4.3. Urządzenia wejścia

Transkrypt

1 4.3. Urządzenia wejścia Cel: Rozpoznawanie podstawowych urządzeń wejścia umoŝliwiających wprowadzanie danych do komputera: mysz, klawiatura, joystick, manipulator kulkowy, skaner, panel dotykowy, pióro świetlne, kamera cyfrowa, mikrofon Charakterystyka podstawowych urządzeń wejścia umoŝliwiających wprowadzanie danych do komputera Urządzenie wejścia (ang. input device) słuŝy do wprowadzania danych do komputera przez uŝytkownika. Do typowych urządzeń wejścia naleŝą: mysz, klawiatura, joystick, skaner, panel dotykowy, kamera cyfrowa, mikrofon, itp Mysz Mysz (ang. mouse) urządzenie wskazujące 1 uŝywane podczas pracy z interfejsem graficznym systemu komputerowego. Mysz umoŝliwia poruszanie kursorem po ekranie komputera poprzez przesuwanie jej po powierzchni płaskiej. Mysz odczytuje zmianę swojego połoŝenia względem podłoŝa, a po jego zamianie na postać cyfrową komputer dokonuje zmiany połoŝenia kursora myszy na ekranie. Mysz mechaniczna urządzenie wykorzystujące metalową kulkę pokrytą gumą, oraz system rolek. Kulka pod wpływem tarcia o powierzchnię, po której przesuwana jest mysz obraca się, to zaś powoduje rotację dwóch prostopadle umieszczonych rolek, które mają wpływ na przesuwanie kursora myszy na ekranie. Myszy tego typu wymagają specjalnych podkładek oraz dosyć częstej konserwacji (czyszczenia). Rys Rysunek poglądowy myszy mechanicznej (kulkowej) 2 (1- kulka, 2- rolka obracająca się z kulką, 3 tarcza z otworkami,4,5 diody led) Mysz optyczna w podstawie takiej myszy instalowane są diody elektroluminescencyjne. Światło odbija się od powierzchni podłoŝa, po której przesuwana jest mysz, a następnie pada na matrycę CCD poprzez soczewkę ogniskującą. Dzięki specjalnemu procesorowi sygnałowemu przemieszczanie światła odbitego na matrycy CCD jest przetwarzane w postaci zmian połoŝenia kursora na ekranie monitora. Zaletą tego rodzaju myszy jest brak elementów mechanicznych, a wiec brak konieczności częstego usuwania zanieczyszczeń z mechanizmów rolkowych. 1 Wynaleziona przez Douglasa Engelbarta w 1963 r

2 Rys Mysz optyczna firmy Logitech Mysz laserowa to urządzenie jest rozwinięciem technologii myszy optycznych, przy czym zamiast diód LED zastosowano laser. Myszy tego rodzaju maja znacznie większą rozdzielczość, a więc moŝna stosować je na dowolnym płaskim podłoŝu, bez konieczności wykorzystania podkładek. Rys Przykłady myszy laserowych firmy Mode Com Klawiatura Klawiatura jest to uporządkowany zestaw klawiszy słuŝący do ręcznego sterowania urządzeniem lub ręcznego wprowadzania danych. W zaleŝności od spełnianej funkcji klawiatura zawiera róŝnego rodzaju klawisze alfabetyczne, cyfrowe, znaków specjalnych, funkcji specjalnych, o znaczeniu definiowanym przez uŝytkownika. Na klawiaturze komputerowej kaŝde naciśnięcie klawisza powoduje wysłanie sygnału do komputera. KaŜdy klawisz ma przypisany własny sygnał, zwany kodem. Najbardziej rozpowszechnionym w klawiaturach komputerowych kodem jest ASCII. Od pewnego czasu na rynku dostępne są klawiatury bezprzewodowe stosujące do komunikacji z komputerem podczerwień (musi być kontakt klawiatury z odbiornikiem sygnału) oraz fale radiowe (mogą to być znaczne odległości ok. 5 m). Najnowszym trendem jest łączenie klawiatur za pomocą standardu Bluetooth 3. Klawiatury wprowadzające znaki łacińskie występują najczęściej w tzw. układzie QWERTY (od pierwszych liter w lewym, górnym rogu klawiatury), rzadziej QWERTZ (klawiatury niemieckie czy polskie w tzw. układzie maszynistki). 3 Jest to technologia bezprzewodowej komunikacji pomiędzy róŝnymi urządzeniami elektronicznymi takimi jak np. klawiatura, komputer, laptop, palmtop, telefon komórkowy i wieloma innymi. 29

