Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение
 Скачать 5.31 Mb.
|
Устройства ввода информацииК устройствам ввода информации персональных компьютеров отно- сятся прежде всего клавиатура и «мышь», которыми любой пользователь постоянно пользуется. Реже используют сканер, дигитайзер, web-камера и музыкальные устройства ввода. Клавиатура и мышьКлавиатура – 101 – 105 клавишная, имеет латинские и русские бук- вы, цифры и другие символы (переключение латинских и русских букв в Microsoft Windows сочетанием клавиш Левый Alt+Shift или Ctrl+Shift). Мультимедийная клавиатура (см. рисунок 2.23, клавиатура эргономичная) имеет дополнительные клавиши – запуск Интернет-браузера, программы для работы с электронной почтой, запуск универсального проигрывателя, клавиши регулирования громкости и пр. 
Существует множество программ для обучения слепо- му десятипальцевому методу быстрой печати, например, "СОЛО на клавиатуре" (http://ergosolo.ru/products/). В слепом методе печати каждый из пальцев двух рук использу- ется для нажатие на опреде- ленные клавиши (см. рисунок. 2.24). Рисунок. 2.24. Клавиатура ПК и десятипальцевый метод Манипулятор мышь – инструмент для работы с объектами на рабо- чем столе операционной системы. Используется для выбора нужного окна, файла, позиции в меню, в тексте, поля на экранной форма и пр., для от- крытия файлов (двойной или одиночный щелчок левой кнопки), вызова контекстного меню (правая кнопка), прокрутки списка или текста (колеси- ко мышки). В настоящее время используются мыши двух типов – опти- ческие и лазерные, проводные (с подключением к USB-порту) или беспро- водные (к USB подключается приемо-передатчик радиосигнала). Главная техническая характеристика мыши – разрешение оптического сенсора, ко- торое измеряется в точках на дюйм (dpi или cpi – count per inch.) и может составлять 600 – 3200 dpi. Существуют беспроводные комплекты клавиатура + мышь (см. ри- сунок. 2.23), такой комплект комплектуется одним приемником ра- диосигнала. Часто он же служит зарядным устройством для аккумулятор- ных батареек, которые являются источниками питания для беспроводных устройств. Сканер Принцип действия сканера заключается в следующем: установлен- ный в нем источник света облучает сканируемый объект, а оптическая си- стема сканера воспринимает отраженный от объекта световой поток, ко- торый с помощью программы сканирования преобразуется в цифровую форму. Сканеры разделяются на два основных типа: настольные, ручные. Существует три разновидности настольных сканеров: планшетные рулонные проекционные. Основной тип сканера для небольших форматов (А4) в настоящее время – настольный планшетный. Характеристикой качества сканеров является разрешение, изме- ряемое числом точек на дюйм – dpi. Хорошие сканеры имеют 1200-2400 dpi. В основном, современные планшетные сканеры цветные с 24 – 36 битным представлением цвета. В планшетном сканере сканирующая каретка – блок, объеди- няющий в себе источник света и оптическую систему (ширина ее обычно 210-220 мм), перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Оптическая система состоит из одного или нескольких зеркал, линзы (либо призмы) и светочувствительной матрицы. Матрица содержит три линейки светоприемных элементов (по одной линейке на каждый из базовых цветов – красный, зеленый, синий) и оптико-электронный преоб- разователь. За один такт работы сканера матрица «фотографирует» оче- редной горизонтальный фрагмент (линию, строку) оригинала. При этом три «разноцветных» элемента матрицы обеспечивают формирование од- ного пикселя будущего отсканированного изображения. Для сканирования изображения необходимо открыть крышку сканера, положить сканируе- мый лист на основание изображением вниз (или вверх для прозрачных сканеров HP scanjet 4600, см. рисунок 2.25), после чего опустить крышку. Дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клави- атуры компьютера – с использованием  программы сканирования, поставляемой со сканером. В программе возможна настройка многочисленных параметров сканирования. Конструкция планшетного сканера позволяет сканировать не только отдельные листы, но и страницы толстого журнала или книги.Для примера в таблице 2.14 приве- дена характеристики сканера HP scanjet 4600. В рулонных сканерах отдельные Рисунок 2.25. Сканер HP scanjet 4600 листы документов протягиваются вращающимся валиком мимо закреп- ленной неподвижно сканирующей головки. К рулонному типу относятся широкоформатные сканеры с шириной области сканирования от 635 до 1372 мм, например Contex Cougar SX 25" или CalComp ScanPlus IV 954 C (1372мм). Проекционные сканеры напоминают собой своеобразный про- екционный аппарат. Вводимый документ кладется на поверхность скани- рования изображением вверх, блок сканирования находится при этом так- же наверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования про- екций трехмерных предметов. Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ при по- мощи ручного (handheld) сканера, надо без резких движений провести его сканирующей головкой по изображению. Равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения, которое обычно значительно ниже, чем у других типов ска- неров. Для превращения отсканированной текстовой картинки в текстовый документ, состоящий из отдельных символов, служат программы распо- знавания текста (OCR-системы). Из русских систем наиболее хорошо себя зарекомендовала система FineReader. Таблица 2.14. Техническая характеристика сканера HP scanjet 4600
Дигитайзер, графический планшет Дигитайзер может иметь размер рабочей области А1, рабочая об- ласть его выглядит, как чертежная доска. Применяется дигитайзер для по- точечного координатного ввода графических изображений в системах ав- томатизированного проектирования (САПР). Дигитайзер и графический планшет обычно содержит рабочую плоскость, рядом с которой находятся кнопки управления. Для ввода ин- формации служит специальное перо или координатное устройство с «при- целом», подключенное кабелем к планшету или с беспроводной передачей данных. Сам дигитайзер подключается к компьютеру кабелем через USB- порт. Разрешающая способность таких графических планшетов не менее 100 dpi (точек на дюйм). В некоторых дигитайзерах ввод информации может происходить без специальных перьев или прицелов, так как рабочая поверхность планшета обладает чувствительностью к нажатию пером, основанной на использо- вании пьезоэлектрического эффекта. При нажатии на точку, расположен- ную в приделах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка из тончайших проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов. Координаты этой точки счиьываются программой, сканирующей сетку проводников. Эта программа запоминает координаты точек и показывает графические объекты на мониторе. В графических планшетах и интерактивных мониторах (см. рисунок 2.26) для рисования используется устройство ввода (беспроводное перо), нажатие которого на поверхность рабочей области считывается с исполь- зованием технологии электромагнитного резонанса. Основные задачи, решаемые с использованием этих устройств: рисование; редактирование фотографий и изображений; создание коллажей, открыток и календарей; компьютерная анимация и 3D-моделирование; работа в мультимедийных приложениях; аудио- и видеомонтаж; распознавание рукописного текста пр.
