12. Принцип работы плоттеров

1. Устройство и принцип работы перьевого плоттера

Перьевые плоттеры (ПП) – это электромеханические устройства векторного типа. ПП создают изображение при помощи пишущих элементов, обобщённо называемых перьями. Перо крепится в держателе пишущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.

Существует два типа ПП: планшетные, в которых бумага не подвижна, а перо перемещается по всей плоскости изображения, и барабанные (или рулонные), в которых перо перемещается вдоль одной оси координат, а бумага – вдоль другой за счёт захвата транспортным валом. Перемещения выполняются при помощи шаговых или линейных электродвигателей, создающих довольно большой шум. Барабанные плоттеры более компактны и могут отрезать от рулона лист необходимого размера автоматически.

Карандашно-перьевые плоттеры (КПП) – разновидность перьевых (см. рис. 13.1), отличаются возможностью установки специализированного пишущего узла с цанговым механизмом для использования обычных карандашных грифелей, который обеспечивает постоянное усиление нажима грифеля на бумагу и его автоподачу при считывании. В результате не требуется постоянно следить за процессом вывода информации, как при эксплуатации ПП, в которых может засоряться истечения канал красителя.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СТРУЙНОГО ПЛОТТЕРА В струйных принтерах используется технология создания реактивного пузырька – направленного распыления чернил на бумагу при помощи сотен мельчайших форсунок однообразной печатающей головки. Каждой из форсунок соответствует свой микроскопический нагревательный элемент (терморезистор), который мгновенно (за 7мкс.) нагревается под воздействием электрического импульса. Чернила закипают, и поры создают пузырёк, который выталкивает из форсунки каплю чернил. Когда импульс кончается, терморезистор столь же быстро остывает, а пузырёк исчезает.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЛАЗЕРНОГО ПЛОТТЕРА Эти плоттеры базируются на электрографической технологии, в основу которой положены физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селеносодержащих материалов и силовое воздействие электростатического поля. Промежуточный носитель изображения (вращающийся селеновый барабан) в темноте может быть заряжен до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое притягивает намагниченный мелкодисперсный тонер, переносимый затем механическим путём на бумагу. После этого бумага с нанесённым тонером проходит через нагреватель, в результате чего частицы тонера запекаются, создавая изображение.

4. Основные параметры плоттеров:

1) Носитель и изображение

Ø тип носителя напрямую влияет на эксплуатационные расходы;

Ø максимальный размер листа при использовании нарезанных заранее или максимальная ширина листа\носителя;

Ø формат листа определяет стандартный максимальный формат;

Ø длина носителя для рулонных плоттеров зависит от его толщины

2) Параметры точности

Ø механическая точность;

Ø программно задаваемое разрешение;

Ø разрешение печати;

Ø точность;

Ø повторяемость

3) Параметры производительности

4) Память

5) Форматы данных

Ø чертёжные характеристики;

Ø цветовая палитра;

Ø число типов линий;

Ø число штриховок;

Ø давление на пишущий элемент;

Ø типы пишущих элементов;

Ø число пишущих элементов в карусели;

Ø специфический для карандашно-перьевых плоттеров параметр грифеле-держателя;

Ø специфический для режущих плоттеров является параметр типа лезвий.

13 – 14. Клавиатуры

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ КЛАВИАТУРЫ

Основным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура, которая представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом определенную электрическую цепь. В настоящее время распространены два типа клавиатур: с механическими или с мембранными переключателями. В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава. Во втором случае переключатель состоит из двух мембран: верхней - активной, нижней - пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой.

Как правило, внутри корпуса любой клавиатуры, кроме датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер. Обмен информации между клавиатурой и системной платой осуществляется по специальному последовательному интерфейсу 11-битовыми блоками. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей соответствует уникальный цифровой код - скан-код. В случае, когда клавиша отпускается, клавиатура IBM PC AT предваряет скан-код кодом F016. Когда контроллер клавиатуры фиксирует нажатие или отпускание клавиши, он инициирует аппаратное прерывание IRQ1. Если в клавиатурах компьютеров типа IBM PC XT передача данных может осуществляться только в одном направлении, то в клавиатурах типа IBM PC AT подобная связь возможна уже в двух направлениях, т. е. клавиатура может принимать специальные команды (установки параметров задержки автоповтора и частоты автоповтора). Подключение клавиатуры к системной плате выполняется посредством электрически идентичных разъемов 5 DIN или 6 mini-DIN, последний впервые был представлен в IBM PS/2, откуда и унаследовал свое "жаргонное" название. Для обеспечения двунаправленного обмена используется единственная линия данных, требующая, однако, выводов с открытым коллектором.

