Световое перо это устройство для ввода в компьютер

Периферийные устройства

В этой статье мы рассмотрим периферийные устройства компьютера. Какие они бывают, какую функцию выполняют и как подключаются к ПК.

Периферийные устройства — это обобщенное название устройств, подключаемых к ПК. Их разделяют на устройства ввода, вывода и ввода-вывода информации. Они могут быть как внешними, так и внутренними.

Внутренние – это те, которые устанавливаются на материнскую плату:

Жесткий диск;
Видеокарта;
Сетевая карта;
Wi-Fi адаптер;
Звуковая карта;

И другое оборудование, которое подключается в слоты PCI, PCI Express и SATA.

Внешние – те, которые подключаются к системному блоку снаружи.

Монитор;
Клавиатура;
Мышь;
Колонки;
Наушники;
Микрофон;
Принтер;
Сканер;
МФУ;
УПС.

Из дополнительных можно выделить USB устройства:

Флешка;
Bluetooth адаптер;
Wi-Fi адаптер;
Звуковая карта;
Web камера;
3G и 4G модем;
Удлинитель;
Картридер;
Джойстик.

А также некоторое профессиональное оборудование:

Графический планшет;
Проектор;
Плоттер;
Звуковой пульт;
Сетевое оборудование.

Классификация устройств ввода

Органы чувств человека способны воспринимать информацию в разнообразных формах, например текст в учебнике, сообщение по телефону, запах газа на кухне, вкус горького перца и пр. Эта информация может быть преобразована в другие формы, например в мысли и эмоции. Результаты обработки информации человеком отражаются в его решениях и действиях.

Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящее время имеются разнообразные устройства, выполняющие эти функции в составе компьютера. Они называются устройствами ввода, так как обеспечивают ввод в компьютер данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков. Устройства ввода преобразуют эту информацию в цифровую форму для последующей обработки и хранения в компьютере. Многообразие устройств ввода определяется разнообразием форм представления информации, которая может быть обработана с помощью компьютера.

Устройства ввода — аппаратные средства для преобразования информации из формы, понятной человеку, в форму, воспринимаемую компьютером.

Аппаратное обеспечение компьютера по вводу данных включает само устройство ввода, управляющий блок, называемый контроллером (адаптером), специальные разъемы и электрические кабели. Однако для достижения правильной работы как устройства ввода, так и устройства вывода одного лишь правильного аппаратного подключения недостаточно. Требуется загрузить в оперативную память специальную управляющую программу, называемую драйвером. Причем для каждого устройства нужен свой драйвер. В комплект поставки любого устройства ввода должна входить дискета с соответствующим драйвером.

Драйвер устройства — программа, управляющая работой конкретного устройства ввода/вывода информации.

Устройства ввода по способу ввода информации можно подразделить на два основных класса (рисунок 19.1):

♦ с клавиатурным вводом, при котором осуществляется ручной ввод с клавиатуры;
♦ с прямым вводом, при котором данные читаются непосредственно компьютерными устройствами.

Рис. 19.1. Классификация устройств ввода

В свою очередь, среди устройств с прямым вводом данных выделяются подклассы устройств: манипуляторы, сенсорные устройства, сканеры, устройства распознавания речи. Рассмотрим основные характеристики этих классов технических средств.

Световое перо

Световое перо – это указательное устройство, похожее на ручку. Используется для выбора отображаемого пункта меню или рисования картинок на экране монитора. Он состоит из фотоэлемента и оптической системы, помещенной в небольшую трубку.

Световое перо

Когда кончик светового пера перемещается по экрану монитора и нажимается кнопка пера, его чувствительный элемент фотоэлемента определяет местоположение экрана и отправляет соответствующий сигнал в ЦПУ.

Ввод видео и графической информации

Устройства для ввода видео и графической информации в ЭВМ:

Сканеры
Цифровые видеокамеры или фотоаппараты
Карты видеозахвата
Спутниковые карты

Сканер

Сканер распознает изображение с бумажного оригинала и создает его электронную копию. Полученная копия может быть обработана на ЭВМ. Подключить сканер к компьютеру можно через параллельный порт (LPT), через USB или SCSI порты.

Рис. 2. Порты для подключения сканера.

Цифровые видеокамеры и фотоаппараты

Создают фото и видеоизображения уже в цифровом формате. Самые новые модели этих устройств подключаются к системному блоку через интерфейс USB.

Карта видеозахвата

Для подключения нецифровых видеокамер и видеомагнитофонов необходимо использовать в комплекте плату видеозахвата, которая оцифровывает аналоговый сигнал.