В таблице 2.15 приведены некоторые технические характеристики дигитайзера и планшета. Таблица 2.15. Техническая характеристика дигитайзера и планшета
Сенсорный мониторСенсорные мониторы отличаются от обычных мониторов тем, что они имеют на поверхности экрана специальное покрытие, которое чув- ствительно к прикосновениям и передает координаты этого прикоснове- ния через специальный драйвер в операционную систему. Наиболее часто драйвер эмулирует манипулятор мышь компьютера, либо взаимодействует со специальным программным обеспечением. Сенсорные экраны исполь- зуются также в мобильных телефонах, КПК, ПК-моноблоках, в интерак- тивных учебных досках и других устройствах. Сенсорные мониторы в настоящее время наиболее часто можно встретить в терминалах по оплате различных услуг, информационных системах вокзалов, в ресторанах при оформлении заказов официантами и т. п. Они могут использоваться как мониторы обычных настольных ПК. Cуществуют ПК-моноблоки с сен- сорными экранами (например, фирмы HP) с эффектным управлением пап- ками и файлами с помощью руки (похоже на управление тач-фонами). Существует несколько видов сенсорных технологий: резистивная, поверхностно-акустическая, емкостная, инфракрасная. Резистивная сенсорная панель имеет многослойную структуру, со- стоящую из двух проводящих поверхностей, разделенных специальным изолирующим составом, распределенным по всей площади активной об- ласти экрана. При касании наружного слоя, выполненного из тонкого про- зрачного пластика, его внутренняя проводящая поверхность совмещается с проводящим слоем основной стеклянной пластины, играющей роль кар- каса конструкции, благодаря чему происходит изменение сопротивления всей системы. Это изменение фиксируется микропроцессором контролле- ра, передающим координаты точки касания управляющей программе ком- пьютера. Поверхностно-акустическаяволноваятехнологияПАВ (SAW – Surface Acoustic Wave) основана на использовании сверхзвукового сигна- ла, вырабатываемого пьезоэлектрическими преобразователями для осей X и Y. Волны направлены перпендикулярно друг другу и образовывают ко- ординатную сеть всего поля панели. Прикосновение к экрану поглощает часть волн, проходящих в этот момент через место контакта. Полученные датчиками сигналы отличаются от эталонного, что приводит к автомати- ческому определению места касания по осям X и Y. Уникальной особен- ностью является возможность определять силу прикосновения - координа- ту Z. Емкостная технология основана на использовании сенсорных пане- лей, покрытыж материалом, содержащим электрический заряд. Когда к панели прикасаются, в точке прикосновения заряд изменяется, что фикси- руется измеряющей системой. При работе с емкостными панелями ис- пользуется прикосновение пальцев, в отличие от резистивных и ПАВ па- нелей, при работе с которыми могут быть использованы прикосновения пальцем или пером. Инфракрасная технология используется в основном в экранах боль- ших размеров (школьные интерактивные доски, рекламные демонстрации, большие информационные панели). Цена настольных 19" сенсорных мониторов от 13000 руб. (www.touchgames.ru). Музыкальные устройства ввода
К музыкальным устройствам ввода прежде всего относится MIDI- клавиатура, подключаемая к ПК че- рез его звуковую плату. Например, клавиатура M-Audio Pro Keys 88 (www.m-audio.com, рисунок 2.27) – полноразмерное (88 клавиш с про- фессиональной рояльной механикой) цифровое пианино и MIDI- контроллер. Существуют и другие музыкальные устройства, подключаемые к ПК, например, M-Audio Black Box – мощный эффект-процессор, способный моделировать 12 известных гитарных предусилителей со встроенной drum-машиной и гитарным тю- нером. WEB-камераСовременная web-камера (рисунок 2.28) представляет собой цифровое устройство, произ- водящее видеосъемку, оцифровку, сжатие, сохра- нение и передачу цифрового видео по компью- терной сети. В состав web-камеры входят следующие компоненты: ПЗС-матрица, объектив, оптический фильтр, плата видеозахвата, блок компрес- сии (сжатия) видеоизображения, центральный  Рисунок 2.28. Web-камера процессор и встроенный web-сервер, ОЗУ, флэш-память, сетевой интер- фейс, последовательные порты, тревожные входы/выходы. Некоторые модели камер имеют поворотные устройства и могут вы- полнять круговое видеонаблюдение, а также имеют варифокальный объ- ектив, которым можно управлять по сети. Подключаться камеры могут к сетевому коммутатору или концен- тратору, либо простейшие – к компьютеру (см. рисунок 2.29).  Рисунок 2.29. Варианты подключения Web-камер | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