3 Rys Klawiatura multimedialna firmy Microsoft Joystick Joystick (drąŝek sterujący) to urządzenie peryferyjne, które zastępuje działanie czterech klawiszy strzałek na klawiaturze:. Joystick główne zastosowanie znajduje w grach komputerowych. W zastosowaniach profesjonalnych (np. w programach graficznych) jest zastępowany przez mysz. W grach komputerowych joystick moŝe być zastępowany równieŝ przez urządzenie zwane gamepad. Rys Joystick firmy Logitech (źródło: Rys Zdjęcie gamepad-a firmy Sony Manipulator kulkowy Manipulator kulkowy (ang. trackball) uŝywany do sterowania wskaźnikiem na ekranie monitora. Manipulator składa się z kulki umieszczonej na dwóch prostopadłych do siebie rolkach, które pozwalają na przemieszczanie kursora na ekranie monitora w poziomie lub w pionie. Pierwotnie główne zastosowanie trackboll-i spotykano w komputerach przenośnych typu notebook. Współcześnie urządzenia te zastępowane są przez manipulatory dotykowe tzw. touchpad-y. 30

4 Rys Trackball firmy A4 - Tech Skaner Skaner jest urządzeniem przetwarzającym obraz graficzny (zdjęcia, rysunki, tekst pisany itp.) na postać cyfrową. Jest ona zapisywana w pikach o róŝnych formatach, pozwalających zmniejszyć (skompresować) ilość danych potrzebnych do zapamiętania obrazu. Najprostszą metodą zapisania obrazu jest tak zwana mapa bitowa, która zawiera informację o kolorze kaŝdego punktu tworzącego zapisany obraz. Skanery dzielimy na trzy podstawowe typy: ręczne, płaskie, bębnowe. Zasada przetwarzania obrazu na postać cyfrową w skanerze płaskim jest następująca: skanowany obraz jest nieruchomy, porusza się natomiast zespół skanujący. Składa się on ze źródła światła, zespołu luster oraz tak zwanej linijki CCD 4, światło odbija się od skanowanego obrazu i trafia do linijki CCD. Linijka ta składa się z zespołu elementów światłoczułych o duŝej czułości, sygnał jest następnie wzmacniany i przetwarzany na wartości (słowa) cyfrowe w przetworniku analogowo/cyfrowym. Rys Graficzna ilustracja zasady działania skanera 4 CCD (Charge Coupled Deyices) - urządzenie ze sprzęŝeniem ładunkowym. Jest to światłoczułe urządzenie elektroniczne stosowane w skanerach i cyfrowych aparatach fotograficznych, przetwarzające padające nań światło w prąd elektryczny. 31

5 Wraz ze skanerami znajduje zastosowanie oprogramowanie typu OCR (Optical Character Recognition), słuŝące do optycznego rozpoznawania znaków. Programy tego typu dokonują analizy zeskanowanych danych w celu rozpoznania znaków i ich przekształcenia na tekst poddający się edycji. Do najbardziej popularnych w tej grupie oprogramowania naleŝą: Abbyy Fine Reader, Readiris, Recognita. Rys Zdjęcie skanera płaskiego firmy HP Rys Zdjęcie skanera ręcznego Na rysunku nr 4.17 przedstawiono przykład skanera ręcznego wykorzystywanego do rozpoznawania tekstu i dokonywania zapisu w postaci znakowej (istnieje moŝliwość wykorzystania oprogramowania automatycznie tłumaczącego na wybrane języki) Panel dotykowy Panel dotykowy (ang. touchpad) to urządzenie wskazujące, często spotykane w notebook-ach zastępujące mysz. Najczęściej spotykaną metodą działania touchpad-a jest wyczuwanie pojemności elektrycznej palca (dlatego nie reaguje on na np. ołówek ani na dłoń w rękawiczce). Czujniki pojemności umieszczone są w osiach (poziomych i pionowych). Zmianę połoŝenia palca odczytuje się jako przesunięcie punktu o określonej pojemności elektrycznej, co przekłada się na ruch kursora graficznego na ekranie monitora. Touchpady spotyka się przede wszystkim w komputerach przenośnych, poniewaŝ standardowa mysz wymaga fragmentu płaskiej powierzchni w pobliŝu komputera, co często jest nieosiągalne poza biurem czy domem. Kolejną zaletą touchpadów jest to, Ŝe zawsze znajdują się one blisko klawiatury, co przyspiesza korzystanie z tych urządzeń (w porównaniu do np. konieczności zdejmowania ręki z klawiatury i sięgania do myszy, a następnie powrotu). 32