Карта для приема спутникового телевидения

Для приема видеосигнала со спутника используется специальная Спутниковая плата, называемая также картой DVB-S/S2. Для ее подключения используется высокочастотный разъём типа F, разработанного для телевизионного оборудования.

Содержание

В зависимости от формата вводимой информации

Устройства ввода текстовой информации

Клавиатура является наиболее удобным и универсальным устройством ввода информации и входит в конфигурацию всех персональных компьютеров. Клавиатура – это клавишное устройство для ввода числовой и текстовой информации, представляющее собой набор клавиш (кнопок), расположенных в определённом порядке.

Стандартная клавиатура содержит:

набор алфавитно-цифровых клавиш;
дополнительно управляющие и функциональные клавиши;
клавиши управления курсором;
малую цифровую клавиатуру.

В каждой клавиатуре содержится встроенный микроконтроллер [Источник 1] (местное устройство управления), задача которого состоит в:

последовательном опрашивании клавиш, считывании введенного сигнала и вырабатывания двоичного скан-кода клавиши;
управлении световыми индикаторами клавиатуры;
проведении внутренней диагностики неисправностей;
осуществлении взаимодействия с центральным процессором через порт ввода-вывода клавиатуры.

Клавиатура имеет встроенный буфер [1] . В случае переполнения буфера нажатие клавиши обычно сопровождается звуковым сигналом, означающим, что символ не введён (отвергнут). Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, «зашитые» в BIOS, а также драйвер клавиатуры, который обеспечивает возможность ввода русских букв, управление скоростью работы клавиатуры и пр.

Пример особенностей клавиатуры

Расположение кнопок подчиняется одной и той же общепринятой схеме. Двенадцать функциональных клавиш от F1 до F12 (на стандартной клавиатуре находятся в верхнем ряду). Их задача – упростить управление некоторыми функциями компьютера. [2] Функции отдельных функциональных клавиш, комбинации функциональных клавиш с клавишами ⇧ Shift, Ctrl и Alt и «обычными» клавишами составляют часть интерфейса пользователя и, как правило, являются постоянными для отдельно взятого вида ПО.

По типу соединения клавиатуры бывают проводные и беспроводные: проводная клавиатура соединяется с компьютером через USB-порт или разъем PS/2. Беспроводная может подсоединяться посредством радиопередатчика (USB-приемника) или bluetooth. Преимущество такого подключения — радиус действия может достигать около 10 метров. [3]

Примечания

↑ Буфер-промежуточную память малого размера, куда помещаются введённые символы
↑ Функции этих клавиш определяются в зависимости от системного или прикладного ПО: программой конфигурации материнской платы (Setup BIOS) и, в последующем, запущенной операционной системой.
↑ Поскольку у беспроводных устройств стационарное питание отсутствует, их требуется подзаряжать отдельно. Для этого в саму клавиатуру может быть встроен специальный аккумулятор, который нужно время от времени заряжать. Или же она может работать на батарейках.

Устройства ввода графической информации

сканер — устройство для переноса информации с бумажных документов в память компьютера.Если при помощи сканера вводится текст, то компьютер воспринимает его как изображение, а не как последовательность символов, поэтому для преобразования подобного графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов;
цифровые фото- и видеокамера — это беспленочное устройство для автоматического ввода графических данных в сжатом виде при помощи USB кабеля, которую можно без труда обработать в соответствующем редакторе и распечатать на листе.
плата видеозахвата[1] — электронное устройство для преобразования аналогового видеосигнала в цифровой видеопоток;
видео- и веб-камера — это цифровая фото- или видеокамера небольшого размера, которая фиксирует фото- или видеоизображения в режиме реального времени для дальнейшей их передачи по компьютерной сети;
графический планшет (дигитайзер) [2] — используется для ввода чертежей, графиков и планов с помощью специального стилуса, которым водят по экрану планшета, и состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера, также позволяет вводить рисунки «от руки» и рукописный текст непосредственно в компьютер.
световое перо (англ. light pen, также — стило, англ. stylus)- светочувствительный элемент, имеющий вид шариковой ручки или карандаша (часто с одной или несколькими кнопками), соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода компьютера.

