لوحة مفاتيح الكمبيوتر

تتضمن لوحات مفاتيح أجهزة الكمبيوتر المكتبية الأحرف الأبجدية والأرقام (وعادةً ما تتضمن لوحة مفاتيح رقمية إضافية )، والرموز الطباعية وعلامات الترقيم ، ورمزًا أو أكثر للعملات، وأحرفًا خاصة أخرى، وعلامات التشكيل ، ومجموعة متنوعة من مفاتيح الوظائف . وتتوافق مجموعة الرموز المحفورة على مفاتيح لوحة المفاتيح مع الأعراف الوطنية واحتياجات اللغة. تشبه لوحات مفاتيح الكمبيوتر لوحات مفاتيح الآلات الكاتبة الكهربائية، ولكنها تحتوي على مفاتيح إضافية، مثل مفتاح الأوامر أو مفاتيح ويندوز .

تتميز لوحات مفاتيح أجهزة الكمبيوتر المحمولة عادةً بمسافة ضغط أقصر، ومسافة حركة أقصر، وعدد مفاتيح أقل. وقد لا تحتوي على لوحة مفاتيح رقمية ، وقد تختلف مواقع مفاتيح الوظائف عن مواقعها في لوحات المفاتيح القياسية كاملة الحجم. كما أن آلية التبديل في لوحات مفاتيح الكمبيوتر المحمول غالباً ما تكون من نوع المقص بدلاً من القبة المطاطية، وهذا عكس ما هو شائع في لوحات المفاتيح كاملة الحجم.

تُعدّ لوحات المفاتيح المرنة حلقة وصل بين لوحات المفاتيح العادية ولوحات مفاتيح أجهزة الكمبيوتر المحمولة: فهي تتميز بترتيب مفاتيحها الكامل، بينما تتميز لوحات مفاتيح أجهزة الكمبيوتر المحمولة بتقارب المسافة بين المفاتيح. إضافةً إلى ذلك، تتيح مرونتها للمستخدم طيّها أو لفّها لتسهيل تخزينها ونقلها. مع ذلك، يجب وضع لوحة المفاتيح على سطح صلب للكتابة. تُصنع الغالبية العظمى ^{من لوحات المفاتيح} المرنة المتوفرة في السوق من السيليكون، مما يجعلها مقاومة للماء والغبار. يُعدّ هذا الأمر مفيدًا في المستشفيات، ^{حيث تتعرض لوحات المفاتيح للغسيل المتكرر} ، وفي البيئات الأخرى التي تتطلب نظافةً فائقة.

تم تصميم لوحات المفاتيح المريحة المحمولة باليد ^{[ 12 ] [ 13 ]} ليتم حملها مثل وحدة تحكم الألعاب، ويمكن استخدامها على هذا النحو، بدلاً من وضعها بشكل مسطح على سطح الطاولة.

تحتوي لوحات المفاتيح المحمولة عادةً على جميع المفاتيح والرموز الأبجدية الرقمية الموجودة في لوحة المفاتيح القياسية، ولكن لا يمكن الوصول إليها إلا بالضغط على مجموعتين من المفاتيح في آنٍ واحد؛ إحداهما تعمل كمفتاح وظائف مشابه لمفتاح "Shift" الذي يسمح بكتابة الأحرف الكبيرة على لوحة المفاتيح القياسية. ^{[ 14 ]} تتيح لوحات المفاتيح المحمولة للمستخدم إمكانية التحرك في أرجاء الغرفة أو الاستناد إلى كرسي مع إمكانية الكتابة أمام الكمبيوتر أو بعيدًا عنه. ^{[ 15 ]} تتضمن بعض أنواع لوحات المفاتيح المحمولة المريحة أيضًا فأرة كرة التتبع التي تتيح تحريك الفأرة والكتابة في جهاز واحد محمول. ^{[ 16 ]}

تم طرح لوحات مفاتيح خارجية أصغر حجماً للأجهزة التي لا تحتوي على لوحة مفاتيح مدمجة، مثل أجهزة المساعد الرقمي الشخصي والهواتف الذكية. كما أن لوحات المفاتيح الصغيرة مفيدة في الأماكن ذات مساحة العمل المحدودة. ^{[ 17 ]}

تُستخدم لوحة المفاتيح الإبهامية (لوحة الإبهام) في بعض المساعدات الرقمية الشخصية مثل Palm Treo و BlackBerry وبعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة فائقة الصغر مثل OQO .

تحتوي لوحات المفاتيح الرقمية على الأرقام فقط، ورموز العمليات الحسابية (الجمع، الطرح، الضرب، القسمة)، وفاصلة عشرية، وعدة مفاتيح وظيفية. تُستخدم هذه اللوحات عادةً لتسهيل إدخال البيانات في لوحات المفاتيح الصغيرة التي لا تحتوي على لوحة مفاتيح رقمية، كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر المحمولة. ^{[ 18 ]} تُعرف هذه المفاتيح مجتمعةً باسم لوحة المفاتيح الرقمية، أو مفاتيح الأرقام، أو لوحة المفاتيح الرقمية، ويمكن أن تتكون من الأنواع التالية من المفاتيح: عوامل التشغيل الحسابية ، والأرقام ، ومفاتيح الأسهم ، ومفاتيح التنقل ، ومفتاح Num Lock ، ومفتاح Enter .

توفر لوحات المفاتيح متعددة الوظائف وظائف إضافية تتجاوز وظائف لوحة المفاتيح القياسية. العديد منها لوحات مفاتيح حاسوب قابلة للبرمجة والتكوين، وبعضها يتحكم في أجهزة حاسوب شخصية متعددة، ومحطات عمل، ومصادر معلومات أخرى، عادةً في بيئات عمل متعددة الشاشات. يتمتع المستخدمون بوظائف مفاتيح إضافية إلى جانب الوظائف القياسية، ويمكنهم عادةً استخدام لوحة مفاتيح وفأرة واحدة للوصول إلى مصادر متعددة.

