Разработка урока «Периферийные устройства. Устройство ввода»
Тип урока: интерактивная лекция с использованием ИКТ.
План урока.
- Организационный момент.
- Клавиатура: назначение, классификация, достоинства и недостатки каждого типа.
- Фронтальный опрос по типам клавиатур.
- Сканер: назначение, классификация, достоинства и недостатки каждого типа.
- Контроль знаний в виде теста и карточек. (Вопросы теста «Назначение периферийных устройств компьютера» в Приложении 1, вопросы карточек – Приложение 2).
Периферийные устройства пк
К периферийным устройствам относятся: принтеры, сканеры, акустические колонки, модемы, т. е. те устройства, без которых компьютер может функционировать самостоятельно.
Принтеры. Принтеры (print — печать) — это автоматические печатающие устройства, предназначенные для распечатки на бумагу результатов работы на компьютере (тексты, рисунки, графики). По принципу действия различают ударно-матричные, струйные и лазерные принтеры.
Ударно-матричные принтеры печатают с помощью головки с набором иголок. Число иголок в головке может быть различным — 9, 18 и 24. Движениями иголок, головки и листа управляет электронная схема принтера в соответствии с командами, поступающими из компьютера. По команде компьютера иголки собираются в группы, соответствующие очертаниям букв, и, выдвигаясь из головки, отбивают через красящую ленту нужные символы. Чем больше иголок в головке, тем выше качество печати. Скорость печати — от 60 до 10 секунд на страницу.
К достоинствам матричных принтеров можно отнести их экономичность. Стоимость расходных материалов для них самая низкая, и сам матричный принтер стоит недорого. Другие достоинства матричных принтеров определяются ударным принципом работы, что позволяет печатать сразу несколько копий, используя специальную самокопирующую бумагу. К преимуществам матричной технологии относится возможность печатать на материалах с нестандартными размерами. Это могут быть рулонная бумага, картон и даже паспорта и сберегательные книжки.
К недостаткам матричных принтеров можно отнести сравнительно низкую скорость печати и неприятный шум во время работы. На матричных принтерах невозможна многоцветная печать.
В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил разного цвета, которые выбрасываются через сопла в печатающей головке. За одну секунду выбрасывается до миллиона капель. Это позволяет использовать для печати любую бумагу, включая картон.
Струйные принтеры являются самыми востребованными из всех типов принтеров. К достоинствам струйных принтеров относятся:
• низкая цена (в 3 раза ниже по сравнению с лазерными принтерами);
• низкий по сравнению с матричными принтерами уровень шума;
• самая дешевая цветная печать.
Хороший струйный принтер может печатать не только текстовые материалы, но и документы с цветными фотографиями и диаграммами.
К недостаткам струйных принтеров следует отнести:
• неустойчивость печатного текста к действию воды, света и трения;
• необходимость использования специальной ценной бумаги для получения цветных изображений;
• при относительной дешевизне принтера его эксплуатация требует серьезных расходов вследствие частой замены дорогих картриджей.
• ремонт печатающей головки обходится в сумму, почти равную стоимости самого принтера;
В лазерных принтерах для печати используется луч лазера. В принтере имеется валик-барабан, покрытый полупроводниковым веществом, способным электризоваться при облучении лазером. Зеркальная развертка заставляет пульсирующий луч лазера скользить по строкам вдоль барабана. Вспышки луча происходят в тех местах, где должно быть изображение точек.
К наэлектризованным лазером местам притягиваются мельчайшие частицы сухой краски (тонера), которая находится в контейнере под барабанном. Затем валик прокатывается по листу бумаги, при этом на нее переходит краска. Закрепление изображения на бумаге осуществляется путем расплавления тонера специальным барабаном-печкой.
Лазерные принтеры обеспечивают самую высокую среди всех принтеров скорость печати и не требуют специальной бумаги.
К недостаткам лазерных принтеров следует отнести их дороговизну и большой расход электроэнергии. Его не рекомендуется использовать в квартире из-за большого количества озона, который он выделяет во время работы. Озон является окислителем и при передозировке вреден для здоровья.
Сканеры. Сканер — это устройство, которое позволяет вводить в компьютер изображения текстов, рисунков, фотографий непосредственно с бумажного документа (рис.).
Рис. Сканеры: Слева — роликовые; справа — планшетный; внизу — ручной
Сканеры классифицируют по цветности вводимых изображений на черно-белые и цветные и по способу использования — на ручные и настольные.
