第11章計(jì)算機(jī)其他外圍設(shè)備

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1、計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)任課教師：第第11章其他外圍設(shè)備章其他外圍設(shè)備 重點(diǎn)了解打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的重點(diǎn)了解打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的工作原理工作原理 重點(diǎn)了解打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的重點(diǎn)了解打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的性能指標(biāo)性能指標(biāo) 熟悉打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的安裝熟悉打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的安裝方法方法 了解打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的分類了解打印機(jī)、掃描儀和攝像頭的分類11.1打印機(jī)打印機(jī) 打印機(jī)是計(jì)算機(jī)常見的外圍設(shè)備之一，也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除顯示器之外的另一種重要的輸出設(shè)備。打印機(jī)的主要任務(wù)是接收主機(jī)傳送的信息，并根據(jù)主機(jī)的要求將各種文字、圖形、信息通過打印頭或打印裝置打印到紙上。打

2、印機(jī)與和其他設(shè)備不同，它不僅把圖形、文字等打印到紙上，還要驅(qū)動(dòng)紙張。打印機(jī)已成為辦公自動(dòng)化不可缺少的工具，本節(jié)將主要介紹打印機(jī)的分類、工作原理、性能指標(biāo)及選購(gòu)方法。11.1.1打印機(jī)的分類打印機(jī)的分類打印機(jī)的品種很多，分類方法也各有不同。1.按打印原理分類按打印原理分類,可以把打印機(jī)分為針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)和熱轉(zhuǎn)換打印機(jī)等幾種，這也是最常見的分類方法。2.按用途分類按用途分類,可以把打印機(jī)分為兩類：一類是通用型打印機(jī)，它可以廣泛地應(yīng)用于學(xué)校、機(jī)關(guān)、家庭等對(duì)打印無特殊要求的場(chǎng)合；另一類是專用型打印機(jī)，它的用途比較專一，如專用于票據(jù)打印的打印機(jī)，此類打印機(jī)一般多用在商場(chǎng)、銀行等場(chǎng)合。

3、3.按打印幅面分類按打印幅面分類,按打印幅面的不同分類，可以把打印機(jī)分為窄幅打印機(jī)（只能打印以下的幅面）和寬幅打印機(jī)（可以打印及以上的幅面）兩大類。11.1.2打印機(jī)的工作原理打印機(jī)的工作原理1.針式打印機(jī)的工作原理 針式打印機(jī)也稱為點(diǎn)陣式打印機(jī)，這是一種機(jī)械式打印機(jī)。它利用機(jī)械和電路驅(qū)動(dòng)原理，使打印針撞擊色帶和打印介質(zhì)，進(jìn)而打印出點(diǎn)陣，再由點(diǎn)陣組成字符或圖形來完成打印任務(wù)。從結(jié)構(gòu)和原理上看，針式打印機(jī)由“打印機(jī)械裝置”和“控制驅(qū)動(dòng)電路”兩大部分組成，在打印過程中共有三種機(jī)械運(yùn)動(dòng)：打印頭橫向運(yùn)動(dòng)、打印紙縱向運(yùn)動(dòng)和打印針的擊打運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)都是由軟件控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過一些精密機(jī)械來執(zhí)行的。 2.噴

4、墨打印機(jī)的工作原理 噴墨打印機(jī)是一種經(jīng)濟(jì)型、非擊打式的高品質(zhì)彩色打印機(jī)。該種打印機(jī)沒有打印頭，通過噴墨管將墨水噴到打印紙上，實(shí)現(xiàn)文字或圖形的輸出。工作方式有固體噴墨和液體噴墨兩種，當(dāng)前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品都是液體噴墨打印機(jī)。一般的噴墨打印機(jī)都可支持彩色打印,打印時(shí)無噪音，打印速度介于點(diǎn)陣打印機(jī)和激光打印機(jī)之間。噴墨打印機(jī)按噴墨形式又可分為液態(tài)噴墨和固態(tài)噴墨兩種。液態(tài)噴墨打印機(jī)是讓墨水通過細(xì)噴嘴，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下高速噴出墨水束，在紙上形成文字和圖形。 3.激光打印機(jī)的工作原理 激光打印機(jī)具有打印速度較快、分辨率高、打印質(zhì)量好、不褪色等優(yōu)點(diǎn)，它的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，打印成本較高。激光打印機(jī)分為黑白和彩色兩種