قد تتضمن لوحات المفاتيح متعددة الوظائف لوحات أرقام قابلة للتخصيص، ووظائف قابلة للبرمجة بالكامل أو مفاتيح برمجية للماكرو/الإعدادات المسبقة، وقارئات بطاقات ذكية أو بيومترية، وكرات تتبع ، وما إلى ذلك. تتميز لوحات المفاتيح متعددة الوظائف من الجيل الجديد بشاشة لمس لبث الفيديو، والتحكم في الوسائط الصوتية والمرئية والإنذارات، وتنفيذ مدخلات التطبيقات، وتكوين بيئات سطح المكتب الفردية، وما إلى ذلك. قد تسمح لوحات المفاتيح متعددة الوظائف أيضًا للمستخدمين بمشاركة الوصول إلى أجهزة الكمبيوتر ومصادر المعلومات الأخرى. تُستخدم واجهات متعددة (تسلسلية، USB، صوتية، إيثرنت، وما إلى ذلك) لدمج الأجهزة الخارجية. تُستخدم بعض لوحات المفاتيح متعددة الوظائف أيضًا للتحكم المباشر والبديهي في جدران الفيديو.

تُعد البيئات الشائعة للوحات المفاتيح متعددة الوظائف أماكن عمل معقدة وعالية الأداء للمتداولين الماليين ومشغلي غرف التحكم (خدمات الطوارئ والأمن وإدارة الحركة الجوية؛ الصناعة وإدارة المرافق وما إلى ذلك).

لوحة المفاتيح المريحة هي لوحة مصممة مع مراعاة الجوانب المريحة ، لتقليل إجهاد العضلات والتعب والمشاكل الأخرى. ^{[ 19 ]} تُصمم لوحات المفاتيح المريحة، في جوهرها، بهدف تقليل الشعور بعدم الراحة في معصمي المستخدمين وتقليل حركات الأصابع غير الضرورية عن طريق إعادة ترتيب أو تغيير موضع المفاتيح. على سبيل المثال، قد يُجبر الكتابة على لوحة مفاتيح تقليدية المستخدم على رفع كتفيه، وانحراف معصمه نحو الزند، وتدوير رأسه. ^{[ 20 ] : 385} تشير دراسة بيئة العمل إلى أن وضعية الكتابة الأكثر راحة هي تلك التي يكون فيها ساعدا المستخدم موازيين للأرض، مع استقامة معصميه. لتسهيل هذه الوضعية، نشر كلوكنبرغ دراسة عام 1926 اقترح فيها تقسيم مجموعات المفاتيح الرئيسية للكتابة بكلتا اليدين إلى نصفين أيمن وأيسر بزاوية بينهما، مما يسمح للمعصمين بالبقاء مستقيمين. ^{[ 20 ] : 385 [ 21 ]} نُشرت دراسة أكثر تفصيلًا عام 1972 من قِبل كرومر، تشير إلى أن لوحة المفاتيح المنفصلة القابلة للتعديل قد تُخفف آلام المستخدم. ^{[ 20 ] : 386 [ 22 ]} خلال سبعينيات القرن الماضي، نُشرت عدة دراسات تُشير إلى أن مُدخِلي البيانات مُعرَّضون لخطر الإصابة بإصابات في الجهاز العضلي الهيكلي. ^{[ 20 ] : 387}

صُممت بعض لوحات المفاتيح للاستخدام بيد واحدة فقط. أولها لوحة مفاتيح ذات مفاتيح متعددة، اخترعها دوغلاس إنجلبارت . ومن الأمثلة الأخرى على لوحات المفاتيح أحادية اليد: FrogPad ، و Half-keyboard ، ^{[ 23 ]} و Dvorak أحادية اليد .

بينما تربط لوحات المفاتيح الأخرى عادةً إجراءً واحدًا بكل مفتاح، تربط لوحات المفاتيح ذات الأوتار إجراءاتٍ بمجموعات من ضغطات المفاتيح. ونظرًا لتعدد هذه المجموعات، تُتيح لوحات المفاتيح ذات الأوتار إمكانية تنفيذ عدد أكبر من الإجراءات على لوحة مفاتيح ذات عدد أقل من المفاتيح. تستخدم آلات الاختزال الخاصة بمراسلي المحاكم لوحات المفاتيح ذات الأوتار لتمكينهم من إدخال النصوص بسرعة أكبر بكثير، وذلك بكتابة مقطع لفظي مع كل ضغطة بدلاً من حرف واحد في كل مرة. يستخدم أسرع الكتّاب (حتى عام ٢٠٠٧) جهاز الاختزال، وهو نوع من لوحات المفاتيح ذات الأوتار يستخدمه معظم مراسلي المحاكم ومراسلي الترجمة الفورية. كما صُممت بعض لوحات المفاتيح ذات الأوتار للاستخدام في الحالات التي يُفضل فيها عدد أقل من المفاتيح، مثل الأجهزة التي يمكن استخدامها بيد واحدة فقط، والأجهزة المحمولة الصغيرة التي لا تتسع للوحات مفاتيح أكبر. تُعد لوحات المفاتيح ذات الأوتار أقل تفضيلاً في كثير من الحالات، لأن إتقان استخدامها يتطلب عادةً التدريب وحفظ مجموعات المفاتيح.

تتكون لوحات المفاتيح الافتراضية ، والتي تُسمى أحيانًا لوحات المفاتيح على الشاشة (ونادرًا ما تُسمى لوحات المفاتيح البرمجية)، من برامج حاسوبية تعرض صورة لوحة مفاتيح على الشاشة. ويمكن استخدام جهاز إدخال آخر، مثل الفأرة أو شاشة اللمس، لتشغيل كل مفتاح افتراضي وإدخال النص. وقد اكتسبت لوحات المفاتيح الافتراضية شعبية واسعة في الهواتف المحمولة المزودة بشاشات لمس، نظرًا لتكلفتها الإضافية ومتطلباتها من حيث المساحة التي تتطلبها أنواع لوحات المفاتيح المادية الأخرى. وتتضمن أنظمة تشغيل مايكروسوفت ويندوز وماك أو إس إكس وبعض توزيعات لينكس لوحات مفاتيح على الشاشة يمكن التحكم بها باستخدام الفأرة. في هذه الحالة، يجب تحريك الفأرة على الأحرف المعروضة على الشاشة والتي يوفرها البرنامج. وعند النقر على حرف، يقوم البرنامج بكتابة الحرف المقابل في مكانه المحدد.