Ручные сканеры конструктивно самые простые: они перемещаются вручную по изображению. Настольные сканеры подразделяются на планшетные и роликовые. Планшетные сканеры самые распространенные; они позволяют сканировать и листовые, и сброшюрованные (книги) документы. Роликовые сканеры наиболее автоматизированы, но сканируемые документы должны быть только листовые.
Компьютерные акустические колонки. Встроенный в компьютер сигнальный динамик не предназначен для обеспечения высококачественного звучания, поэтому для прослушивания музыкальных записей служат акустические колонки. Принцип их устройства сходен с устройством акустических систем для бытовой аудиотехники. В зависимости от типа усилителя различают активные и пассивные колонки.
Для пассивных колонок усиление сигналов осуществляется усилителем, расположенным на звуковой плате внутри системного блока. В этом случае аналоговый сигнал подвергается воздействию многочисленных электрических наводок, что приводит к акустическим искажениям.
В активных колонках усилитель находится в одной из колонок (вне системного блока), что способствует повышению качества звучания.
Модемы. Модем — это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть. Он соединяет компьютер с телефоном. Термин «модем» образован из двух слов (МОдуляция-ДЕМодуляция). Модем осуществляет модуляцию и демодуляцию информации, т. е. преобразует цифровые сигналы компьютера в аналоговые, совместимые с подключенным к нему телефоном и, наоборот, принимает входящие с телефона аналоговые сигналы и преобразует их в цифровые, совместимые с подключенным к нему компьютером. Модем необходим для соединения с электронными сетями Интернета и для работы с электронной почтой.
Факс-модемом называется модем для передачи и получения изображений. Последовательность работы факсимильной системы следующая: оптическое сканирование изображения, модуляция и передача сигналов по каналам связи, демодуляция и изготовление копий. Большинство современных модемов являются также и факс-модемами.
Источники бесперебойного питания. При резком изменении параметров напряжения или полного отключения электрического тока данные, содержащиеся в операционной памяти компьютера, могут быть безвозвратно утрачены.
Поэтому при продаже компьютера всегда предлагается источник бесперебойного питания (ИБП). В состав ИБП входит аккумуляторная батарея, которая находится постоянно на подзарядке и в случае падения напряжения ее энергия используется для питания компьютера в течение 15-20 мин для аварийного завершения работы.
Сканеры
Позволяют скопировать изображения, документы, слайды и сохранять их на компьютере в качестве цифровой (машиночитаемой) копии. Своего рода — это обратный процесс печати, там вы цифровой документ выводите не бумагу, а здесь наоборот, с бумаги в компьютер.
Многие сканеры являются частью МФУ, хотя вы также можете приобрести отдельный планшетный или барабанный сканер.
Периферия для ввода информации.
Как ясно из названия данные устройства нужны для ввода какой-либо информации в компьютер. Данные устройства можно разделить на несколько видов:
- Устройства для ввода графической информации (специальные планшеты для рисования, сканер и т.п.);
- Устройства для механического ввода (клавиатуры);
- Устройства непрерывного действия (мышки);
- Устройства для ввода звуковой информации (микрофон);
- Устройства для указания информации.
Также существуют и игровые устройства ввода, но данные устройства не выделятся отдельно. Геймпады и джойстики относятся как к устройствам для механического ввода, так и к устройствам непрерывного действия.
p, blockquote 8,0,0,0,0 —>
Дополнительные устройства
Свитчи и коммутаторы . Связывают компьютеры друг с другом.
Свитч – простое устройство, которое может только объединить компьютеры в сеть.
Коммутатор – это более продвинутое устройство, которое помимо объединения, может управлять сетью, разделять сети на виртуальные и показывать события во встроенном журнале.
Количество подключений зависит от количества портов. Как правило, их от 12 до 48 и скорость подключения на каждом до 1 Гб/с.
Wi-Fi роутер . Выполняет ту же роль, что и коммутатор, только в беспроводном режиме. Современные роутеры работают в двух режимах:
- 2,4 Ghz – скорость до 400 Мб/с.
- 5 Ghz – скорость до 1 Гб/с.
3G и 4G роутер . Компактный роутер, который, как и модем, получает интернет от сотового оператора через сим-карту и раздает его нескольким устройствам по Wi-Fi.
Современные роутеры могут работать от встроенного аккумулятора, что позволяет получать интернет без подключения к электрической сети.
