THIẾT BỊ NGOẠI VI VÀ GHÉP NỐI ( computer máy tính )

CHƯƠNG 6,7: THIẾT BỊ NGOẠI VI & GHÉP NỐI
I. MOUSE
1. Giới thiệu
Chức năng: Là thiết bị đầu vào được thiết kế sao cho khi di chuyển
chuột các mạch của nó sẽ chuyển tiếp các tín hiệu làm dịch chuyển một cách
đồng bộ con trỏ của màn hình.
Chức năng đơn giản nhất của chuột là định vị lại con trỏ, ta chỉ cần
chỉ vào vị trí mới cần chuyển đến và click chuột.
- Phân loại: Chuột cơ, chuột quang
Chuột hữu tuyến, chuột vô tuyến
Loại Touchpad (cho các Laptop)


2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
A.Các thế hệ đầu tiên của chuột máy tính

B.Cấu tạo chuột cơ

1.Sự di chuyển chuột làm xoay bi
2.Hai trục X,Y truyền động
3. Đĩa xoay có đục lỗ
4.Led phát hồng ngoại
5.Cảm biến thu quang




-Nguyên lý hoạt động:
Khi di chuyển chuột hòn bi sẽ lăn tròn và các cảm biến quang
sẽ phát hiện sự chuyển động đó.
Khi hịn bi xoay  xoay 2 trục vng góc nhau  bánh xe

(được đặt giữa 2 Diode phát và thu hồng ngoại) sẽ quay theo 
Diode thu sẽ nhận được tín hiệu tương ứng với số “ơ cửa” của bánh
xe đi qua cặp Diode thu phát này.
Tín hiệu thu được càng nhiều chuột di chuyển càng xa. Mạch
xử lý tín hiệu sẽ kết hợp tỷ lệ tín hiệu theo chiều ngang và tính hiệu
theo chiều dọc để tạo ra hướng di chuyển của con trỏ chuột.
Hầu hết chuột được nối với PC qua cổng nối tiếp, qua đó
chuột được cấp nguồn từ PC. Khi dịch chuyển hoặc nhấp chuột, nó
sẽ phát ra 1 gói số liệu tới mạch ghép nối. Chương trình điều khiển
chuột sẽ chuyển ngắt tới mạch ghép nối nối tiếp xác định, đọc gói số
liệu và cập nhật các giá trị bên trong liên quan đến trạng thái phím
nhấn cũng như vị trí của chuột để dịch chuyển con trỏ chuột trên

màn hình tương ứng với vị trí của chuột.


b. Chuột quang (optic mouse):
- Cấu tạo:
Chuột quang dùng công nghệ dẫn đường quang (Optical
Navigtion Technology) để theo dõi sự di chuyển của chuột. Optical
Navigaton Technology sử dụng một cảm biến quang (optical sensor),
hệ thấu kính và nguồn phát ánh sáng đơn sắc (chủ yếu là LED đơn
sắc).


b. Chuột quang (optic mouse):
- Cấu tạo:

Left button
Cảm biến quang

Wheel

Controller

Led

Right
button


b. Chuột quang (optic mouse):
- Cấu tạo:


Những bộ phận chính của chuột quang gồm:
+ Hệ thống quang (optical system)
+ Một chipset (IC) điều khiển
+ Vỏ (case)
Hệ thống quang bao gồm:
+ Một cảm biến quang (IC màu đen 16 chân)
+ Thấu kính (Lends) được thiết kế đặc biệt để dẫn hướng ánh
sáng từ LED chiếu sáng bề mặt rồi phản xạ lên trên cảm biến quang.
Thấu kính được làm bằng plastic đặt biệt.
+ Một Diode phát ánh sáng đỏ (LED)
+ Một Clip để giữ cảm biến và LED.