تقوم لوحات المفاتيح الإسقاطية بعرض صورة للمفاتيح، عادةً باستخدام الليزر، على سطح مستوٍ. ثم يستخدم الجهاز كاميرا أو مستشعرًا للأشعة تحت الحمراء لرصد حركة أصابع المستخدم، ويحسب ضغط المفتاح عند ملامسة إصبع المستخدم للصورة المعروضة. يمكن للوحات المفاتيح الإسقاطية محاكاة لوحة مفاتيح كاملة الحجم باستخدام جهاز عرض صغير جدًا. ولأن "المفاتيح" مجرد صور مُسقطة، فلا يمكن الشعور بها عند الضغط عليها. غالبًا ما يشعر مستخدمو لوحات المفاتيح الإسقاطية بعدم راحة في أطراف أصابعهم بسبب عدم وجود مرونة كافية أثناء الكتابة. كما يتطلب الأمر سطحًا مستويًا غير عاكس لعرض المفاتيح. صُممت معظم لوحات المفاتيح الإسقاطية للاستخدام مع أجهزة المساعد الرقمي الشخصي والهواتف الذكية نظرًا لصغر حجمها.

تُعرف أيضاً باسم لوحة المفاتيح الضوئية، ولوحة المفاتيح المستجيبة للضوء، ولوحة المفاتيح الكهروضوئية، وتقنية الكشف عن تشغيل المفاتيح الضوئية.

تستخدم تقنية لوحة المفاتيح الضوئية ^{[ 24 ]} مصابيح LED ومستشعرات ضوئية للكشف البصري عن المفاتيح المضغوطة. عادةً ما توضع الباعثات والمستشعرات على محيط لوحة المفاتيح، مثبتة على لوحة دوائر مطبوعة صغيرة . يُوجَّه الضوء من جانب إلى آخر داخل لوحة المفاتيح، ولا يمكن حجبه إلا بواسطة المفاتيح المضغوطة. تتطلب معظم لوحات المفاتيح الضوئية ^{[ 25 ]} شعاعين ضوئيين على الأقل (عادةً شعاع رأسي وشعاع أفقي) لتحديد المفتاح المضغوط. تستخدم بعض لوحات المفاتيح الضوئية بنية مفاتيح خاصة تحجب الضوء بنمط معين، مما يسمح بمرور شعاع واحد فقط لكل صف من المفاتيح (عادةً شعاع أفقي).

تُستخدم مفاتيح الأحرف والأرقام وعلامات الترقيم بنفس طريقة لوحة مفاتيح الآلة الكاتبة لإدخال الرموز الخاصة بها في برامج معالجة النصوص، ومحررات النصوص، وجداول البيانات، وغيرها من البرامج. تُنتج العديد من هذه المفاتيح رموزًا مختلفة عند الضغط على مفاتيح التعديل أو مفاتيح Shift. تتحول الأحرف الأبجدية إلى أحرف كبيرة عند الضغط على مفتاح Shift . وتتحول الأرقام إلى رموز أو علامات ترقيم عند الضغط على مفتاح Shift. كما يمكن أن تؤدي مفاتيح الأحرف والأرقام وعلامات الترقيم وظائف أخرى عند الضغط عليها في الوقت نفسه مع بعض مفاتيح التعديل.⇧ Shift⇪ Caps Lock⇧ Shift

يوجد شريط أفقي في الصف السفلي، وهو أعرض بكثير من المفاتيح الأخرى. ومثل الأحرف والأرقام، فهو مُشتق من الآلة الكاتبة الميكانيكية. وظيفته الأساسية هي إدخال المسافة بين الكلمات أثناء الكتابة. وهو كبير بما يكفي ليسهل استخدامه بإبهام أي من اليدين. اعتمادًا على نظام التشغيل، عند استخدام مفتاح المسافة مع مفتاح تعديل مثل مفتاح التحكم، قد يؤدي إلى وظائف مثل تغيير حجم النافذة الحالية أو إغلاقها، أو إضافة مسافة نصفية، أو حذف حرف للخلف. في ألعاب الكمبيوتر والتطبيقات الأخرى، يُستخدم هذا المفتاح استخدامات عديدة بالإضافة إلى وظيفته الأساسية في الكتابة، مثل الانتقال بين الكلمات وإضافة علامات إلى مربعات الاختيار. في بعض برامج تشغيل الفيديو الرقمي، يُستخدم مفتاح المسافة لإيقاف التشغيل مؤقتًا واستئنافه.Space bar

مفاتيح التعديل هي مفاتيح خاصة تُغيّر الوظيفة الأساسية لمفتاح آخر عند الضغط عليهما معًا. على سبيل المثال، سيؤدي الضغط على مفتاح + في نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز إلى إغلاق البرنامج في النافذة النشطة . في المقابل، لن يؤدي الضغط على مفتاح + وحده على الأرجح إلى أي شيء، إلا إذا تم تخصيص وظيفة معينة له في برنامج محدد. عادةً، لا تُحدث مفاتيح التعديل أي تأثير بمفردها.AltF4F4

تشمل مفاتيح التعديل الأكثر استخدامًا مفاتيح و و . يُستخدم مفتاح للوصول إلى رموز إضافية للمفاتيح التي تحمل ثلاثة رموز مطبوعة عليها. في لوحات مفاتيح ماكنتوش وأبل، مفاتيح التعديل هي و على التوالي. في لوحات مفاتيح صن مايكروسيستمز وآلات ليسب ، يُستخدم مفتاح و كمُعدِّل، بينما يوجد مفتاح في لوحات مفاتيح ويندوز . غالبًا ما تستخدم تصميمات لوحات المفاتيح المدمجة مفتاح . تسمح " المفاتيح الميتة " بوضع علامة تشكيل ، مثل علامة النبرة، على الحرف التالي (على سبيل المثال، مفتاح ).Ctrl⇧ ShiftAltAltGr⌥ Option⌘ Command◆ Meta❖ Super⊞ WindowsFnCompose

يؤدي الضغط على مفتاح ⌅ Enter/ ↵ Returnعادةً إلى تشغيل سطر الأوامر أو نافذة العرض أو مربع الحوار بوظيفته الافتراضية، وهي عادةً إنهاء إدخال نص وبدء العملية المطلوبة. في تطبيقات معالجة النصوص، يؤدي الضغط على مفتاح الإدخال إلى إنهاء فقرة وبدء فقرة جديدة.