Устройство бесперебойного питания (УПС) . Оно служит защитой для стационарного компьютера от перебоев с электричеством. Позволит продолжить работу в течение 15-30 минут после отключения электроэнергии. Этого времени хватит для сохранения документов и безопасного завершения работы.
Стандартное УПС имеет два сокета питания для подключения монитора и системного блока. Более мощные модели имеют от 4 до 8 сокетов.
1 . Для зарядки и передачи данных для телефонов и планшетов с системой Android.
2 . Для зарядки и передачи данных для телефонов и планшетов Apple.
3 . USB удлинитель.
4 . Для подключения МФУ, принтера и сканера.
5 . Для подключения переносных жестких дисков.
Программаторы . Специальные устройства, через которые программируются микросхемы и контроллеры.
Сканер штрих-кодов . Применяется в торговых точках: магазинах, киосках, торговых павильонах. Сканер считывает штрих код и выводит наименование и цену товара на компьютер.
Музыкальный пульт . Используется музыкантами для настройки и регулирования параметров звука и создания спецэффектов.
Существует и другое профессиональное оборудование, которое подключается к компьютеру через USB-порт: синтезатор, автомобильный сканер и др.
Периферийные устройства ПК. Устройства ввода и отображения текстовой и графической информации.
Монитор (дисплей) — устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Различают мониторы на электронно-лучевых трубках и жидкокристаллические. Его основными потребительскими параметрами являются: размер монитора и размер точки экрана, максимальная частота регенерации изображения. Размермонитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения — дюймы. Стандартные размеры: 14”; 15”; 17”; 19”; 20”; 21”, 22”, 23”.
В настоящее время наиболее универсальными являются мониторы размером 15 и 17 дюймов, а для операций с графикой желательны мониторы размером 19—21 дюйм. Выделяют три принципиальноразличающихся разновидности мониторов — на базе электронно-лучевой трубки (CRT), газоразрядные и жидкокристаллические (ТFТ). Два последних вида благодаря своей конструкции не выделяют излучения, в отличие от моделей с электроннолучевой трубкой Размер точки экрана или шагмаски (0,25—0,27) — изображение на экране состоит из точек, размер которых колеблется от 0,24 до 0,27 мм. Чем меньше размер точки экрана, тем четче полученное изображение; Частота регенерации, или частота кадров изображения, показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров). Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек, Хотя предельные возможности определяет все-таки монитор. Частоту регенерации изображения измеряют в герцах(Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым. Минимальным считают значение — 75Гц, нормативным — 85 Гц, комфортным — 100 Гц и более. Среди фирм, выпускающих мониторы (офисные), наибольшим предпочтением пользуются LD, Samsung, Sony, IIYAMA, ViewSonic, Asus, Nec, BenQ, Mitsubishi.
Видеоадаптер Качество изображения, которое пользователь видит на экране монитора, во многом завис не только от самого монитора, но и от контроллера, который управляет работой монитора. Такой контроллер называется видеоконтроллер (видеоадаптер, видеокарта). Это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст в графику) и управляет работой монитора. Основным компонентом видеокарты является память, где хранятся передаваемые процессором числа, характеризующие каждый пиксель монитора. Для видеоадаптеров на сегодняшний день применяется память только одного типа — DDR (динамическая оперативная память). Цифроаналоговые преобразователи преобразуют эти числа в аналоговые сигналы, необходимые дня работы монитора. Для ускорения процесса обработки видеоданных и разгрузки при этом центрального процессора ЭВМ современные видеокарты имеют свой собственный видеопроцессор. Видеокарта может быть интегрирована в системную плату или подключаться к специальному разъему — АGР-порту — ускоренный графический порт. Обязательно присутствует на карте и разъем для подключения монитора. Видеокарта может содержать в себе ТV-тюнер (устройство для приема телевизионного сигнала), видеовыходы дня второго (и даже третьего) монитора, разъемы для подключения антенн. К основным характеристикам видеоадаптера можно отнести следующее:1. Чипсет — NVIDEA Riva TNT, NVIDEA GeForce, RADEON 2. Объем памяти — 16—512 Мбайт 3. Выход на телевизор — наличие ТV-тюнера 4. Наличие видеоускорителя — возможность построения изображений без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем — преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители бывают двух типов — ускорение плоской (2D) и трехмерной графики (3D). 5. Возможность подключения второго монитора. Достаточно широко представлены модели видеоадаптеров таких компаний, как NVIDIA, SUSTEK, Gigabyte и др.