Ввод данных с помощью светового пера заключается в прикосновениях или при ведении линий пером по поверхности экрана монитора. В наконечнике пера устанавливается фотоэлемент, который регистрирует изменение яркости экрана в точке, с которой соприкасается перо, за счёт чего соответствующее программное обеспечение вычисляет позицию, «указываемую» пером на экране и может, в зависимости от необходимости, интерпретировать её тем или иным образом, обычно как указание на отображаемый на экране объект или как команду рисования. Кнопки используются аналогично кнопкам манипулятора компьютерная мышь, т.е.для выполнения дополнительных операций и включения дополнительных режимов. [Источник 2]

Обычно применяется в карманных компьютерах, системах проектирования и дизайна, однако его невозможно использовать с обычными ЖК-мониторами. При этом световое перо может быть элементом дигитайзера (графического планшета). В этом случае пером пишут или рисуют не по экрану монитора, а по поверхности планшета.

Устройства ввода звуковой информации

звуковая карта — производит преобразование звука из аналоговой формы в цифровую. Для ввода звуковой информации используется микрофон, который подключается к входу звуковой карты. Звуковая карта имеет также возможность синтезировать звук, т. к. в ее памяти хранятся звуки различных музыкальных инструментов, которые она может воспроизводить;
микрофон — это электроакустический прибор для преобразования звуковых колебаний в электрические таким образом, чтобы содержащаяся в звуке информация не претерпевала заметных изменений;
цифровой диктофон — это такое записывающее устройство, которое позволяет производить звукозапись и прослушивать ее после записи;
устройства речевого ввода — позволяют использовать речевые команды (или проговаривать текст, который должен быть заранее занесен в память компьютера).

Указательные (координатные) устройства

Указательные (координатные) устройства ввода информации осуществляют непосредственный ввод информации, с помощью указания курсором на экране монитора на команду или место ввода данных. Данные устройства позволяют перемещать курсор или другие объекты соответствующих программ по двухмерному пространству экрана монитора с целью облегчения взаимодействия пользователя с компьютером при вводе информации. Подобные устройства ввода образуют группу устройств — манипуляторов, которые, в свою очередь, могут осуществлять ввод данных непосредственно через прикосновение к экрану (сенсорные) или через действия с механическими устройствами (не сенсорные).

Не сенсорные устройства ввода

компьютерная мышь — устройство для управления курсором и задания различных команд компьютеру.

Стандартная мышь состоит из клавишей (двух или трех) и скроллера (колесика, расположенного между кнопками) с возможностью нажатия. Их функциональное значение зависит от выполняемого положения и может быть разнообразным, например: активация указанного объекта, вызов контекстного меню, вертикальная прокрутке веб-страниц и электронных документов.

Основное управление, в основном, сводится к нажатию левой кнопки мыши одинарным щелчком для выбора объекта на экране, и двойным для открытия объектавыполнения функции. Скроллером осуществляется прокрутка текстового документа. При нажатии на него пользователь может упростить процесс перемотки. Нажатие на правую кнопку вызывает скрытое в обычном режиме контекстное меню, где отражаются все возможные доступные действия для данного объекта или программы. Функции всех клавиш мыши могут быть переопределены самим пользователем.

Устройство работы мыши основывается на вращении металлического шара, покрытого резиной, чьё движение передается двум пластмассовым валам, положение которых рассчитывается инфракрасными оптопарами и затем преобразуется в электрический сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране.

По способу считывания информации их можно классифицировать на: —механические (перемещение мыши по ровной поверхности приводит к вращению шарика, расположенного в нижней част мыши), который взаимодействует с датчиками внутри корпуса мыши. В результате вырабатывается сигнал, который заставляет перемещаться указатель мыши на экране монитора); —оптические (на нижней части мыши присутствует красный светодиод для подсветки и миниатюрная видеокамера, которая делает снимки поверхности под ней (от 1500 до 6000 кадров в секунду), а специальный процессор сравнивает два последовательных кадра и вычисляет величину и направление смещения); —оптико-механические (совмещает в себе элементы механической и оптической мыши);

Также существует два способа соединения мыши с компьютером — с помощью кабеля (проводные) и с помощью инфракрасного сигнала, который воспринимается специальным портом в компьютере (беспроводные, или «бесхвостые» мыши ).

Качество мыши определяется ее разрешающей способностью, которая измеряется количеством точек на дюйм — dpi (dot per inch). От этой характеристики зависит, насколько точно указатель мыши будет передвигаться по экрану. Для мышей среднего класса разрешение составляет 400-800 dpi. Это означает, что при перемещении мыши на 1 дюйм (1 дюйм=2,54 см) указатель мыши на экране переместится на 400-800 точек. [Источник 3]

трекбол

трекбол-мышь

стационарная мышь

Во время работы само устройство, в отличие от мыши, остается неподвижным, а шарик в верхней части устройства вращается непосредственно рукой пользователя, что приводит к перемещению указателя на экране.По размеру шарик трекбола больше шарика мыши и имеет меньший (относительно размера) вес, за счет чего достигается более точное, чем при работе с мышью, позиционирование курсора на экране. С другой стороны, трекболу требуется меньше места на столе, не нужен коврик, надежность этого устройства выше надежности мыши за счет меньшего количества механических частей.