تتضمن مفاتيح التنقل أو مفاتيح المؤشر مجموعة متنوعة من المفاتيح التي تُحرك المؤشر إلى مواضع مختلفة على الشاشة. ^{[ 26 ]} تُبرمج مفاتيح الأسهم ( ، ، ، ) لتحريك المؤشر في اتجاه محدد؛ وتُستخدم مفاتيح تمرير الصفحة، مثل مفتاحي و ، لتمرير الصفحة لأعلى ولأسفل. يُستخدم مفتاح لإعادة المؤشر إلى بداية السطر الذي يوجد فيه؛ بينما يضع مفتاح المؤشر في نهاية السطر. يُحرك مفتاح المؤشر إلى علامة الجدولة التالية. يُستخدم مفتاح بشكل أساسي للتبديل بين وضع الكتابة فوق النص، حيث يستبدل المؤشر أي نص موجود في موقعه الحالي أو بعده، ووضع الإدراج، حيث يُدرج المؤشر حرفًا في موقعه الحالي، مما يُجبر جميع الأحرف التي تليه على التحرك موضعًا واحدًا للأمام. يتجاهل مفتاح الحرف الذي يسبق موضع المؤشر، مما يُحرك جميع الأحرف التالية موضعًا واحدًا للخلف باتجاه المكان الذي تم إخلاؤه. في العديد من لوحات مفاتيح أجهزة الكمبيوتر المحمولة، يؤدي مفتاح الحذف (أحيانًا يُطبع الحذف ومسح للخلف على نفس المفتاح) نفس وظيفة مفتاح مسح للخلف، حيث يحذف الحرف السابق . أما مفاتيح القفل، فتُقفل جزءًا من لوحة المفاتيح، وذلك بحسب الإعدادات المُختارة. وتنتشر هذه المفاتيح في أنحاء لوحة المفاتيح. تحتوي معظم أنواع لوحات المفاتيح على ثلاثة مصابيح LED تُشير إلى الأقفال المُفعّلة، في الزاوية العلوية اليمنى فوق لوحة الأرقام. تشمل مفاتيح القفل مفتاح ( الذي يسمح باستخدام لوحة الأرقام)، و . ^{[ 27 ]}↑↓←→Page UpPage DownHomeEndTab ↹InsertDelete← BackspaceScroll LockNum Lock⇪ Caps Lock

غالبًا ما تشترك أوامر / في نفس المفتاح. كان مفتاح SysRq يُستخدم في الحواسيب القديمة كزر "طوارئ" لاستعادة النظام بعد الأعطال (ولا يزال يُستخدم بهذا المعنى إلى حد ما في نواة لينكس ؛ انظر مفتاح SysRq السحري ). كان أمر Print screen يُستخدم لالتقاط الشاشة بأكملها وإرسالها إلى الطابعة، ولكنه في الوقت الحاضر يضع لقطة الشاشة عادةً في الحافظة .Print ScreenSysRq

تحتوي العديد من لوحات مفاتيح الكمبيوتر، وليس جميعها، على لوحة مفاتيح رقمية على يمين لوحة المفاتيح الأبجدية، وغالبًا ما تكون منفصلة عن مجموعات المفاتيح الأخرى مثل مفاتيح الوظائف ومفاتيح أوامر النظام. تحتوي هذه اللوحة على أرقام ورموز رياضية أساسية (مثل الجمع والطرح وما إلى ذلك) وبعض مفاتيح الوظائف. بالإضافة إلى صف مفاتيح الأرقام الموجود أعلى صف الأحرف الأبجدية، تحتوي معظم لوحات مفاتيح سطح المكتب على لوحة أرقام أو لوحة محاسبية على الجانب الأيمن من لوحة المفاتيح. عند تفعيل قفل الأرقام (Num Lock) ، تتكرر الأرقام الموجودة على هذه المفاتيح في صف الأرقام؛ وإذا لم يكن الأمر كذلك، فإنها تؤدي وظائف بديلة محفورة عليها. بالإضافة إلى الأرقام، تحتوي هذه اللوحة على رموز أوامر متعلقة بالحسابات مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة. يشير مفتاح الإدخال (Enter) في هذه اللوحة إلى علامة المساواة (=).

قد تحتوي لوحات المفاتيح اليابانية/الكورية على مفاتيح إدخال اللغة لتغيير اللغة المراد استخدامها.

تحتوي بعض لوحات المفاتيح على مفاتيح إدارة الطاقة (مثل مفتاح الطاقة ، ومفتاح السكون، ومفتاح التنبيه)؛ ومفاتيح الإنترنت للوصول إلى متصفح الويب أو البريد الإلكتروني ؛ و/أو مفاتيح الوسائط المتعددة، مثل عناصر التحكم في مستوى الصوت؛ أو مفاتيح يمكن برمجتها من قبل المستخدم لتشغيل تطبيق معين أو أمر مثل تصغير جميع النوافذ.

من الممكن تثبيت عدة تخطيطات للوحة المفاتيح ضمن نظام التشغيل والتبديل بينها، إما من خلال ميزات مُدمجة في النظام نفسه، أو عبر تطبيق خارجي. يدعم كل من مايكروسوفت ويندوز ^{[ 37 ]} ، ولينكس ^{[ 38 ]} ، وماك ^{[ 39 ]} إضافة تخطيطات لوحة المفاتيح والاختيار من بينها.

في لوحات المفاتيح الإلكترونية الأولى في أوائل سبعينيات القرن الماضي، كانت مفاتيحها عبارة عن مفاتيح فردية تُركّب في ثقوب داخل إطارات معدنية. تراوحت أسعار هذه اللوحات بين 80 و120 دولارًا أمريكيًا ، وكانت تُستخدم في محطات بيانات الحواسيب المركزية. أما أكثر أنواع المفاتيح شيوعًا فكانت مفاتيح القصب (مفاتيح تلامس مغلفة بتفريغ هوائي داخل كبسولة زجاجية، تتأثر بمغناطيس مثبت على مكبس المفتاح). 