Клавиатура — клавишное устройство ввода в персональный компьютер алфавитно-цифровых (знаковых) данных и команд управления.
Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. Клавиатура имеет свой порт на задней панели системного блока. Данная микросхема находится на основной плате компьютера внутри системного блока. Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционального распределенных по нескольким группам (рис. 6).
Рис. 6. Схема стандартной клавиатуры
Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавишиSHIFT(нефиксированное переключение). При необходимости жестко переключать регистр используют клавишу CAPS LOCK(фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных абзац закрывают нажатием клавиши ЕNТЕR. При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ЕNТЕR завершают ввод команды и начинают се исполнение. Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладкамиклавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программным образом —это одна из функций операционной системы. Соответственно способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша АLТ+SHIFT илиСТRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можно установить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение.
Манипуляторы.Манипулятор (мышь, трекбол и др.) — специальные устройства ввода и управления, облегчающие взаимодействие пользователя и ПЭВМ.Манипулятор мышь бывает трех видов: механическая, оптическая и оптическая беспроводная. Несмотря па большое разнообразие форм и размеров, мыши имеют единые принципыработы. Приперемещении мыши по поверхности это перемещение преобразуется в последовательности импульсов, передаваемых в ПК.При нажатии кнопок мыши их код также передается в ПК,где специальная программа управления мышью (драйвер мыши) преобразует последовательности импульсов и коды нажатия кнопок в определенные действия. Взависимости от способа определения перемещения — механического, связанного с перемещением частей устройства, или оптического, основанного па фиксации перемещения с помощью оптических приборов, различают соответственно механические и оптические мыши. Принцип работы мыши заключается в следующем. При перемещении мыши по поверхности расположенный в ее основании шарик начинает вращаться, приводя в движение расположенные внутри корпуса ролики. Эти ролики смонтированы относительно друг друга под углом 90°и, соприкасаясь с шариком, могут вращаться только по часовой или против часовой стрелки, преобразуя произвольное движение шарика в движение в двух взаимно—перпендикулярных направлениях (Х и У).При перемещении мыши строго вертикально или строго горизонтально приводится в движение только один из роликов, показывающий движение либо в направлении Х, либо в направлении У соответственно. Электронные схемы мыши преобразуют движения роликов в последовательности импульсов, передаваемые в ПЭВМ.Оптическая мышь, в отличие отмеханической, не имеет никаких движущихся элементов, а для фиксации перемещения используются оптические приборы. Трекбол, по своему функциональному устройству аналогичен механической мыши с той лишь разницей, что вместо перемещения мыши для вращения шарика пользователь вращает рукой сам шарик, встроенный в верхнюю часть корпуса. Вотличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус машины. Одним из широко распространенных манипуляторов, применяемых в компьютерных играх, является джойстик. Обычно это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направления по экрану монитора.Внекоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. Вэтом случае, чем сильнее пользователь нажимает наручку,тем быстрее движется курсор по экрану дисплеи.
С канеры. Для ввода в ПЭВМтекстовой или графической информация наиболее часто используется устройство, называемое сканером. Онсоздает оцифрованное (переводит аналоговое изображение в цифровое) изображение документа и помещает его в память компьютера. В настоящем существует два основных типа сканеров: ручной и настольный. Однако встречаются и комбинированные модели. С ручными cканерами сталкивался почти каждый. Например, сканеры штрих-кодов, используемые в супермаркетах. Но существуют модели и для домашнего применения. Для того чтобы ввести в компьютер документ при помощи ручного сканера, надо без резких движений провести сканирующей головкой по изображению. Равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве. В ряде моделей для подтверждения нормального ввода встроен индикатор. Большинство современных ручных моделей автоматически «склеивает» части вводимого изображения. Наиболее распространенный тип — настольные сканеры,существующие в трех видах: планшетные, рулонные и проекционные. В рулонных сканерах считывающая головка неподвижна и относительно нее протягивается отдельные листы или рулон сканируемого документа. Внешне это напоминает работу факсимильного аппарата. В проекционных сканерах документ кладется на рабочую поверхность изображением вверх, где и находится перемещающийся блок сканирования. Основная особенность типа — возможность сканирования проекций трехмерных предметов. Наиболее распространенные планшетные сканеры напоминают копировальные машины: открывается крышка, лист располагается на стеклянной пластине изображением вниз, крышка закрывается. Сканирующая головка перемещается относительно бумаги. Принцип работы сканера относительно прост. Луч света (специальная лампа, расположенная в корпусе сканера) «пробегает» по сканируемой поверхности, при этом светочувствительным и датчиками воспринимается яркость и цветность отраженного света и преобразуется в двоичный код. Введенную с помощью сканера и графическую, и текстовую информацию компьютер воспринимает как картинку, поэтому для преобразования графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов. Качество сканера определяется качеством пяти основных параметров разрешающая способностью, разрядность, динамический диапазон, источник света и шум. Наиболее популярны офисные сканеры таких фирм, как Ерsоп, H ewltt-Packard, Сапоп, ВепQ (Acer,), Mustek иGепiиs.