Clip
Cảm biến

quang

Thấu
kính

LED


- Nguyên lý hoạt động:


-Nguyên lý hoạt động:
-Dùng một LED chiếu sáng một khu vực của bề mặt làm việc, để làm
lộ rõ cách sắp xếp hiển vi của các vùng sáng và các vùng tối của bề
mặt làm việc. Những cấu trúc này được phản xạ vào trong cảm biến
theo dõi mà thu những bức ảnh bề mặt ở tốc độ cao (1500 ảnh/s).
LED phát ánh sáng làm sáng bề mặt phía dưới đáy của chuột.
Ánh sáng từ LED phản ảnh những đặc tính kết cấu rất nhỏ (chỉ nhìn
thấy dưới kính hiển vi) của bề mặt ra khơng gian. Một thấu kính
bằng nhựa hội tụ ánh sáng được phản xạ từ những điểm rất nhỏ, gần
nhau vào cảm biến hình thành một ảnh trên cảm biến. Cảm biến liên
tục thu những bức ảnh khi chuột di chuyển. Cảm biến thu những bức
ảnh rất nhanh đủ để cho những ảnh liên tiếp trùng khớp (giống nhau)
một phần. Những ảnh sau đó được gửi đến Optical Navigation
Engine (phương tiện dẫn đường quang) để xử lý.


The Optical Navigation Engine nhận dạng những cấu trúc, đặc điểm
khác nhau giữa những ảnh thu được và theo dấu sự di động của chúng. Hình sau
minh họa cách làm này :

The Navigation Engine nhận dạng những đặc điểm chung trong các
ảnh lên tiếp để xác định hướng và lượng di chuyển. Ảnh B được
chụp trong khi chuột đang di chuyển, một thời gian ngắn sau khi
chụp ảnh A. Hình B giống như hình A nhiều điểm, dễ thấy hình B là
hình A mà được dịch xuống và về phía trái.


Hai ảnh được bắt liên tiếp khi chuột được quét sang bên phải
và đi lên. Nhiều chỗ trực quan giống nhau có thể được nhận ra dễ
dàng trong hai ảnh. Thông qua giải thuật xử lý ảnh, The Opticcal
Navigation Engine nhận dạng những nét chung giữa hai ảnh này và
xác định khoảng cách giữa chúng (khoảng cách không gian giữa
điểm chụp được ảnh A và điểm chụp được ảnh B). Thơng tin này sau
đó được chuyển đổi thành tọa độ di chuyển X (theo phương ngang)
và Y (theo phương thẳng đứng) để biểu thị sự di chuyển của chuột.
Vị trí con trỏ chuột được định vị bằng cách kết hợp hai giá trị X và Y
này.


c. Chuột không dây ( Bluetooth mouse):
Hầu hết các sản phẩm chuột khơng dây sử dụng cơng nghệ truyền tín
hiệu sóng radio (RF) hay Bluetooth với đầu nhận giao tiếp qua cổng
USB. Chuột không dây dùng công nghệ laser hay quang với độ phân
giải lên tới 1000dpi, đây chính là hai yếu tố quyết định độ nhạy của
chuột. Cần lưu ý chuột khơng dây sử dụng cơng nghệ Bluetooth chỉ
thích hợp cho nhu cầu dùng chung với MTXT có hỗ trợ Bluetooth.


d.Cơng nhệ Touchpad:

Cơng nhệ Touchpad (hay cịn gọi là Trackpad) là thiết bị điều khiển
con trỏ chuột màn hình.Nó bao gồm một bề mặt đặc biệt,có thể chuyển
sự di chuyển và vị trí ngón tay người dùng thành vị trí con trỏ chuột
trên màn hình.Thường thì Touchpad có kích thước 40cm2 (6
inch2).Hoạt động dựa theo nguyên lí của cảm biến tiếp xúc.
Nguyên lí hoạt động của Touchpad theo 2 phương pháp chính:Cảm
biến điện dung và Cảm biến điện cảm.Cơng nghệ phổ biến nhất iện
nay là cảm biến điện dung của ngón tay.