في منتصف سبعينيات القرن العشرين، طُرحت مفاتيح التلامس المباشر منخفضة التكلفة، لكن عمرها الافتراضي كان أقصر بكثير (يُقدّر بعشرة ملايين دورة) نظرًا لتعرضها للعوامل البيئية. إلا أن هذا أصبح مقبولًا بشكل أكبر في أجهزة الحاسوب الطرفية آنذاك، والتي بدأت تشهد انخفاضًا متزايدًا في عمر نماذجها مع تطورها. ^{[ 41 ]}

في عام ١٩٧٨، طرحت شركة كي ترونيك لوحات مفاتيح مزودة بمفاتيح سعوية، وهي من أوائل تقنيات لوحات المفاتيح التي لم تستخدم مفاتيح مستقلة. كانت لوحة المفاتيح تتكون ببساطة من وسادة إسفنجية مغطاة بطبقة من مادة المايلر البلاستيكية الموصلة على مكبس المفتاح، ونمطين على شكل نصف قمر على لوحة الدوائر المطبوعة أسفلها. عند الضغط على المفتاح، تتغير السعة الكهربائية بين وسادة المكبس والنمطين على لوحة الدوائر المطبوعة، وهو ما ترصده الدوائر المتكاملة. زُعم أن هذه اللوحات تتمتع بنفس موثوقية لوحات المفاتيح الأخرى ذات "المفاتيح الصلبة" مثل المفاتيح الحثية ومفاتيح تأثير هول، ولكنها تنافس لوحات المفاتيح ذات التلامس المباشر. وصلت أسعار لوحات المفاتيح إلى ٦٠ دولارًا، وسرعان ما أصبحت كي ترونيك أكبر شركة مستقلة لتصنيع لوحات المفاتيح.

في غضون ذلك، صنعت شركة IBM لوحات مفاتيحها الخاصة، مستخدمةً تقنيتها الحاصلة على براءة اختراع: صُنعت مفاتيح لوحات مفاتيح IBM القديمة ^{[ 42 ]} بآلية "الزنبرك الانبعاجي" ، حيث ينضغط زنبرك لولبي أسفل المفتاح تحت ضغط إصبع المستخدم، مما يُشغل مطرقة تضغط على طبقتين بلاستيكيتين (غشائين) موصلتين معًا، مُكملةً بذلك الدائرة الكهربائية. ينتج عن ذلك صوت طقطقة، ويُعطي استجابةً حسيةً للكاتب، تُشير إلى الضغط على المفتاح. ^{[ 43 ]}

كانت لوحات المفاتيح الإلكترونية الأولى تتميز بمسافة ضغط مفاتيح تبلغ 4.75  ملم  ، وارتفاع أغطية المفاتيح 12.7  ملم، وسُمك لوحات المفاتيح حوالي 5 سم  . مع مرور الوقت، أصبح يُقبل في السوق مسافات ضغط أقل للمفاتيح، حتى استقرت في النهاية على 2.79  ملم  . بالتزامن مع ذلك، كانت شركة Key Tronic أول شركة تُقدم لوحة مفاتيح بسُمك بوصة واحدة فقط. أما الآن، فلا يتجاوز سُمك لوحات المفاتيح نصف بوصة.

تُعدّ أغطية المفاتيح عنصرًا أساسيًا في لوحات المفاتيح. في البداية، كانت أغطية المفاتيح ذات شكل مقعر، كما في الآلات الكاتبة. يجب أن تكون رموز المفاتيح متينة للغاية لتحمّل ملايين الضغطات، نظرًا لتعرضها للتآكل الميكانيكي الشديد من الأصابع والأظافر، فضلًا عن زيوت وكريمات اليد. لذا، لم يكن نقش رموز المفاتيح وتلوينها، كما كان يُفعل سابقًا مع المفاتيح الفردية، مقبولًا. لذلك، في لوحات المفاتيح الإلكترونية الأولى، صُنعت رموز المفاتيح بتقنية الحقن المزدوج (أو الحقن المزدوج، أو ثنائي اللون) ، حيث يُصبّ إما غلاف المفتاح أو داخله أولًا، ثم يُصبّ اللون الآخر ثانيًا. ولكن، لتوفير التكاليف، تم استكشاف طرق أخرى، مثل الطباعة بالتسامي والنقش بالليزر ، وهما طريقتان تُتيحان طباعة لوحة مفاتيح كاملة دفعة واحدة.

في البداية، واجهت الطباعة بالتسامي، حيث يُطبع حبر خاص على سطح غطاء المفتاح، ويؤدي تطبيق الحرارة إلى اختراق جزيئات الحبر واختلاطها بالوحدات البلاستيكية، مشكلةً تتمثل في تشتت الجزيئات بفعل زيوت الأصابع، ولكن تم تطبيق طبقة شفافة صلبة للغاية لمنع ذلك. بالتزامن مع الطباعة بالتسامي، التي استخدمتها شركة IBM لأول مرة على نطاق واسع في لوحات مفاتيحها، قدمت الشركة أغطية مفاتيح ذات سطح منحني موحد لتسهيل طباعة رموز المفاتيح بجودة عالية بفضل سطحها المنحني باستمرار بدلاً من السطح المقعر. لكن إحدى مشكلات الطباعة بالتسامي أو الطباعة بالليزر كانت طول مدة العملية، وعدم إمكانية طباعة سوى الرموز الداكنة على المفاتيح ذات الألوان الفاتحة. ومن جانب آخر، تميزت IBM باستخدامها أغلفة منفصلة، ​​أو " أغطية مفاتيح "، على قواعد المفاتيح. ربما ساهم ذلك في جعل تصنيع تصميمات لوحات المفاتيح المختلفة أكثر مرونة، ولكن السبب وراء ذلك هو اختلاف المادة البلاستيكية المستخدمة في الطباعة بالتسامي عن مادة ABS البلاستيكية القياسية المستخدمة في أغطية المفاتيح.

ثلاث تقنيات ميكانيكية نهائية أوصلت لوحات المفاتيح إلى ما هي عليه اليوم، مما خفض تكلفتها إلى أقل من 10 دولارات:

1. طُوّرت لوحات المفاتيح "أحادية الكتلة" حيث تم الاستغناء عن أغلفة المفاتيح الفردية واستخدام غلاف "أحادي الكتلة" قطعة واحدة بدلاً منها. وقد أصبح ذلك ممكناً بفضل تقنيات القولبة التي توفر دقة عالية جداً في فتحات مكابس المفاتيح وأدلة التوجيه على امتداد عرض لوحة المفاتيح، بحيث لا تكون الخلوصات بين مكابس المفاتيح والغلاف ضيقة جداً أو واسعة جداً، إذ قد يؤدي أي منهما إلى تعطل المفاتيح.
2. يُستخدم غشاء مفاتيح التلامس أسفل وحدة الطباعة. هذه التقنية مستوحاة من أغشية مفاتيح اللوحات المسطحة ، حيث تُطبع نقاط التلامس داخل طبقتين علوية وسفلية، مع طبقة فاصلة بينهما، بحيث عند الضغط على المنطقة العلوية، يتم إنشاء اتصال كهربائي مباشر. يمكن طباعة طبقات الغشاء باستخدام آلات طباعة "بكرة إلى بكرة" منخفضة التكلفة وعالية الإنتاجية، حيث يتم قص كل غشاء لوحة مفاتيح وتثقيبه لاحقًا.

