键盘、鼠标和外设

1、第12章 键盘、鼠标、打印机、扫描仪(转载）,要求掌握键盘和鼠标的分类、结构和技术参数，熟练掌握键盘和鼠标的安装和拆卸方法。 要求掌握打印机和扫描仪的基本工作原理和特点，熟练掌握打印机和扫描仪的硬件安装和驱动程序的安装。,12.1 键盘,常见的键盘如图12-1所示。,图12-1 普通104键盘与人体工程学键盘,12.1.1 键盘的分类,按键盘开关接触方式分类 (1) 机械式结构键盘：不带锁的小开关；手感好,但机械触点易磨损、价格高。 (2) 电容式结构键盘：按下时电容增大，产生震荡；无磨损，寿命长，价格高。,(3) 塑料薄膜式键盘：印刷导线接触；上下两层塑料片印刷导电线，中间隔带圆孔的绝缘片，

2、按下时圆孔处导电接通，具有可靠，制作简单价格低。获广泛使用。 塑料薄膜式键盘的内部结构，如图12-2所示。,图12-2 塑料薄膜式键盘的内部结构,导电橡胶连接两印刷导线；塑料片上印开关点，按下导电橡皮帽时导通，具有手感好、可靠、但成本较高。 导电橡胶式键盘的内部结构如图12-3所示。,图12-3 导电橡胶式键盘的内部结构,(4) 导电橡胶式键盘,有101键、104键、 多媒体键盘，如图12-4所示。 有些品牌机键盘增加了一些特殊功能快捷键，如一键上网。 除了拥有一些功能各异的快捷键外，有些键盘还内置了普通键盘上少见的喇叭和麦克风，弹出式网络摄像头。使用键盘就可完成声音和图像的传输工作 。,图1

3、2-4 多媒体键盘,2. 按按键数分类,AT接口键盘，已淘汰； PS/2键盘接口和USB接口最为常用，如图12-5所示。 4. 其他分类： 防水键盘、手写键盘、无线键盘等。,图12-5 PS/2键盘接口、PS/2鼠标接口和USB接口,3. 按键盘的接口分类,12.1.2 键盘的结构,1. 键盘的外壳：塑料压制。 2. 按键分五个区 : 主键盘区、编辑键区； 功能键区：从F1到Fl2是功能键，一般软件都是用这些键来做软件的功能热键，如Fl为寻求帮助， F2为存盘等小键盘区； 特殊键区：对屏幕的控制等，屏幕拷贝键，用于拷贝屏幕内容为一张图片,图12-6 标准104键键盘布局,3. 电路板,是键盘的

4、控制核心，位于键盘的内部，主要担任按键扫描识别、编码和传输，它将各个键所表示的数字或字母转换成计算机可以识别的信号。,12.1.3 键盘的原理,将按键排列成矩阵的形式，软件随时对矩阵扫描，一旦某一键被按下，即获得该键的行列信息所对应的扫描码，由程序查表，从而得到按键的ASCII码，最后送入内存中的键盘缓冲区供主机分析执行。,矩阵键盘示意图,12.1.4键盘的选购,1 手感：需一定力度以适应打字节拍，但不可太硬。 2 外观和工艺 3 接口类型,12.2 鼠标,12.2.1 鼠标的分类： 按按键数目分为两键鼠标和三键鼠标，如图12-7。 按滚轮数目分为单滚轮鼠标和双滚轮鼠标，图12-8所示。,图1

5、2-7 两键鼠标和三键鼠标 图12-8 单滚轮鼠标和双滚轮鼠标,按接口类型分：串口（方口）、PS/2接口、USB接口、无线鼠标。如图12-9所示。,图12-9 串口、PS/2接口和USB接口鼠标,12.2.2 光机式鼠标,1、光机式鼠标的结构（机械鼠标） 光机式鼠标反面及其内部结构如图12-10所示。 紧贴着滚动橡胶球有两个互相垂直的传动轴，轴上有一个光栅轮，光栅轮的两边对应着有发光二极管发射和光敏三极管接收器件，以及按键、控制电路。,图12-10 光机鼠标及其内部结构,2、光机鼠标原理,当鼠标移动时，橡胶球带动两个传动轴旋转，而这时光栅轮也在旋转，光敏三极管在接收发光二极管发出的光时被光栅轮

6、间断地阻挡，从而产生脉冲信号，通过鼠标内部的芯片处理之后被CPU接收。信号的数量和频率对应着屏幕上的距离和速度。 鼠标的移动和点击： 滚动的小球滚轴光栅转动产生脉冲信号光标的移动事件； 鼠标左右键按一下 小按键触点连接产生电信号产生鼠标点击事件。,目前市场上的中、高档鼠标几乎都是光学鼠标，光学鼠标采用一种类似扫描仪的工作方式。在鼠标底部有一个小的扫描器，对摆放鼠标的桌面或鼠标垫进行高速扫描，然后对比扫描结果确定鼠标移动的位置。,12.2.3 光学鼠标(光电),1、光学鼠标特点,具有定位准确、更加耐用、无需清理，性能稳定和可在不同表面上使用等优点，现在市场上销售的鼠标几乎都是光学鼠标。其反面和内