5、，它的打印原理是利用光柵圖像處理器產(chǎn)生要打印頁面的位圖，然后將其轉(zhuǎn)為電信號(hào)，發(fā)出一系列的脈沖送往激光發(fā)射器。在這一系列脈沖的控制下，激光被有規(guī)律地放出。與此同時(shí)，反射光束被接收的感光鼓所感光。激光發(fā)射時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)，激光不發(fā)射時(shí)就是空白，這樣就在接收器上印出一行點(diǎn)來。然后，接收器轉(zhuǎn)動(dòng)一小段固定的距離繼續(xù)重復(fù)上面的操作。當(dāng)紙張經(jīng)過一對(duì)加熱輥后，著色劑被加熱熔化，固定在紙上，就完成了打印的全過程。整個(gè)過程準(zhǔn)確而且高效。11.1.3 打印機(jī)的性能指標(biāo)打印機(jī)的性能指標(biāo) 衡量一臺(tái)打印機(jī)性能好壞的指標(biāo)有以下幾方面: 分辨率 打印速度 色彩數(shù)目 技術(shù)支持、售后服務(wù)11.1.4打印機(jī)的選購(gòu)打印機(jī)的選購(gòu)1.噴墨

6、打印機(jī)的選購(gòu) 選購(gòu)噴墨打印機(jī)時(shí)，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：（1）打印分辨率：文字打印分辨率應(yīng)達(dá)到360dpi，圖形打印分辨率最低應(yīng)在600720dpi之間。（2）打印模式：應(yīng)選購(gòu)多數(shù)軟件支持的打印模式。（3）噪聲度：打印噪音要低于45dB。（4）打印速度：每分鐘打印頁數(shù)應(yīng)在23頁。（5）紙張尺寸：根據(jù)實(shí)際使用的需要，選購(gòu)不同幅面的打印機(jī)。（6）墨盒：要注意打印機(jī)所支持的墨盒應(yīng)具備價(jià)格低、壽命長(zhǎng)、通用性好和容易購(gòu)買等特點(diǎn)。（7）售后服務(wù)：所選購(gòu)的打印機(jī)應(yīng)提供良好的售后服務(wù)。 2.激光打印機(jī)的選購(gòu) 選購(gòu)激光打印機(jī)時(shí)，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮： (1)精度：反映激光打印機(jī)精度指標(biāo)是dpi(dot

7、s per inch)，即每一英寸上有幾個(gè)點(diǎn)。該值越大，說明打印機(jī)效果越好，價(jià)格也越貴 (2)打印速度：反映激光打印機(jī)速度的參數(shù)是ppm（pages per minute)，即每分鐘打印的頁數(shù)。ppm值越大，說明打印機(jī)速度越快。 (3)與微機(jī)的接口：可選擇并行口打印機(jī)。 (4)中文字庫(kù)：打印機(jī)有的自帶中文字庫(kù)，這樣的打印機(jī)速度快，稱之為中文打印機(jī)。 (5)紙張大?。赫屑す獯蛴C(jī)可以打印A4、B5型復(fù)印紙大小的文稿，寬行激光打印機(jī)可以打印A3、B4型復(fù)印紙大小的文稿。11.1.5打印機(jī)的安裝打印機(jī)的安裝 安裝打印機(jī)，首先要讓打印機(jī)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行物理連接。除無線連接方式外，目前最為常見的打印機(jī)接口

8、是并行接口和USB接口，下面就介紹這兩種不同接口打印機(jī)的安裝方法。 1.將打印線插入打印機(jī) 并行接口使用的是專用的打印機(jī)線，而USB接口的打印機(jī)則是使用的標(biāo)準(zhǔn)USB接口線。 2.將打印線的另一頭插入計(jì)算機(jī) 并行口的打印機(jī)插入計(jì)算機(jī)的并口，USB接口的打印機(jī)則插入計(jì)算機(jī)主機(jī)的USB接口，如下圖所示： 3.接通打印機(jī)電源 打印機(jī)的取電方式一般有兩種：一種是打印機(jī)內(nèi)置變壓器，直接連接220V市電即可使用；另一種則是外置變壓器，需要將220V市電接入變壓器，再將轉(zhuǎn)換出來的直流電輸入打印機(jī)。11.2掃描儀掃描儀 自1984年第一臺(tái)平板式掃描儀面世至今，掃描儀已經(jīng)發(fā)展成為除鍵盤和鼠標(biāo)之外被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)