لعبت المواد البلاستيكية دورًا بالغ الأهمية في تطوير لوحات المفاتيح الإلكترونية. فقبل ظهور لوحات المفاتيح أحادية الكتلة، كانت مادة ديلرين ذاتية التشحيم من إنتاج شركة جنرال إلكتريك هي المادة البلاستيكية الوحيدة المستخدمة في صناعة مكابس مفاتيح لوحات المفاتيح، والقادرة على تحمل الاستخدام المكثف لعشرات الملايين من دورات الاستخدام. وكان تشحيم مكابس المفاتيح غير مرغوب فيه، لأنه يجذب الأوساخ مع مرور الوقت، مما يؤثر سلبًا على ملمس المفاتيح، بل وقد يتسبب في تعطلها (مع أن بعض مصنعي لوحات المفاتيح كانوا يلجؤون أحيانًا إلى هذه الطريقة سرًا، خاصةً إذا لم يتمكنوا من التحكم بدقة في أبعاد مكابس المفاتيح وهياكلها لضمان سلاسة الضغط على المفاتيح أو منع تعطلها). لكن مادة ديلرين كانت متوفرة باللونين الأسود والأبيض فقط، ولم تكن مناسبة لأغطية المفاتيح (لأنها لينة جدًا)، لذا تُستخدم مادة ABS البلاستيكية في صناعة أغطية المفاتيح. ومع ذلك، مع تقدم عملية تشكيل البلاستيك في الحفاظ على التفاوتات الدقيقة، ومع انخفاض طول حركة المفاتيح من 0.187 بوصة إلى 0.110 بوصة (4.75  مم إلى 2.79  مم)، أصبح من الممكن صنع أغطية المفاتيح/المكابس المكونة من قطعة واحدة من مادة ABS، وكذلك تصنيع وحدات لوحة المفاتيح من مادة ABS.

في الاستخدام الشائع، يشير مصطلح "لوحة المفاتيح الميكانيكية" إلى لوحة مفاتيح مزودة بمفاتيح ميكانيكية فردية، يحتوي كل منها على مكبس مغلف بالكامل مع زنبرك أسفله وموصلات كهربائية معدنية على جانبه. يستقر المكبس على الزنبرك، وغالبًا ما يُغلق المفتاح الموصلات عند الضغط على المكبس حتى منتصفه. تتطلب بعض المفاتيح الأخرى الضغط على المكبس بالكامل. يُعرف عمق الضغط اللازم لإغلاق الموصلات بمسافة التفعيل. تتوفر أيضًا لوحات مفاتيح تناظرية بمفاتيح يمكن إعادة ضبط مسافة تفعيلها عبر البرامج، ومفاتيح ضوئية تعمل عن طريق حجب أشعة الليزر، ولوحات مفاتيح تعمل بتقنية تأثير هول، والتي تستخدم مفاتيح مغناطيسية لتفعيل مستشعر هول.

تسمح بعض لوحات المفاتيح، التي تسمى حساسة للضغط، بإدخال متغير وفقًا للمسافة التي يتم الضغط عليها، على غرار عصا التحكم التناظرية . ^{[ 44 ]}

تتضمن لوحات مفاتيح الحاسوب دوائر تحكم لتحويل ضغطات المفاتيح إلى رموز ^{[ 45 ]} (عادةً رموز مسح ضوئي ) تفهمها إلكترونيات الحاسوب. تُوصَّل مفاتيح الضغط عبر لوحة الدوائر المطبوعة في مصفوفة كهربائية XY، حيث يُزوَّد خط Y بجهد كهربائي بالتتابع، وعند الضغط على مفتاح، يُكتشف ذلك بالتتابع عن طريق مسح خط X. ^{[ 46 ]}

كانت لوحات مفاتيح الحاسوب الأولى مخصصة لمحطات بيانات الحواسيب المركزية، وكانت تستخدم مكونات إلكترونية منفصلة. أُطلق أول معالج دقيق للوحة المفاتيح عام ١٩٧٢ من قِبل شركة جنرال إنسترومنتس، إلا أن لوحات المفاتيح تستخدم معالج ٨٠٤٨ أحادي الشريحة منذ توفره عام ١٩٧٨. تُوصَّل مصفوفة مفاتيح لوحة المفاتيح بمداخلها، حيث تُحوِّل ضغطات المفاتيح إلى رموز، وفي حالة لوحة المفاتيح المنفصلة، ​​تُرسل هذه الرموز عبر كابل تسلسلي (سلك لوحة المفاتيح) إلى المعالج الرئيسي على اللوحة الأم للحاسوب. يُعدّ هذا الاتصال التسلسلي عبر كابل لوحة المفاتيح ثنائي الاتجاه فقط، حيث تتحكم إلكترونيات الحاسوب في إضاءة مؤشرات Caps Lock وNum Lock وScroll Lock.

إحدى طرق معرفة ما إذا كان الكمبيوتر قد تعطل هي الضغط على مفتاح Caps Lock. ترسل لوحة المفاتيح رمز المفتاح إلى برنامج تشغيل لوحة المفاتيح المُشغّل في الكمبيوتر الرئيسي؛ إذا كان الكمبيوتر الرئيسي يعمل، فإنه يُصدر أمرًا بتشغيل ضوء المؤشر. تعمل جميع أضواء المؤشر الأخرى بطريقة مماثلة. كما يتتبع برنامج تشغيل لوحة المفاتيح حالة مفاتيح Shift وAlt وControl.