Таким образом, область применения трекболов — в основном, работа с графическими пакетами, пакетами для автоматизированного проектирования и разного рода приложениями, где требуются плавное перемещение, но четкое позиционирование курсора. [3]

трекпоинт

Трекпоинт

Основная его задача — замена мыши в лэптопах. Поэтому обычно трекпоинт присутствует в клавиатурах переносных компьютеров или ноутбуков, т.к. не требует свободного пространства около компьютера, и зачастую изначально встроен в корпус машины.

Курсор управляется определением применённой силы (отсюда и название тензометрический джойстик), для этого используется пара резистивных датчиков деформации (резистивных тензодатчиков). Направление перемещения курсора определяется направлением нажима, скорость — силой нажима. Чувствительность TrackPoint обычно настраиваемая и может быть установлена так, чтобы предоставлять крайне лёгкую степень отклика.

Игровые устройства ввода

джойстик -обычно это стержень-ручка или рукоятка, отклонение которой от вертикального положения в любую из сторон приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора, а также несколько кнопок на небольшой панели для выполнения простейших действий. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. В этом случае, чем сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану дисплея. Основная область использования — компьютерные игры, но также может использоваться в различных программах тренажёрах и обучающих симуляторах (наряду с виртуальными шлемами, рулями и т.п.);
геймпад — имеет форму пульта, который удерживается двумя руками, для контроля его органов управления используются большие пальцы рук (в современных геймпадах также часто используются указательный и средний пальцы), использующийся для взаимодействия между игроком и игровой приставкой. Также геймпады используются на персональных компьютерах в играх поддерживающих их, заменяя игроку клавиатуру (обычную или игровую) и мышь. Стандартное исполнение геймпада таково: под левой рукой кнопки направления (вперёд-назад-влево-вправо), под правой — кнопки действия (прыгнуть, выстрелить и т.п.);
компьютерный руль и ножные педали— являются игровым контроллером, имитирующим управление транспортным средством путем имитации движений водителей за счет руля и педалей (две или три штуки). Основная область применения — компьютерные игры — автосимуляторы;
танцевальная платформа или танцевальный маттанцевальный коврикдэнспад — плоское электронное игровое устройство ввода, используемое в танцевальных играх. Большая часть платформ напоминает матрицу 3×3 из квадратных панелей, на которые может становиться игрок. Некоторые панели, или даже все, используются для выбора определенного направления или действия в игре.

Популярные аркадные игры такие как «Dance Dance Revolution», «In The Groove» и «Pump It Up» используют большие стальные платформы, соединенные с аркадным автоматом, тогда как консольные версии обычно используют мягкие пластиковые дэнспады. Такие «домашние» платформы специально созданы для систем вроде GameCube, PlayStation или Xbox, но также могут использоваться и в компьютерных симуляторах, например в «StepMania», благодаря специальным адаптерам. [Источник 4] Существуют также не-танцевальные игры, в которых управление можно осуществлять с помощью дэнспада.

световой пистолет — указывающее устройство для компьютеров и телевизионных игровых приставок. Данное устройство позволяет «стрелять» в экран телевизора, с соответствующей реакцией «попал-промахнулся».

Сенсорные устройства ввода

тачпад — один из манипуляторов для портативных компьютеров, который управляется движением пальца по сенсорной прямоугольной площадке или нажатием на одну из двух кнопок тачпада. Тачпад перемещает курсор в зависимости от движения пальца пользователя по нему, причем для перемещения курсора на весь экран достаточно небольшого перемещения пальца по поверхности тачпада, а также используется для замены мыши в ноутбуках. Различные виды касания передают и разные команды аналогично управлению мышкой.

Принцип работы тачпада: [Источник 5]
Сенсорная панель ноутбука состоит из емкостных датчиков, так что они образуют сетку на поверхности. Контроллер измеряет все емкости на панели и записывает в память. Затем периодически их сравнивает с текущими значениями, этот период считывания информации с поверхности является одной из характеристик тачпада. Касание пальца изменяет емкость между двумя датчиками, эта емкость измеряется и так определяется точно положение пальца на поверхности. Степень изменения емкости говорит о силе нажатия пальцем.

сенсорный экран