9、輸入的設(shè)備。用戶通常用它來進(jìn)行各種圖片資料的輸入。掃描儀也是一種光、機(jī)、電一體化的外圍設(shè)備，用戶經(jīng)常用它來掃描照片、圖片、文稿等，并把掃描的結(jié)果輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。11.2.1掃描儀的分類掃描儀的分類 掃描儀的類型有很多種，按不同的標(biāo)準(zhǔn)，可分為不同的類型。 （1）根據(jù)工作原理的不同，掃描儀可分為手持式、平板式、膠片專用式和滾筒式等幾類。 （2）按可掃描幅面的大小，可以分為小幅面的手持式掃描儀、中等幅面的臺(tái)式掃描儀和大幅面的工程圖掃描儀。 （3）按掃描圖稿的介質(zhì)，可分為反射式掃描儀、透射式掃描儀以及既可反射又可透射的多用途掃描儀。 （4）按用途，可分為通用型掃描儀和專用于圖像輸入的專用型掃描

10、儀。 （5）按色彩方式，可以分為單色掃描儀和彩色掃描儀；單色掃描儀又可分為黑白掃描儀和灰度掃描儀。11.2.2掃描儀的結(jié)構(gòu)和工作原理掃描儀的結(jié)構(gòu)和工作原理 1.掃描儀的結(jié)構(gòu) 通常掃描儀都包括3大部分：掃描頭光學(xué)成像部分；步進(jìn)電機(jī)和導(dǎo)軌傳動(dòng)部分；主板控制和A/D轉(zhuǎn)換處理電路部分。掃描儀是光機(jī)電一體化的產(chǎn)品，這幾部分相互配合，才能將反映圖像特征的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可接受的電信號(hào)。 2.掃描儀的工作原理 掃描儀內(nèi)部基本組成部件是光源、光學(xué)透鏡、感光元件，還有一個(gè)或多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。從最基本的原理講，掃描儀是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 掃描儀發(fā)出的光源為沿x方向的長(zhǎng)條形，并沿y方向掃過整個(gè)原稿；照射到

11、原稿上的光線經(jīng)反射后穿過一個(gè)很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，光帶經(jīng)過一組反光鏡，由光學(xué)透鏡聚焦并進(jìn)入分光鏡；進(jìn)入分光鏡后，經(jīng)過棱鏡和紅綠藍(lán)（RGB）三種濾色鏡得到的RGB三條彩色光帶分別照到各自的CCD上，CCD將RGB光帶轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電子信號(hào)，此信號(hào)又被A/D變換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電子信號(hào)，反映原稿圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠接受的二進(jìn)制數(shù)字電子信號(hào)，最后通過串行或者并行接口送至計(jì)算機(jī)。掃描儀每掃描一行就得到原稿x方向一行的圖像信息，隨著沿y方向的移動(dòng)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部逐步形成原稿的全圖。 3.常見掃描儀的介紹（1）手持式掃描儀的體積較小、重量輕、攜帶很方便，但掃描精度較低 。（2）平板式掃描儀掃描速度

12、快、精度高。使用平板式掃描儀掃描圖文資料時(shí)，直接將圖文資料放在掃描臺(tái)上，然后由軟件控制它自動(dòng)完成掃描過程。（3）滾筒式掃描儀采用光電倍增管（PMT）作為光電轉(zhuǎn)換元件。采用光電倍增管技術(shù)的滾筒式掃描儀一般應(yīng)用在大幅面的掃描領(lǐng)域中，如大幅面工程圖紙的輸入，它采用的是一種滾筒式的走紙結(jié)構(gòu)。（4）膠片專用式掃描儀是高分辨率的專業(yè)掃描儀，主要用于掃描幻燈片和攝影負(fù)片，掃描區(qū)域較小。11.2.3掃描儀的性能指標(biāo)掃描儀的性能指標(biāo)掃描儀的性能指標(biāo)主要有： 分辨率 灰度值 色深 感光器件 接口方式 掃描速度 1.分辨率 分辨率是掃描儀最重要的性能指標(biāo)，通常以每英寸長(zhǎng)度上的點(diǎn)數(shù)，即dpi為單位。它直接決定掃描時(shí)所

13、能達(dá)到的精細(xì)程度，是衡量一臺(tái)掃描儀品質(zhì)的最重要指標(biāo)。 掃描儀的分辨率又可分為光學(xué)分辨率、插值分辨率和機(jī)械分辨率3項(xiàng)指標(biāo)。 （1）光學(xué)分辨率：光學(xué)分辨率又可細(xì)分為水平分辨率和垂直分辨率。水平分辨率取決于掃描儀CCD元件的數(shù)量和透鏡的質(zhì)量，而垂直分辨率主要與掃描儀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精密程度有關(guān)。 （2）最大分辨率：又稱為插值分辨率，是在相鄰像素之間求出顏色或灰度的平均值以增加像素的辦法。 （3）機(jī)械分辨率：是衡量掃描儀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)精密程度的參數(shù)，代表掃描頭在垂直方向上每移動(dòng)一英寸，步進(jìn)電機(jī)所走過的最大步數(shù)。 2.灰度值 灰度值是指黑白圖像由黑到白整個(gè)色彩區(qū)域劃分的圖像級(jí)數(shù)。表示16級(jí)灰度要用4位，表示256級(jí)

