Технические средства для сбора, регистрации, хранения, отображения, передачи информации

Внешние устройства ПК. Внешние устройства делятся на три группы:

- устройства ввода данных;

- устройства вывода данных;

- устройства хранения данных.

К устройствам ввода данных относят: клавиатуру, сканер, графический планшет, специальные манипуляторы: мышь, джойстик, трекбол, тачпад.

Устройства вывода включают: монитор, принтер, графопостроитель.

Внешние устройства хранения данных составляют накопители на: жестком диске, гибких дисках, компакт-диске, DVD-диске, магнитооптических устройствах. К этой же группе устройств относятся внешняя флэш-память и стримеры.

Устройства ввода данных. Основным устройством ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК является клавиатура.

Клавиатура содержит стандартный набор клавиш пишущей машинки, дополненный управляющими и функциональными клавишами, клавишами управления курсором и малой цифровой клавиатурой. При нажатии клавиши в компьютер передается номер клавиши и вид действия.

Для увеличения количества возможных номеров клавиш в клавиатуре аппаратно реализована возможность менять номер клавиши в том случае, если при этом будут нажаты специально выделенные клавиши, такие, как Shift, Ctrl или Alt. Эти клавиши в комбинации с другими одновременно нажатыми клавишами задают компьютеру управляющие действия, такие как переключение клавиатуры на другой язык, перезагрузка операционной системы компьютера и другие действия.

Функциональные клавиши при их нажатии выполняют определенные функции, закрепленные за ними в программах. При этом в разных программах они могут выполнять разные действия. Малая цифровая клавиатура используется в двух режимах – ввода чисел и управления курсором.

По принципу работы выделяют два вида клавиатур – с механическими и мембранными переключателями. В первом случае используется традиционный датчик с контактами из специального сплава, во втором – мембранный переключатель. Помимо традиционных клавиатур существуют эргономичные клавиатуры, специально предназначенные для набора символов «вслепую».

Имеются проводные и беспроводные клавиатуры. Беспроводная клавиатура использует инфракрасный порт компьютера Irda. Для работы в условиях повышенной влажности или загрязненности воздушной среды применяются клавиатуры с повышенной защитой от воздействий внешней среды.

Манипуляторы данными типа мышь имеют большое разнообразие форм и размеров. Но, несмотря на это, все они работают по одному принципу. При перемещении мыши по горизонтальной поверхности ее движение преобразуется в последовательности импульсов, а нажатие кнопок мыши – в команды, которые передаются драйвером мыши в ПК. В зависимости от способа определения перемещения различают механические и оптические мыши. Механические мыши передают движение с помощью специального шарика, который соприкасается с поверхностью перемещения мыши и передает вращение на ролики и далее на детекторы электронных импульсов. Работа оптических мышей основана на фиксировании движения мыши с помощью оптических приборов. Оптические мыши имеют преимущества перед механическим, так как более точно и плавно передают движение, меньше зависят от качества поверхности перемещения, меньше загрязняются.

Трекболпо своему функциональному устройству аналогичен механической мыши с той лишь разницей, что пользователь сам вращает шарик, встроенный в верхнюю часть корпуса. В отличие от мыши трекбол не требует большого свободного пространства около компьютера его можно встроить в корпус компьютера или клавиатуры. Наибольшее применение трекболы нашли в портативных компьютерах.

Еще одним устройством, заменяющим мышь, является тачпад, представляющий сенсорную пластину, которая передает в ПК движение пальца руки по поверхности пластины. Обычно тачпад комплектуется двумя клавишами, аналогичными по выполняемым функциям клавишам мыши. Как и трекболы, тачпады в основном используются в портативных компьютерах.

Манипулятор джойстик выполнен в виде рукоятки-стержня и в основном используется в компьютерных играх. Отклонение ручки от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении.

С целью автоматизации ввода в компьютер графической и текстовой информации, представленной на бумажном носителе, используются сканеры. Они создают оцифрованное изображение документа и помещают его в память компьютера. Считывание изображения происходит путем сканирования изображения лучом света. Светочувствительные датчики воспринимают яркость и цветность отраженного луча и преобразуют их в двоичный код. Введенную со сканера информацию компьютер запоминает в формате графического файла. С целью преобразования графического формата в символьный используют программы оптического распознавания образов. Для текстов на русском языке используются отечественные программные системы распознавания FineReader и GuneiForm.

Конструктивно сканеры делятся на четыре типа: ручные, планшетные, роликовые и проекционные. Ручные сканеры перемещаются по объекту вручную. За один проход сканируется часть изображения. Поэтому к ручным сканерам необходимо специальное программное обеспечение, позволяющее совмещать отдельные части отсканированного изображения.

Графический планшет (диджитайзер) является координатным преобразователем, в состав которого помимо планшета входит манипулятор в виде авторучки с датчиком вместо пера. Горизонтальное и вертикальное перемещения датчика по поверхности планшета передаются в компьютер для определения координат считываемой на планшете точки.

Устройства вывода данных. Монитор является основным устройством оперативного отображения в ПК текстовой и графической информации с целью ее визуального восприятия. Синонимами термина «монитор» являются слова видеотерминал, дисплей. Отдельные виды мониторов выделяются по следующим классификационным признакам:

Для вывода документов или других изображений на лист бумаги или прозрачную пленку используют печатающие устройства, называемые принтерами.

По принципу действия различают матричные, струйные, лазерные, светодиодные и термопринтеры.

В матричных принтерах пишущая головка представляет собой матрицу с цилиндрическими стержнями.

В струйных принтерах изображение на бумаге формируется из точек, образующихся при попадании капель красителя на бумагу.

Основным печатающим устройством лазерного принтера является барабан, имеющий светочувствительное покрытие, изменяющее свои электрические свойства в зависимости от освещенности. Информация о странице проецируется с помощью лазерного луча на вращающийся барабан. Участки поверхности барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд. Барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный тонером. Тонер переносится сначала на засвеченные участки барабана, а потом на бумагу. Лист бумаги протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера «вплавляются» в бумагу, оставляя стойкое высококачественное изображение. Скорость печати лазерных принтеров колеблется от 10 до 24 листов формата А4.

Принцип действия светодиодных принтеров сходен с принципом работы лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не луч лазера, а линейка светодиодов,которая расположена по всей ширине страницы. За счет этого упрощается конструкция принтеров и уменьшается их стоимость. Но в полном объеме светодиодные принтеры не могут заменить лазерные, так как уступают лазерным принтерам в качестве печати.

Термопринтеры используют для печати специальную бумагу, которая под воздействием температуры меняет цвет с белого на темный. Термопринтеры имеют несложную конструкцию, занимают мало места, дешевы в изготовлении, бесшумны в работе. Однако использование специальной термобумаги, низкое качество и невысокая скорость печати существенно ограничивают сферу использования термопринтеров.

Плоттеры или графопостроителииспользуются в основном для вывода графической информации – чертежей, схем, рисунков и т.п. Основное достоинство плоттеров заключается в возможности получения изображения на бумаге большого формата, например, формата А1.