7、部结构如图12-11所示。,图12-11 光学鼠标的反面及内部结构,2、光学鼠标器的结构,光学鼠标器通常由光学感应器、光学透镜、 发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、 滚轮、连接线、PS2或USB接口、外壳等 部分组成，如图1212所示。,（1）光学感应器,如图12-13是光学鼠标内部的光学感应器，它采用的是安捷伦公司的A2051光学感应元件。图12-14是A2051光学感应器的背面，从图12-14中看到，芯片上有一个小孔，这个小孔用来接收由鼠标底部的光学透镜传送过来的图像。,(2)光学鼠标的控制芯片(处理器）,控制芯片负责协调光学鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通及各种信号的传送和

8、收取。图12-15是罗技公司的CP5928AM控制芯片，它可以配合安捷伦的A2051光学感应元件，实现与主板的连接。,图12-15 控制芯片,(3)光学透镜组件,位于鼠标底部，由一个发光二极管、棱光镜和圆形凸透镜组成。 发光二极管：发出高亮度红色光线，提供照明（也有采用激光管）； 棱光镜：将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部，照亮桌面； 凸透镜：将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。,(4)轻触式按键,带有滚轮的光学鼠标有三个轻触式按键，如左图 在滚轮两侧安装有一对光学发射接收装置，如右图 所示。滚轮上带有栅格，由于栅格能够间隔的阻断光线的发射和接收，这样便能产生脉冲信号，

9、脉冲信号经过控制芯片传送给Windows操作系统，便可以产生翻页动作了。,图12-16,3、光学鼠标的基本工作原理,光学鼠标内部的发光二极管发出一束很强的红色光线透过棱镜照射到桌面上，桌面反射回的一部分光线经过光学透镜照射到光学感应器中成像。当移动光学鼠标时，利用光学感应器中的图像分析芯片(DSP，即数字微处理器)对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向、距离和速度，从而完成光标的定位。,光学鼠标工作原理示意图,12.2.4 鼠标的技术参数,1. 手感：手握操作的舒适度； 2. 分辨率DPI：鼠标能识别的每英寸长度内的点数，决定了

10、鼠标的定位精度，光机：200400DPI、光学：400800DPI，有激光鼠标达2000DPI； 3. 刷新率:每秒扫描图像的次数，决定鼠标反应的灵敏度和平稳性，目前约30006000次/秒； 4. 光学引擎: 凸透镜的放大能力,CMOS的像素数，有22X22像素、30X30像素 5. 像素处理能力:对像素的采集与处理，470万pixel/s 6. 抗震性：材料、元器件坚固，可靠。,12.2.5 鼠标的选购,1、品牌选择 高端产品：罗技、微软产品； 中端产品：双飞燕、明基等； 低端产品：其它杂牌。,鼠标的分辨率并非越高越好，它必须与显示器的分辨率结合起来考虑。鼠标分辨率越高，屏幕上的移动速度就

11、越快，倘若屏幕尺寸/分辨率低，那么就感觉屏幕上的光标快速飞动而无法定位。但如果使用的是高分辨率、大尺寸屏幕，而鼠标分辨率很低，那么要将光标从一头移到另一头就会相当吃力，鼠标要在桌面上移动长长的距离才行，可用性很差。从实践经验来看，若是1024768分辨率的屏幕，400cpi/800cpi指标较为适合，如果屏幕分辨率高于这一指标，800cpi的鼠标是必要的。即高分辨率显示屏配高分辨率鼠标。,2、性能选择,按工作原理分类 击打式：依靠电磁力驱动打印针打色带和纸，称针式打印机或点阵打印机。 非击打式：喷墨或激光打印机。,12.3打印机,12.3.1 激光打印机,激光打印机，如图12-17所示。 有A

12、4、A3幅面打印机、彩色激光打印机。,图12-17 常见的激光打印机,1、激光打印机组成,激光扫描系统、供纸器、硒鼓（感光鼓）、转印辊等；,2. 激光打印机的工作原理,硒鼓预充电激光器扫描暴光形成静电潜影吸附墨粉成像转印到打印纸上高温热辊定影消电后进入下一周期。如图12-18,图12-18 硒鼓的结构和工作原理,3、激光打印机的主要参数,（1）打印速度（A4）： 低：1030张/分 中：40120张/分、 高：120300张/分； （2）分辨率：（点/英寸）600dpi X 600dpi； （3）打印幅面：A3、A4、A5、B4、B5,4、激光打印机的特点,打印效果好、速度快、噪音小、维护简单

