איך עובד עכבר של מחשב?

מפגש ראשון

למפגש הראשון הבאתי שני עכברים כדוריים ישנים שמצאתי מתגלגלים במשרד. עכבר כדורי הוא מצד אחד מכשיר די פשוט, ומצד שני כיף לראות איך הוא עובד וקל מאוד לפרק אותו.

הילדים זיהו בקלות שמדובר בעכבר ישן: גם כדורי ולא אופטי, גם חסרה הגלגלת וגם תקע PS/2 במקום USB. הם מכירים היטב את השימוש בעכבר - לכוון ולהקליק. הילדים הסבירו שכאשר מזיזים את העכבר, הכדור מתגלגל וככה העכבר יודע לאן לזוז.


מתחילים לפרק
הוצאנו החוצה את הכדור. הוא כבד בצורה מפתיעה - עשוי מתכת ומצופה גומי. השילוב הזה נועד להבטיח שהכדור יתגלגל בצורה חלקה ושתהיה לו אחיזה טובה במשטח עליו הוא מתגלגל - הגומי מוסיף חיכוך. ראינו שהכדור נוגע בשלושה גלילים - שניים שחורים ואחד לבן. הילדים ניחשו ששני הגלילים השחורים קולטים את התנועות קדימה-אחורה וימינה-שמאלה. אלכסון נוצר משילוב של שתי התנועות (למשל: קדימה וימינה). לא ידענו למה משמש הגליל השלישי, הלבן.

הילדים הבריגו בשמחה את הברגים שמחברים את שני חלקי הקופסא. למי שלא זוכר: בורג רגיל פותחים לכיוון שמאל, סוגרים לכיוון ימין (עם השעון). המברג היה מגנטי, כך שהיה קל לשלוף את הברגים (טיפ: אם המברג שלכם לא מגנטי, אפשר להצמיד לו מגנט וזה יעבוד נהדר).

המעגל המודפס
בתוך הקופסא מצאנו כרטיס אלקטרוני, אליו מתחבר גם החוט באמצעות שקע - כך קל יותר לפועלים במפעל לחבר את החוט למעגל המודפס. על הכרטיס נמצאים שני מפסקים - אחד לכל כפתור של העכבר. לחצנו על המפסקים עם האצבע וגילינו שה"קליק!" מגיע מהמפסק ולא מהכפתור. הילדים הסבירו שצריך את ה"קליק!" בשביל שנדע שבאמת לחצנו. ליד המפסקים נמצא גם "ג'וק" - מעבד זעיר, שהוא המוח של העכבר.




מתנועה לאלקטרוניקה
בדקנו גם את שלושת הגלילים. שני הגלילים השחורים מסובבים גלגל המכיל חריצים רבים. הגליל השלישי (הלבן) מחובר לקפיץ. נראה שהתפקיד שלו הוא ללחוץ את הכדור אל שני הגלילים השחורים. החלק המעניין ביותר הוא הקישור בין תנועת העכבר לאלקטרוניקה. העכבר מסובב את הגלילים השחורים. הגליל השחור מסובב את הגלגל עם החריצים. הגלגל הזה נמצא בין שני חלקים אלקטרוניים - נורת לד LED ותא פוטו-אלקטרי. תא פוטו-אלקטרי הוא רכיב אלקטרוני שמגיב לאור. משתמשים בו, למשל לאזעקות: שולחים קרן אור (אפשר לייזר?) מפינה אחת של החדר אל הפינה השניה, שם נמצא התא הפוטו-אלקטרי. ברגע שהגנב נכנס לחדר, הוא "חותך" את קרן האור. התא הפוטו-אלקטרי מגיב והאזעקה מתחילה לצרוח. בעכבר, האור שיוצא מה-LED עובר דרך החריצים ומגיע לתא הפוטו-אלקטרי. בכל פעם שמופיע אור (כלומר, שהגלגל מסתובב והחריץ מגיע מול התא) התא הפוטו-אלקטרי שולח אות אל המעבד הזעיר של העכבר. המעבד כבר עושה את החישוב מה כיוון וקצב התנועה ושולח את המידע אל המחשב דרך החוט.

מרכיבים את העכברים
לא האמנתי, אבל בסוף המפגש הילדים הצליחו להרכיב בחזרה את העכברים מהחתיכות הקטנטנות שהיו לנו על השולחן! כל הכבוד להם על ההבנה ועל היכולת הטכנית.

חומר נוסף
איך פועל עכבר כדורי
איך פועל עכבר אופטי