6 Rys TouchPad w komputerze klasy notebook Rysik do ekranu dotykowego Rysik (ang. stylus) jest rodzajem narzędzia kształtem przypominającym długopis. Rysiki wykorzystywane są do obsługi ekranów dotykowych takich urządzeń jak: telefony komórkowe, palmtopy, tablety, a takŝe niektóre konsole do gier wideo. W niektórych rozwiązaniach montowane są czujniki siły nacisku oraz dodatkowe przyciski, które pełnią podobne funkcje jak przyciski w myszy komputerowej. Rys Rysik do ekranu dotykowego (źródło: Kamera cyfrowa Kamera cyfrowa (ang. DVC Digital Video Camcorder) jest to urządzenie elektroniczne, umoŝliwiające rejestrację w pamięci komputera lub przesyłanie na odległość przy pomocy sieci komputerowej obrazu cyfrowego. Kamera cyfrowa rejestruje obraz oraz dźwięk i zapisuje sygnał audiowizualny w postaci cyfrowej, najczęściej na taśmie Digital Video w kasetach DV albo MiniDV, na płycie DVD lub karcie pamięci. Tego typu kamery zapewniają bardzo wysoką jakość obrazu, potrafią pracować w trybie aparatu fotograficznego. Zapisany plik z filmem przy pomocy takich kamer moŝe być przeniesiony do komputera przy pomocy płyt DVD lub mini DVD. Kamery te moŝna równieŝ połączyć do komputera przez port USB 2,0. Rys Przykłady kamer cyfrowych firmy Panasonic: kamera mini DV, kamera DVD, kamera SD 5 5 Kamera tego typu zapisuje obraz cyfrowy w formacie MPEG-2 na kartach pamięci flash. 33

7 Rys Kamera cyfrowa podłączona do komputera przy pomocy złącza FireWire Innym, często spotykanym rodzajem kamery cyfrowej jest kamera internetowa (ang. webcam). Tego typu kamera jest podłączana bezpośrednio do komputera zazwyczaj za pomocą złącza USB. Kamera moŝe transmitować obrazy statyczne (co pewien czas przesyła pojedynczy obraz) lub transmisja moŝe odbywać się w sposób ciągły (tzw. streaming cams). Najprostsze modele oparte są na tańszej matrycy CMOS, o niewielkich rozmiarach, 325x288 pikseli 6 i przydają się mniej wymagającym uŝytkownikom, posiadającym niezbyt wydajne łącze internetowe. PrzewaŜnie spełniają swoje zadania ale jakość obrazu, wykonanie i szybkość działania pozostawiają wiele do Ŝyczenia. W słabszym oświetleniu pracuje wyraźnie gorzej. W droŝszych modelach wykorzystuje się matryce CCD o rozmiarach 0,3MPix, co wyraźnie poprawia obraz. Coraz częściej spotyka się modele rejestrujące obraz z prędkością 30 klatek/s w rozdzielczości 640x480 pikseli. Obraz statyczny i ruchomy moŝna równieŝ przesyłać do pamięci komputera z aparatów cyfrowych, za pośrednictwem pamięci flash lub połączeń kablowych typu USB. Rys Przykłady kamer internetowych firmy Creative 6 Piksel (ang. pixel picture of element) - element obrazu. Obrazy cyfrowe składają się z połączonych ze sobą pikseli o róŝnych barwach lub tonach. 34

8 Rys Aparat cyfrowy firmy Sony Mikrofon Do zapisywania dźwięku w postaci cyfrowej słuŝy mikrofon. Mikrofon podłączany jest do odpowiedniego gniazda karty dźwiękowej, której zadaniem jest zamiana sygnału analogowego na postać cyfrową z moŝliwością zapisu w pamięci komputera. Mikrofony coraz częściej wykorzystywane są przez liczną rzeszę internautów, którzy prowadza rozmowy w sieci Internet z wykorzystaniem technologii VOiP 7. Rys Przykłady mikrofonów podłączanych do komputera (od prawej mikrofon wbudowany w zestaw słuchawkowy) 7 VoIP (ang. Voice over Internet Protocol) - technologia umoŝliwiająca przesyłanie dźwięku (głosu) za pomocą łączy internetowych. 35