تحتوي بعض لوحات المفاتيح منخفضة الجودة على إدخالات مفاتيح متعددة أو خاطئة نتيجةً لتصميمات كهربائية غير مناسبة. ويعود ذلك إلى عدم كفاية آلية منع ارتداد المفاتيح أو إلى تصميم غير مناسب لمصفوفة المفاتيح لا يسمح بالضغط على عدة مفاتيح في الوقت نفسه، وسيتم شرح كلا الحالتين أدناه:

عند الضغط على مفتاح في لوحة المفاتيح، قد تتذبذب نقاط التلامس بين المفاتيح لعدة أجزاء من الثانية قبل أن تستقر في تلامس محكم. وعند رفع الإصبع، تستمر في التذبذب حتى تعود إلى حالة عدم التلامس. لو كان الحاسوب يراقب كل نبضة، لرأى العديد من ضغطات المفاتيح لما اعتبره المستخدم ضغطة واحدة. لحل هذه المشكلة، يقوم المعالج في لوحة المفاتيح (أو الحاسوب) بتجميع ضغطات المفاتيح على مدار الزمن لإنتاج ضغطة مفتاح واحدة "مؤكدة".

تعاني بعض لوحات المفاتيح منخفضة الجودة من مشكلة الضغط المتزامن (أي الضغط على عدة مفاتيح في الوقت نفسه، أو الضغط عليها بسرعة كبيرة بحيث يتم الضغط على عدة مفاتيح في غضون أجزاء من الثانية). لم تكن لوحات المفاتيح القديمة ذات المفاتيح الإلكترونية الصلبة تعاني من هذه المشكلة لأن المفاتيح معزولة كهربائيًا عن بعضها البعض، كما تجنبت لوحات المفاتيح القديمة ذات المفاتيح ذات التلامس المباشر هذه المشكلة بوجود صمامات ثنائية عازلة لكل مفتاح. كانت هذه اللوحات القديمة تدعم خاصية الضغط المتزامن على أي عدد من المفاتيح، مما يعني أنه يمكن الضغط على أي عدد من المفاتيح وستظل لوحة المفاتيح تتعرف على المفتاح التالي. ولكن عند الضغط على ثلاثة مفاتيح (مغلقة كهربائيًا) في الوقت نفسه في مصفوفة مفاتيح ذات تلامس مباشر لا تحتوي على صمامات ثنائية عازلة، قد تكتشف دائرة لوحة المفاتيح الإلكترونية مفتاحًا رابعًا وهميًا، وهو تقاطع خطي X وY للمفاتيح الثلاثة. بعض أنواع دوائر لوحات المفاتيح تسجل عددًا أقصى من المفاتيح في وقت واحد. خاصية "الضغط المتواصل على ثلاثة مفاتيح"، والتي تُعرف أيضاً باسم "حجب المفاتيح الوهمية" أو "قفل المفاتيح الوهمية"، لا تسجل سوى ثلاثة مفاتيح وتتجاهل باقي المفاتيح حتى يتم رفع أحدها. وهذا غير مرغوب فيه، خاصةً عند الكتابة السريعة (الضغط على مفاتيح جديدة قبل أن تتمكن الأصابع من رفع أصابعها عن المفاتيح السابقة)، وفي الألعاب (المصممة للضغط على عدة مفاتيح في وقت واحد).

مع ازدياد شعبية لوحات المفاتيح الغشائية ذات التلامس المباشر، تم تحسين إمكانية الضغط المتزامن على المفاتيح من خلال تحليل تسلسلات المفاتيح الأكثر شيوعًا ووضع هذه المفاتيح بحيث لا تُنتج مفاتيح وهمية في مصفوفة المفاتيح الكهربائية (على سبيل المثال، وضع ثلاثة أو أربعة مفاتيح قد يتم الضغط عليها في وقت واحد على نفس الخط X أو Y، لمنع حدوث تداخل أو تماس بين المفاتيح الوهمية)، وبالتالي لا يُمثل حجب مفتاح ثالث مشكلة في العادة. لكن تصميمات لوحات المفاتيح ذات الجودة المنخفضة والمهندسين غير الملمين بهذه التقنيات قد لا يدركونها، وقد تظل هذه المشكلة قائمة في الألعاب نظرًا لاختلاف تخطيطات المفاتيح بشكل كبير أو إمكانية تخصيصها في الألعاب المختلفة.

توجد عدة طرق لتوصيل لوحة المفاتيح بوحدة النظام (أو بالأحرى بوحدة تحكم لوحة المفاتيح ) باستخدام الكابلات، بما في ذلك موصل AT القياسي الموجود عادةً على اللوحات الأم، والذي استُبدل لاحقًا بموصل PS/2 وموصل USB . قبل سلسلة أجهزة iMac، كانت Apple تستخدم ناقل Apple Desktop Bus الخاص بها لتوصيل لوحة المفاتيح.

أصبحت لوحات المفاتيح اللاسلكية شائعة. يجب أن تحتوي لوحة المفاتيح اللاسلكية على جهاز إرسال مدمج، وجهاز استقبال متصل بمنفذ لوحة المفاتيح في الكمبيوتر؛ وتتواصل إما عبر إشارات الترددات الراديوية (RF) أو الأشعة تحت الحمراء (IR). قد تستخدم لوحة المفاتيح اللاسلكية تقنية بلوتوث للاتصال اللاسلكي، وفي هذه الحالة قد يكون جهاز الاستقبال مدمجًا في الكمبيوتر. تحتاج لوحات المفاتيح اللاسلكية إلى بطاريات لتشغيلها، وقد تكون عرضة لخطر التنصت على البيانات . تشحن لوحات المفاتيح الشمسية اللاسلكية بطارياتها من ألواح شمسية صغيرة باستخدام الضوء الطبيعي أو الاصطناعي. تُعد لوحة مفاتيح Apricot Portable لعام 1984 مثالًا مبكرًا على لوحة مفاتيح تعمل بالأشعة تحت الحمراء.