Phân bổ tần số


II. KEYBOARD
1. Giới thiệu
Bàn phím là thiết bị dùng để nhập dữ liệu vào máy tính. Dữ
liệu từ bàn phím là các ký, số và các lệnh điều khiển.
2. Cấu tạo:
Thành phần cơ bản của bàn phím là phím ấn. Phím ấn có tác
dụng như một cảm biến lực và được dùng để chuyển lực ấn thành
một đại lượng điện. Ðại lượng điện này sẽ được xử lý tiếp thành một
tín hiệu số để truyền đến máy vi tính. Vì vậy phím ấn được phân loại
tùy theo nguyên tắc cảm biến như sau:
- Phím cảm biến điện trở (thay đổi về điện trở),
- Phím cảm biến điện dung (thay đổi về điện dung),
- Phím cảm biến điện từ (thay đổi về dòng điện theo hiệu
ứng Hall).

Mỗi phím trên bàn phím tương ứng với 1 cơng tắc nối giữa chân
hàng A và chân cột B, như vậy mỗi phím có 1 địa chỉ hàng và cột
duy nhất. Các phím này được lập trình để tạo ra các mã nhị phân 11
bit (8 bit dữ liệu gọi là mã quét bàn phím và 3 bit điều khiển) gửi về
máy tính khi phím được ấn.


Ví dụ: Khi ấn 1 số phím thì bàn phím sẽ gửi mã quét bàn phím (dạng
nhị phân) về máy tính như sau:

Mã quét bàn phím được nạp vào bộ nhớ đệm trên RAM, sau đó HĐH
sẽ dịch các mã nhị phân thành các ký tự tương ứng theo bảng mã ASCII


MỘT SỐ LOẠI KEYBOARD PHỔ BIẾN HIỆN NAY
1.Các keyboard thông thừơng (kết nối với máy tính cổng PS/2 hay USB)

2.Keyboard wireless (Công nghệ không dây) và Một số loại đặc biệt


3.CỔNG GIAO TIẾP
PS/2

USB


III. MONITOR
1. Giới thiệu
Monitor là bộ phận được sử dụng để hiển thị các tính năng
hoạt động của máy vi tính, là thành phần hoạt động liên tục, có độ

phân giải rất cao so với TV.
- Tần số quét dọc : 23Hz  120Hz
- Tần số quét ngang : 15KHz  70KHz
- Độ phân giải: 800x600pixels, 1024x768pixels…
2. Phân loại:
- CRT
- LCD
- Plasma
-LED
-OLED


3.Cấu tạo màn hình CRT:
A.Màn hình CRT trắng đen:

Ở các màn hình CRT cổ điển: Tồn bộ lớp huỳnh quang trên bề mặt chỉ
hiển phát xạ một màu duy nhất với các mức thang xám khác nhau để tạo
ra các điểm ảnh đen trắng. Một điểm ảnh được phân thành các cường độ
sáng khác nhau sẽ được điều khiển bằng chùm tia điện tử có cường độ
khác nhau.
Chùm tia điện tử được xuất phát từ một ống phát của đèn hình. Tại
đây có một dây tóc (kiểu giống dây tóc bóng đèn sợi đốt) được nung
nóng, các điện tử tự do trong kim loại của sợi dây tóc nhảy khỏi bề mặt
và bị hút vào điện trường tạo ra trong ống CRT. Để tạo ra một tia điện
tử, ống CRT có các cuộn lái tia theo hai phương (ngang và đứng) điều
khiển tia này đến các vị trí trên màn huỳnh quang.


Để đảm bảo các tia điện tử thu hẹp thành dạng điểm theo kích thước điểm
ảnh thiết đặt, ống CRT có các thấu kính điện từ (hồn tồn khác biệt với thấu

kính quang học). bằng các cuộn dây để hội tụ chùm tia
Tia điện tử được quét lên bề mặt lớp huỳnh quang theo từng hàng, lần lượt
từ trên xuống dưới, từ trái qua phải một cách rất nhanh để tạo ra các khung
hình tĩnh, nhiều khung hình tĩnh như vậy thay đổi sẽ tạo ra hình ảnh chuyển
động.
Cường độ các tia này thay đổi theo điểm ảnh cần hiển thị trên màn hình, với
các điểm ảnh màu đen các tia này có cường độ thấp nhất (hoặc khơng có),
với các điểm ảnh trắng thì tia này lớn đến giới hạn, với các thang màu xám
thì tuỳ theo mức độ sáng mà tia có cường độ khác nhau.