13、；适合于办公文稿打印。 缺点：打印机价格高、耗材贵。,12.3.2 喷墨打印机,常见几种喷墨打印机如图12-19所示。,图12-19 常见的喷墨打印机,1. 喷墨打印机的分类：,(1) 按打印头的工作方式分： 压电喷墨：适当加电到压电陶瓷使其伸缩挤压喷墨。,图12-20 喷墨头,热喷墨： 在强电场作用下，将喷墨管道中的墨汁汽化喷出。 (2) 按墨水的颜色分： 单色：一般黑色； 彩色：3色、4色（3色+黑色）、6色； (3) 按所用墨水的性质分： 水性：不易堵塞、打印效果较好、但要求纸好、纸怕潮； 油性：易堵喷头，遇潮不扩展。,2. 喷墨打印机的结构：,输纸机构、喷墨头和墨盒、控制电路等。 输纸

14、机构：它包括搓纸轮，输纸电机，进纸传感器和进纸离合器; 墨盒和喷头部件：在皮带的拖动下，沿导轨做左右往返的直线间歇运动，喷头逐行喷墨形成文字和图像； 控制电路：有接口板和电源板，控制打印、协调各部分工作、给打印机供电。,3 喷墨打印机的原理,通过控制喷墨头上的喷嘴孔喷出定量的墨水，配合喷墨头的横向移动和打印纸的纵向移动、形成图像。,图12-21 喷墨打印机示意图,4 喷墨打印机的主要参数,墨盒数： 3、4、6； 打印纸：彩喷纸,名片纸,相纸 ； 其它参数同激光打印机。,5. 喷墨打印机的特点,优点：价格低、效果较好、体积小、重量轻、适合家用，可打彩色照片。 缺点：耗材贵、墨水易挥发、维护麻烦。

15、,12.3.3 点阵打印机,打印头上的打印针呈点阵排列称点阵打印机。,图12-22 常见的点阵打印机,1. 点阵打印机的分类,(1) 按打印头的针数分：9针、24针； (2) 按打印纸的种类分：宽行、窄行、卡片； (3) 根据色彩来分：单色、4色。 2. 点阵打印机的结构: 打印头、色带、走纸机构、电路。,3. 点阵打印机的原理:,控制打印针电磁线圈的通断电实现对色带击打，使颜色印在纸上，配合打印头的横向移动和打印纸的纵向移动形成字符。,图12-23 针式打印机示意图,4、技术参数,打印头针数：9针和24针 ； 每行印出字符数：窄行80列 (A4宽)，宽行131列 (A3宽) ； 其它同激光打

16、印机。,5. 点阵打印机的特点,优点：耗材便宜、可打印多层纸、蜡纸、卡片、票据等； 缺点：噪音大、慢、精度低、不适合打图形。 可连续走纸：由专用的带引导孔的纸实现连续打印。,12.4 扫描仪,常见扫描仪如下图所示。,图12-24 常见的扫描仪,1. 扫描仪的分类,按外形分：台式扫描仪和手持扫描仪； 按颜色分：黑白、灰度、彩色； 按原理分：CCD（电荷藕荷器件） CIS （接触式图象传感器） 按接口分：并口、USB口(常用)、SCSI口；,2 扫描仪结构,扫描部分、机械传动部分、电路转换和接口。 扫描部分：即光学成像部分，灯源、反光镜、感光元件CCD电荷耦合器件； 机械传动部分：由步进电机、齿轮

17、、导轨和皮带构成。机械部分的运动完全受主板的控制； 电路和接口：将扫描图像信号经A/D转换处理电路转换成数字信号，通过接口传送到计算机，控制机械和扫描部分的工作。,3 基本工作原理,把模拟图象信号转换成数字信号， 光图象反射到CCD模拟信号A/D数字信号传输到计算机。,图12-25 扫描仪示意图,4. 扫描仪的主要技术参数,(1) 分辨率： 每英寸扫描像素点个数dpi，通常600X1200dpi（光学分辨率）、1200X2400dpi。 最大分辨率：扫描后通过软件对图象进行处理（如插值）提高分辨率。 在扫描软件的设置过程中，分辨率设定越高, 图象越清晰,但产生的文件越大，扫描的速度越慢，所以要

18、根据需要设置。 (2) 感光元件CCD（电荷耦合器件） 将图象信号转换成电信号,(3) 色彩位数：扫描仪产生的颜色范围,有24位、32位； (4) 灰度级：扫描时提供由暗到亮层次范围的能力； (5) 动态密度范围：最淡至最深颜色间的差值，一般为2.5D，高档为3.2D3.4D； (6) 扫描幅面：常用A4；商用也有A3； (7) 接口类型：主要有三种 (SCSI、EPP、USB) 配套的OCR（Optical Character Recognition）光学字符识别软件紫光、尚书等。,12.5 实验,12.5.1 安装键盘和鼠标 1、在安装和拆卸键盘和鼠标时应注意先关闭主机的电源。 2、键盘、鼠标接插时以颜色区分，不能插反。 下面的紫色插座是键盘插座； 上面的绿色插座是鼠标插座。 3、键盘或鼠标插头按对应缺口方向插入主板上的插座即可。,图12-26 安装键盘 图12-2