Упрощенная схема клавиатуры

Все горизонтальные линии матрицы подключены через резисторы к источнику питания +5 В. Клавиатурный компьютер имеет два порта - выходной и входной. Входной порт подключен к горизонтальным линиям матрицы (X0-X4), а выходной - к вертикальным (Y0-Y5).

Устанавливая по очереди на каждой из вертикальных линий уровень напряжения, соответствующий логическому 0, клавиатурный компьютер опрашивает состояние горизонтальных линий. Если ни одна клавиша не нажата, уровень напряжения на всех горизонтальных линиях соответствует логической 1 (т.к. все эти линии подключены к источнику питания +5 В через резисторы).

Если оператор нажмет на какую-либо клавишу, то соответствующая вертикальная и горизонтальная линии окажутся замкнутыми. Когда на этой вертикальной линии процессор установит значение логического 0, то уровень напряжения на горизонтальной линии также будет соответствовать логическому 0.

Как только на одной из горизонтальных линий появится уровень логического 0, клавиатурный процессор фиксирует нажатие на клавишу. Он посылает в центральный компьютер запрос на прерывание и номер клавиши в матрице. Аналогичные действия выполняются и тогда, когда оператор отпускает нажатую ранее клавишу.

После того как клавиша нажата, ее код попадает в буфер, если буфер переполняется то как правило компьютер начинает пищать, из буфера с определенной частотой вынимаются коды клавиш и обрабатываются дальше! Задается частота выемки клавиш из буфера, а не отправки клавиш с клавиатуры в буфер.

Матрица клавиатуры (англ. key matrix) — метод расположения переключателей на клавиатуре.

При этом каждая клавиша соответствует одному переключателю. Для того, чтобы избежать переизбытка проводов, переключатели организованы в ряды в виде матрицы. Операционная система компьютера имеет подпрограммы, которые преобразовывают номера нажатых клавиш в коды ASCII.

Типы клавиш

• Механические

• Пленочные

• Герконовые (герметичные контакты)

• Сенсорные клавиатуры

Тип клавиатуры по принципу действия

• в мембранных клавиатурах при нажатии клавиш замыкаются две мембраны, которые представляют собой диски на пластиковой пленке. Возврат клавиш после нажатия осуществляется резиновым куполом. Клавиатуры мембранного типа распространены наиболее широко, т. к. имеют невысокую стоимость, низкий уровень шума при работе. Кроме того, они достаточно герметичны, что особенно важно при попадании влаги

1 - подложка, 2- прокладка, 3 - металлизированная мембрана, 4 - прижимная рама

• разновидностью мембранных клавиатур являются гибкие клавиатуры, у которых отсутствует жесткий корпус. Такие клавиатуры устойчивы к воздействию влаги и жидкости, а клавиши нажимаются практически бесшумно.

• в механических клавиатурах клавиши после нажатия возвращаются в исходное положение пружиной. Контакты металлические или позолоченные. Такие клавиатуры надежны и долговечны, рассчитаны на 50-100 млн нажатий. Недостатками являются высокая стоимость, шум при нажатии клавиш и отсутствие герметичности.

• полумеханические клавиатуры имеют долговечные металлические контакты, а клавиши после нажатия возвращаются резиновым куполом.

Тип клавиатуры по назначению

• алфавитно-цифровые клавиатуры используются для управления техническими и механическими устройствами . Каждой клавише соответствует один или несколько определённых символов. Возможно увеличить количество действий, выполняемых с клавиатуры, с помощью сочетаний клавиш.

• цифровой клавиатурой называется совокупность близко расположенных клавиш с цифрами, предназначенных для ввода чисел (например, номеров). Существует два различных варианта расположения цифр на таких клавиатурах.

• в телефонах используется клавиатура, в которой числовые значения клавиш возрастают слева направо и сверху вниз. Аналогичный тип клавиатуры используется в домофонах и других средствах аудиосвязи, а также на пультах дистанционного управления.

• в калькуляторах используется клавиатура, в которой числовые значения клавиш возрастают слева направо и снизу вверх. Многие компьютерные клавиатуры справа имеют блок клавиш, в который входит клавиатура калькуляторного типа.

мультимедийные клавиатуры имеют помимо стандартного набора из ста четырёх клавиш, дополнительные клавиши, которые предназначены для упрощённого управления некоторыми основными функциями компьютера.