da indústria chamada Bluetooth. No entanto, um teclado sem fio precisa de baterias para funcionar e pode representar um problema de segurança devido ao risco de invasão de dados por hackers. Teclados solares sem fio carregam suas baterias de pequenos painéis solares usando luz solar ou iluminação artificial padrão.

Referências:

  1. Wikipédia, Teclado (Informática) disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Teclado_(informática)>.
  2. Wikipédia, Teclado Virtual, disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Teclado_virtual>.
  3. Wikipédia, Computer Keyboard, disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_keyboard>.
  4. Karen Malek, Tech Tudo, Teclado ABNT ou ABNT2: veja qual a diferença entre os modelos disponível em: <https://www.techtudo.com.br/dicas-e-tutoriais/noticia/2016/06/teclado-abnt-ou-abnt2-veja-qual-diferenca-entre-os-modelos.html>.

Imagens Pixabay.

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