Графические планшеты. Для ручного вводав компьютер графической информациипредназначен отдельный класс устройств — графические планшеты. Они, в свою очередь, подразделяются па так называемые дигитайзеры («оцифровщики») и собственно планшеты. Дигитайзеры ориентированы па ввод чертежно-графической информации и оснащаются узкоспециальным прецизионным графическим манипулятором. Планшеты позволяют имитировать процесс художественного рисования и предлагают большой выбор графических элементов. Разрешение планшета составляет 1000 точек на дюйм и более. Отсюда следует, что планшет даже небольшого формата А6 имеет рабочее поле 5000х3500 точек, что больше разрешающей способности любого современного монитора. Таким образом, планшета формата А6 вполне достаточно даже для профессиональных работ. Рынок графических планшетов не слишком велик, и в этой сфере действует всего несколько компаний: Aiptek,Genius, Wacom.По результатам тестов лидирует продукция Wacom, более простые идешевые продукты предлагают Aiptek, Genius.
Модемы Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, называется модем. Название данного устройства происходит от сочетания слов «МОдулятор» и «ДЕМодулятор». По отношению к процессору модемы бывают внешние и в нутренние.
Под каналами связи понимают физические линии (проводные, кабельные, радио и т. д.), способ их использования (коммутируемые или выделенные) и способ передачи данных. Все современные модемы оснащены функцией приема и передачи факсимильных сообщений (факсов). Кроме того, модемы могут быть сразу интегрированы в системные платы производителей. К основным потребительским характеристикам можно отнести скорость передачи информации (бит в секунду) и интерфейс. В основном сейчас у все модемов максимальная скорость передачи информации — 56 Кбит/с (для коммутируемых соединений по телефонным линиям), но она не всегда достигает своего максимума, обычно несколько ниже. Интерфейс подключения к системной плате зависит от вида самого модема. Для внешних в основном последовательный порт СОМI(СОМ2) илиUSB,для внутренних РСI.Наиболее широко на рынке компьютерной техники представлены модемы фирм Асоrр, D- Link, USR, Zyxel, Сепius.
Сетевая карта Сетевая карта (сетевой адаптер), как и модем, используется для передачи информации от одного компьютера к другому. Используются для построения локальных сетей. В отличие от модема, в качестве канала связи используется не телефонная линия, а специальные соединительные кабели. Сетевой адаптер устанавливается в слот, поддерживающий интерфейс РСI. Может быть сразу интегрирована в системную (материнскую) плату. Основным показателем производительности карты является скорость передачи информации. Современные сетевые карты передают данные со скоростью от 1 0 до 100 Мбит/с.
Звуковая карта Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы — РСI (может быть интегрировано в нее) — в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звуковая карта может быть сразу интегрирована в системную плату. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки (наушники), подключаемые к выходу звуковой карты. На типичной звуковой карте могут находиться следующие разъемы. Внешние: МIDI—порт, линейный вход, микрофоны вход, линейный выход, аудиовыход,цифровой вход и выход. МIDI-порт. (самый большой в заметный 15-контактный разъем. К нему подключаются такие устройства, как джойстик, MIDI-клавиатура или, например, синтезатор. Линейный выход. Предназначен для подключения активных колонок или усилителя. Линейных выходов может быть несколько. Аудиовыход. На него подается прошедший через маломощный усилитель сигнал. Этот усилитель не отличается высоким качеством, поэтому основным устройством для подключения к этому выходу являются, например, наушники. Цифровой выход.Предназначен для подключения внешних цифровых устройств, например, цифрового ресивера. Встречается только на достаточно дорогих картах. Внутренний вход. Обычно он используется для подключения СD-RОМ.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.