14、灰度要用8位。 這個(gè)數(shù)值反映了掃描儀掃描時(shí)提供由暗到亮層次范圍的能力，更具體地說就是掃描儀從純黑到純白之間過渡能力。相對(duì)來說，灰度級(jí)位數(shù)越大，掃描所得圖像的層次就越豐富，效果就越好。常見掃描儀的灰度級(jí)一般為256級(jí)（8位）、1024級(jí)（10位）和4096級(jí)（12位）。 3.色深 色深又稱色彩位數(shù)，是指掃描儀對(duì)圖像進(jìn)行采樣的數(shù)據(jù)位數(shù)，也是指掃描儀所能解析的顏色范圍。色彩位數(shù)決定了掃描儀所能掃描的顏色范圍。色彩位數(shù)越大，掃描的效果就越好、越逼真，掃描過程中的損失就越少。 4.感光器件 掃描儀最重要的部分就是其感光部分。目前市場(chǎng)上掃描儀使用的感光器件有四種：電荷耦合元件CCD（包括硅氧化物隔離CCD

15、和半導(dǎo)體隔離CCD）、接觸式感光器件CIS（或LIDE）、光電倍增管PMT和金屬氧化物導(dǎo)體CMOS。 5.接口方式 掃描儀常見的接口方式有EPP方式、USB接口方式、SCSI接口方式和IEEE 1394接口方式等幾種。 6.掃描速度 掃描儀的掃描速度可以分為預(yù)掃速度和掃描速度。預(yù)掃速度是指掃描儀對(duì)所有掃描面積進(jìn)行一次快速掃描的速度，它直接影響實(shí)際的掃描效率，也是用戶在選購(gòu)掃描儀時(shí)應(yīng)主要關(guān)注的一個(gè)速度指標(biāo)。 7.掃描幅面 掃描幅面即可掃描的稿紙的大小，通常分為A4、A4加長(zhǎng)、A3、A1和A0等。一般的掃描儀的掃描幅面為A4紙。11.2.4掃描儀的選購(gòu)掃描儀的選購(gòu) 在選購(gòu)掃描儀時(shí)，一般應(yīng)從以下方面

16、來考慮： 1.外殼 2.性能指標(biāo)：掃描儀的分辨率 、色彩位數(shù) 、感光元件 、掃描幅面 。 3.應(yīng)用軟件是否充足11.2.5掃描儀的安裝掃描儀的安裝 以平板式掃描儀為例： 掃描儀打開包裝后，一般包括以下軟、硬件：掃描儀（1臺(tái)），電源線（1根），系統(tǒng)安裝盤（1張），USB電纜線（1根），說明書（1本）。 掃描儀的軟、硬件安裝非常簡(jiǎn)單，用掃描儀附帶的USB電纜線連接掃描儀和計(jì)算機(jī)。打開掃描儀的鎖定裝置，把電源線與掃描儀連接。啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，Windows將會(huì)提示找到新的硬件，按照提示放入掃描儀附帶的驅(qū)動(dòng)程序光盤，Windows安裝完驅(qū)動(dòng)程序后，對(duì)掃描儀進(jìn)行測(cè)試。通過測(cè)試后，就可以啟動(dòng)掃描軟件進(jìn)行掃描工作

17、了。11.3攝像頭攝像頭 隨著寬帶網(wǎng)的普及，另一種更加方便、直接的交流方式強(qiáng)烈地吸引了廣大用戶，那就是由攝像頭所帶來的網(wǎng)絡(luò)視頻通信。其實(shí)攝像頭作為一種視頻輸入、監(jiān)控設(shè)備由來已久，它除了提供網(wǎng)絡(luò)視頻通信功能外，還提供有靜態(tài)照片拍攝和實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。 與計(jì)算機(jī)的其他外設(shè)一樣，攝像頭使用方便，硬件安裝簡(jiǎn)便。通過并行口與計(jì)算機(jī)連接，無需圖像卡，安裝時(shí)不用打開機(jī)箱，其功耗小，無需外接電源。攝像頭焦距可調(diào)（手動(dòng)），遠(yuǎn)近圖像均可清晰拍攝，軟件的使用也很方便。攝像頭還可作為數(shù)字錄像機(jī)使用，利用攝像頭采集存儲(chǔ)動(dòng)畫的功能可實(shí)現(xiàn)慢拍快放，以達(dá)到特技影像效果。四11.3. 1攝像頭的分類攝像頭的分類 目前市面上攝像頭

