Die PC-Maus : Arten und Funktion

1. Die Maus

DreitastenmausDie Maus gehört zu den besonders auffälligen Entwicklungen im Laufe der PC-Zeit (Personal Computer). Anfangs wurde die Maus von Anwendern und Programmierern eher kritisch betrachtet. Aber heutige Benutzeroberflächen lassen sich mit der Maus viel einfacher bedienen als nur mit der Tastatur.
Bild 1: Dreitastenmaus


Viele Programme, insbesondere die, die mit einer graphischen Oberfläche arbeiten, lassen sich mit einer Maus bedienen. Eine Maus erlaubt schnelle Bewegungen auf dem Bildschirm und übernimmt insofern die Funktion der Cursortasten, so dass man sehr schnell von einer Stelle im Text zu einer anderen gelangt. Durch zusätzliche Tasten auf der Maus lassen sich verschiedene Programmfunktionen steuern. Mittlerweile sind fast alle Anwendungsprogramme und auch schon eine Vielzahl an Betriebssystemen für den Einsatz einer Maus ausgelegt.
Die Maus überträgt zweidimensionale Bewegungen und funktionsauslösende Tastendrücke des Benutzers an den Computer. Zur Erfassung der Bewegungen können mechanische oder optische Sensoren eingesetzt werden (siehe Abschnitt 2. und 3.). Als funktionsauslösende Mechanismen werden eine verschiedene Anzahl an Tasten eingesetzt, meist zwischen zwei und fünf.

Im Zusammenhang mit der Betätigung der Maustasten wird meist vom Klicken gesprochen. Ein einfaches Betätigen wird als "Klick" bezeichnet. Das schnelle, zweimalige Betätigen als "Doppelklick". Während mit der linken Maustaste meistens Programme aktiviert werden, dient die rechte Maustaste dazu, Menüfelder aufzurufen. Diese
Menüfelder stehen im Zusammenhang mit dem Objekt, das man mit dem Mauszeiger auswählt. Deshalb bezeichnet man diese Menüs als Kontextmenüs. Sie sind für das schnelle und routinierte Arbeiten sehr hilfreich.

2 ScrollräderZum Standard ist mittlerweile das Mausrad (auch: Scrollrad) geworden, mit dem man zum Beispiel bei größeren Textdokumenten schneller von einer Stelle am Anfang des Textes zu einer anderen am Ende scrollen kann. Mittlerweile gibt es auch schon Mäuse mit 2 Mausrädern, mit denen man vertikal und horizontal scrollen kann.
Die PC-Maus wird, wie die Tastatur, über ein Kabel (seriell, PS2, USB) oder auch kabellos (Infrarot, Funk) an den Computer angeschlossen (siehe Abschnitt 5.).

Bild 2: Maus mit 2 Scrollrädern

2. Die mechanische Maus

ZweitastenmausAm Boden mechanischer Mäuse ist eine Stahlkugel, überzogen mit Gummi, eingebaut. Diese dreht sich durch die Bewegung der Maus auf einer Unterlage. Die Rollbewegung wird im Innern der Maus durch zwei senkrecht zueinander angeordnete Walzen abgenommen. Eine zusätzliche Stützrolle verleiht der Konstruktion die nötige Stabilität. Jede Walze ist für eine Bewegungsrichtung zuständig (senkrecht oder waagerecht). Diagonale Bewegungen kommen also durch die Bewegung beider Walzen zustande. Die Walzen setzen die mechanische Bewegung in Computersignale um.
Bild 3: Zweitastenmaus


Abtastung der BewegungAm Ende der Walzen befinden sich zwei Lochscheiben, die über so genannte Lichtschranken abgetastet werden. Abhängig vom zurückgelegten Weg der Kugel werden so für den Computer zählbare Impulse erzeugt und der Mauszeiger auf dem Bildschirm bewegt. Das Abfragen und Auswerten der Daten erledigt der so genannte Maustreiber.

Bild 4: Abtastung der Bewegung

LichtschrankeEine solche Lichtschranke kann man sich wie ein kleines Rad eines Fahrrades, mit mehreren dünnen "Speichen", vorstellen. Durch diesen Kreis fällt ein Lichtstrahl, der wiederum durch einen optischen Sensor abgetastet wird. Dieser Lichtstrahl wird durch die Speichen unterbrochen.
Bild 5: Lichtschranke

Im Computer werden die Signale berechnet. Diese sehen etwa so aus wie auf dem Bild 5. Hierbei kann man erkennen, dass es sich um eine Grafik für nur eine Bewegungsrichtung der Maus handelt, also senkrecht oder waagerecht. Die Linie 1 kennzeichnet das Signal des Abtastpunktes 1 (siehe Bild 6). Linie 2 kennzeichnet das Signal des Abtastpunktes 2. Anfangs stehen beide Signale auf "aus", das heißt es fällt kein Lichtstrahl auf beide Abtastpunkte. Bekommt nun der Abtastpunkt 1 zuerst das Signal "an", etwas später der Punkt 2, dann dreht sich das Rad im Uhrzeigersinn. Je nachdem wie viel Verzögerung zwischen beiden Signalen liegt, kann der Computer die Geschwindigkeit des Rads berechnen.

Signale der Lichtschranke

Bild 6: Signale der Lichtschranke

So werden für beide Bewegungsrichtungen (senkrecht und waagerecht) die Signale berechnet. Dadurch können auch diagonale Bewegungen der Maus auf dem Bildschirm aufgezeigt werden.