من المعروف أن لوحات المفاتيح اللاسلكية بتقنية البلوتوث غير المشفرة عرضة لسرقة الإشارة عن طريق وضع جهاز تنصت سري في نفس الغرفة التي توجد بها لوحة المفاتيح، وذلك لرصد وتسجيل حزم بيانات البلوتوث بهدف تسجيل المفاتيح التي يضغط عليها المستخدم. وقد وُثِّقت هذه الثغرة الأمنية في لوحات مفاتيح مايكروسوفت اللاسلكية من إصدار 2011 وما قبله. ^{[ 47 ]}

تسجيل ضغطات المفاتيح (يُشار إليه غالبًا باسم "تسجيل المفاتيح") هو أسلوب لالتقاط وتسجيل ضغطات مفاتيح المستخدم. وبينما يُستخدم قانونيًا لقياس إنتاجية الموظفين في بعض المهام المكتبية، أو من قِبل وكالات إنفاذ القانون للكشف عن الأنشطة غير القانونية، فإنه يُستخدم أيضًا من قِبل المخترقين لأغراض غير قانونية أو خبيثة. يستخدم المخترقون برامج تسجيل ضغطات المفاتيح كوسيلة للحصول على كلمات المرور أو مفاتيح التشفير، وبالتالي تجاوز إجراءات الأمان الأخرى.

يمكن تسجيل ضغطات المفاتيح باستخدام كلٍ من الأجهزة والبرامج. تُوصل أجهزة تسجيل ضغطات المفاتيح بكابل لوحة المفاتيح أو تُثبّت داخل لوحات المفاتيح القياسية. أما برامج تسجيل ضغطات المفاتيح، فتعمل على نظام تشغيل الحاسوب المستهدف، وتحصل على وصول غير مصرح به إلى مكونات الجهاز، أو تتصل بلوحة المفاتيح عبر وظائف يوفرها نظام التشغيل، أو تستخدم برامج الوصول عن بُعد لنقل البيانات المسجلة من الحاسوب المستهدف إلى موقع بعيد. كما يستخدم بعض المخترقين برامج تنصت لاسلكية لتسجيل ضغطات المفاتيح، لجمع حزم البيانات المنقولة بين لوحة المفاتيح اللاسلكية وجهاز الاستقبال الخاص بها، ثم يقومون بفك تشفير مفتاح التشفير المستخدم لتأمين الاتصالات اللاسلكية بين الجهازين.

تستطيع تطبيقات مكافحة برامج التجسس اكتشاف العديد من برامج تسجيل ضغطات المفاتيح وإزالتها. يدعم مُورّدو برامج المراقبة الموثوقون خاصية الكشف بواسطة برامج مكافحة التجسس، مما يمنع إساءة استخدام هذه البرامج. لا يُوقف تفعيل جدار الحماية برامج تسجيل ضغطات المفاتيح بشكل كامل، ولكنه قد يمنع نقل البيانات المُسجّلة عبر الشبكة إذا تم ضبطه بشكل صحيح. يمكن استخدام برامج مراقبة الشبكة (المعروفة أيضًا بجدران الحماية العكسية) لتنبيه المستخدم عند محاولة أي تطبيق الاتصال بالشبكة. يتيح هذا للمستخدم فرصة منع برنامج تسجيل ضغطات المفاتيح من إرسال معلوماته المكتوبة إلى خادمه. يمكن لبرامج ملء النماذج التلقائية منع تسجيل ضغطات المفاتيح تمامًا من خلال عدم استخدام لوحة المفاتيح على الإطلاق. تاريخيًا، كان من الممكن خداع معظم برامج تسجيل ضغطات المفاتيح عن طريق التناوب بين كتابة بيانات تسجيل الدخول وكتابة أحرف في مكان آخر ضمن نافذة التركيز. ^{[ 48 ]}

من المعروف أيضًا أن لوحات المفاتيح تُصدر بصمات كهرومغناطيسية يمكن رصدها باستخدام أجهزة تجسس خاصة لإعادة بناء المفاتيح المضغوطة. وكشف نيل أوفاريل، المدير التنفيذي لمجلس مكافحة سرقة الهوية، لمجلة InformationWeek قائلاً: "قبل أكثر من 25 عامًا، أراني اثنان من عملاء المخابرات السابقين كيف يمكنهما سرقة الرقم السري لبطاقة الصراف الآلي من شاحنة متوقفة على الجانب الآخر من الشارع، وذلك ببساطة عن طريق التقاط وفك تشفير الإشارات الكهرومغناطيسية الناتجة عن كل ضغطة مفتاح". وأضاف أوفاريل: "بل كان بإمكانهم حتى التقاط ضغطات المفاتيح من أجهزة الكمبيوتر في المكاتب المجاورة، لكن التكنولوجيا لم تكن متطورة بما يكفي للتركيز على أي جهاز كمبيوتر محدد". ^{[ 49 ]}

قد يُسبب استخدام أي لوحة مفاتيح إصابات خطيرة (مثل متلازمة النفق الرسغي أو غيرها من إصابات الإجهاد المتكرر ) في اليدين أو الرسغين أو الذراعين أو الرقبة أو الظهر. ^{[ 52 ]} يمكن تقليل مخاطر الإصابات بأخذ فترات راحة قصيرة متكررة للنهوض والمشي قليلاً مرتين كل ساعة. كما ينبغي على المستخدمين تنويع مهامهم على مدار اليوم لتجنب إجهاد اليدين والرسغين. عند الكتابة على لوحة المفاتيح، يجب إبقاء الكتفين مسترخيين مع وضع المرفقين بجانب الجسم، مع وضع لوحة المفاتيح والماوس في وضع لا يتطلب مدّ اليدين. يجب ضبط ارتفاع الكرسي وحامل لوحة المفاتيح بحيث يكون الرسغان مستقيمين، ويجب عدم إسناد الرسغين على حواف الطاولة الحادة. ^{[ 53 ]} لا ينبغي استخدام مساند الرسغ أو راحة اليد أثناء الكتابة. ^{[ 54 ]}

يمكن لبعض التقنيات المساعدة، بدءًا من لوحات المفاتيح الخاصة وبدائل الفأرة وواجهات الرسم بالقلم وصولًا إلى برامج التعرف على الكلام، أن تقلل من خطر الإصابة. كما تُذكّر برامج الإيقاف المؤقت المستخدم بضرورة التوقف بشكل متكرر. وقد يُخفف استخدام فأرة أكثر راحة، مثل الفأرة العمودية أو فأرة عصا التحكم، من الألم.

باستخدام لوحة اللمس أو قلم الرسم مع لوحة الرسم، بدلاً من الفأرة، يمكن تقليل الإجهاد المتكرر على الذراعين واليدين. ^{[ 55 ]}