18、基本可分為兩類：一類是數(shù)碼攝像頭，可以獨(dú)立與計(jì)算機(jī)配合使用，另一類是模擬攝像頭，要配合視頻捕捉卡一起使用?，F(xiàn)在用的攝像頭主要是數(shù)碼攝像頭，它的外觀多種多樣，下面就是兩款漂亮的攝像頭。11.3.2攝像頭的工作原理攝像頭的工作原理 攝像頭的工作原理：景物通過鏡頭（Lens)生成的光學(xué)圖像投射到圖像傳感器表面上，然后轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)過A/D（模數(shù)轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)，送到數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）中加工處理，再通過USB接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中處理，通過顯示器就可以看到圖像了。 圖像傳感器（Sensor)是一種半導(dǎo)體芯片，其表面包含有幾十萬到幾百萬的光電二極管。光電二極管受到光照射時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電荷。

19、 DSP功能：主要是通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法運(yùn)算，對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，并把處理后的信號(hào)通過USB等接口傳到計(jì)算機(jī)等設(shè)備，如圖11-11所示。 景物鏡頭圖像傳感器A/D數(shù)字信號(hào)處理芯片USB接口計(jì)算機(jī)顯示器圖像圖11-11攝像頭工作原理圖 DSP結(jié)構(gòu)框架： （1）ISP（Image Signal Processor)（鏡像信號(hào)處理器）。 （2）JPEG encoder(JPEG圖像解碼器）。 （3）USB device controller(USB設(shè)備控制器）。11.3.3攝像頭的性能指標(biāo)攝像頭的性能指標(biāo) 1.像素值和分辨率 像素值和分辨率（這里的分辨率指的是光學(xué)分辨率）是攝像頭的兩

20、個(gè)重要指標(biāo)。像素值越高，表示其圖像解析的能力越強(qiáng)。 2.鏡頭 3.驅(qū)動(dòng)和軟件11.3.4攝像頭的選購(gòu)攝像頭的選購(gòu) 攝像頭分為數(shù)字?jǐn)z像頭和模擬攝像頭兩大類。模擬攝像頭可以將視頻采集設(shè)備產(chǎn)生的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字?jǐn)z像頭可以直接捕捉影像，然后通過串、并口或者USB接口傳到計(jì)算機(jī)里。 早期數(shù)碼攝像頭（簡(jiǎn)稱攝像頭）與數(shù)碼相機(jī)相似，關(guān)鍵部件也是CCD（Charge Coupled Device）感光器件。當(dāng)前攝像頭領(lǐng)域中主要就是CCD和CMOS兩種器件。 除了CCD性能以外，攝像頭還有兩個(gè)重要性能指標(biāo)，即像素值和分辨率（注意應(yīng)該是光學(xué)分辨率）。像素值越高，就意味著其產(chǎn)品解析圖像的能力越強(qiáng)。11

21、.3.5攝像頭的安裝攝像頭的安裝 目前一般的攝像頭都是USB接口的，而且多數(shù)攝像頭并不需要外部電源，只要連接到計(jì)算機(jī)的USB端口上就可以正常使用了。和其他的USB設(shè)備一樣，此時(shí)系統(tǒng)提示“找到新硬件”，將裝有驅(qū)動(dòng)程序的光盤放入光盤驅(qū)動(dòng)器中，指定它的硬件驅(qū)動(dòng)程序的位置，位于光盤的Driver目錄下，系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)。因此USB攝像頭支持PNP功能，所以無需重新啟動(dòng)系統(tǒng)。安裝好驅(qū)動(dòng)程序后，就可以在系統(tǒng)設(shè)備的屬性中發(fā)現(xiàn)一項(xiàng)新的設(shè)備圖像設(shè)備，在設(shè)備欄中，會(huì)多出一個(gè)剛剛安裝好的攝像頭。本章小結(jié) 本章詳細(xì)介紹了打印機(jī)、掃描儀和攝像頭這些外圍設(shè)備的工作原理和性能指標(biāo)，并通過實(shí)例講解了這些外圍設(shè)備的分類。通過本章的學(xué)習(xí)，將會(huì)掌握這些外圍設(shè)備的安裝方法及驅(qū)動(dòng)的安裝。