 

3. Die optische Maus

Optische Maus von MicrosoftBei einer reinen optischen Maus wird die Rollkugel-Mechanik weggelassen und die Unterlage mittels fotoelektrische Sensoren abgetastet. Je nach Bewegungsrichtung liefern die Sensoren unterschiedliche Impulsformen.
Bild 7: Optische Maus von Microsoft

Auflage einer optischen MausFür die beiden Richtungen (senkrecht und waagerecht) werden meist Sensoren verschiedener Farbempfindlichkeit benutzt. Die Auswertung und Übertragung der Signale erfolgt wie bei der mechanischen Maus über einen eingebauten Microcontroller.

Bild 8: Auflage einer optischen Maus

Optische Maus von TyphoonDer Vorteil einer solchen optischen Maus besteht darin, dass sie aufgrund der fehlenden Mechanik sehr zuverlässig sind. Außerdem ist die optische Maus fast unabhängig von der Unterlage, sie muss nur die Signale reflektieren. So kommen zum Beispiel Glasplatten oder gar Spiegel als Unterlage nicht in Frage. Aber Holz, Metall oder auch Zeitung können als Unterlage für die Maus dienen.
Bild 9: Optische Maus von Typhoon

 

4. Der Trackball

Ein Trackball ist vom Funktionsprinzip mit einer umgedrehten Maus vergleichbar. Die Abnahme der Bewegung der Kugel erfolgt entweder über Räder wie bei der mechanischen Maus oder aber wie bei der optischen Maus über fotoelektrische Sensoren.

Bild 10: Trackball für Zeigefinger  

Bild 11: Trackball für Daumen

Der Benutzer bewegt die Kugel direkt mit dem Zeigefinger oder dem Daumen. Der größte Vorteil eines Trackballs ist die ortsfeste Verwendung der Maus, so dass die Funktion vollkommen unabhängig von der zur Verfügung stehenden Arbeitsoberfläche ist.

 

5. Die Anschlüsse verschiedener PC-Mäuse

AnschlüsseDie PC-Mäuse hatten im Laufe ihrer Geschichte verschiedene Anschlüsse an den PC. Wurde früher die Maus an den seriellen Port angeschlossen, so erfolgt dies heute zumeist über die Anschlüsse PS/2 oder USB (Universal Serial Bus).

Bild 12: Anschlüsse der Maus

Es gibt am PC zwei verschiedenfarbige PS/2-Anschlüsse, einen für die Tastatur und einen für die Maus. Die Anschlüsse der Maus beziehungsweise der Tastatur sind heutzutage in der gleichen Farbe gekennzeichnet. Das macht das Anschließen an den PC einfacher.

 

Bild 13: Anschlüsse   Bild 14: PS/2-Anschlüsse

Im Bild 13 erkennt man, von oben nach unten gesehen, zuerst die zwei PS/2-Anschlüsse wie sie auch im Bild 14 zu sehen sind. Darunter sieht man zwei USB-Anschlüsse, für die die Stecker im Hintergrund dieser Seite abgebildet sind. Außerdem sind zwei serielle Anschlüsse (z. B. für die Maus) und ein pinker Parallelanschluss für den Drucker zu sehen. Im unteren Teil kann man noch die Anschlüsse der Grafikkarte und ganz unten die der Soundkarte erkennen. Egal ob nun PS/2- oder USB-Anschluss, eine Maus kann man entweder über ein Kabel mit dem PC verbinden, oder man benutzt eine Funk- beziehungsweise Infrarotmaus (wie in Bild 15 abgebildet). Diese Mäuse besitzen kein störendes Kabel. Man stellt einfach einen Empfänger auf den Tisch. Dieser empfängt, wie der Name schon sagt, Funk- beziehungsweise Infrarotsignale.

Bild 15: Funkmaus

6. Die Pflege der Maus

Maus HolmesWährend die optischen Mäuse nahezu wartungsfrei sind, sollte man bei den mechanischen Mäusen hin und wieder zum Putzen schreiten. Denn es kann vorkommen, dass die innere Mechanik verdreckt und und die Maus nur noch ruckweise reagiert.

Bei allen derartigen Mäusen befindet sich auf der Unterseite eine Art Ring, den man drehen muss, um an die Kugel zu kommen. Wenn die Maus dann offen ist, sollte man die Kugel herausnehmen und mit Wasser und Seife oder Wattestäbchen und Alkohol reinigen. Es sollte aber darauf geachtet werden, die Kugel nur im trockenen Zustand wieder einzubauen. Danach sollte man zumindest versuchen (bei einigen Modellen ist das recht kompliziert), die Walzen von Schmutz zu befreien, und zwar ohne die Walzen zu beschädigen. Wenn das alles geschehen ist, kann die Maus wieder zusammen gebaut werden.

 

8. Quellenangaben

www.dascomputerlexikon.de
www.de.tomshardware.com/consumer/02q1/020112/index.html

www.wissenschaft-online.de/spektrum/index.php?action=rubrik_detail&artikel_id=5952
www.jubi.de/der.htm

www.beepworld.de/members7/daniel21/maus.htm
www.bs-soft.ch/klugscheisser/Persoenlich/Informatik/Maus/PSMauTechnisches.htm
www.tu-chemnitz.de/informatik/RA/kompendium/vortraege_97/einausgabe/maus.html