人机交互实验三

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1、中北大学实验报告专业软件工程课程名称人机交互的软件工程方法学号实验日期2014.10.22实验时间8:00-9:401实验名称:交互设备2、实验目的掌握常用的交互设备的工作原理如键盘、鼠标、显示器、扫描仪。3、实验要求通过网络查询人机交互设备相关知识。(1)、重点查找液晶显示器和扫描仪的工作原理和方法。(2)、什么是数字纸？工作原理是什么？4、实验内容人机交互设备主要有输入设备、输出设备和虚拟现实交互设备。其中输入设备主要有文本输入设备、语音输入设备、图像/视频输入设备、指点输入设备。主要原理:外力-陶瓷片形变-电阻变化,不同电信号-判断移动方向和速度。而输出设备主要有显

2、示器、数字纸/打印机/绘图仪、音响/喇叭等。(1)、液晶显示器工作原理和方法液品显示器(LCD)是现在非常普遍的显示器。它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携带等优点。液晶显示器(LCD)是基于液晶电光效应的显示器件。包括段显示方式的字符段显示器件；矩阵显示方式的字符、图形、图像显示器件；矩阵显示方式的大屏幕液晶投影电视液晶屏等。液晶显示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通电时导通，使液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时，排列则变得混乱，阻止光线通过。下面介绍液晶显示器的工作原理。①、"扭曲向列型液晶显示器”(TwistedNematicLiquidcrys

3、taldisplay)称“TN型液晶显示器S这种显示器的液晶组件构造如图1—1所示。向列型液晶夹在两片玻璃中间。这种玻璃的表面上先镀有一层透明而导电的薄膜以作电极之用。这种薄膜使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面之方向排列中左边玻璃使液晶排成上下的方向，右边玻璃则使液晶排成垂直于图面之方向。此组件中之液晶的自然状态具有从左到右的扭曲，这也是为什么被称为扭曲型液晶显示器的原因。利用电场可使液晶旋转的原理，在两电极上加上电压则会使得液晶偏振化方向转向与电场方向平行。我们就可利用两个平行偏振片使得光完全不能通过•若外加足够大的电压V使得液晶方向转成与电场方向平行，光的偏振性就不会

4、改变。因此光可顺利通过第二个偏光器。于是，我们可利用电的开关达到控制光的明暗。这样会形成透光时为白、不透光时为黑，字符就可以显示在屏幕上了。②、TFT型液晶显示器的原理TFT型液晶显示器也采用了两夹层间填充液晶分子的设计。只不过是把左边夹层的电极改为了FET晶体管，而右边夹层的电极改为了共通电极。在光源设计上，TFT的显示采用”背透式”照射方式，即假想的光源路径不是像TN液晶那样的从左至右，而是从右向左，这样的作法是在液晶的背部设置了类似日光灯的光管。光源照射时先通过右偏振片向左透岀，借助液晶分子来传导光线。由于左右夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FET电极导通时，

5、液晶分子的表现如TN液晶的排列状态一样会发生改变，也通过遮光和透光来达到显示的目的。但不同的是，由于FET晶体管具有电容效应，能够保持电位状态，先前透光的液晶分子会一直保持这种状态，直到FET电极下一次再加电改变其排列方式为止。相对而言，TN就没有这个特性，液晶分子一旦没有被施压，立刻就返回原始状态，这是TFT液晶和TN液晶显示原理的最大不同。图2-1TFT型液晶显示器的原理(2)、扫描仪的工作原理和方法扫描仪是除键盘和鼠标之外被广泛应用于计算机的输入设备。你可以利用扫描仪输入照片建立自己的电了影集；输入各种图片建立自己的网站；扫描手写信函再用E-mail发送出去以代替传

6、真机；还可以利用扫描仪配合OCR软件输入报纸或书籍的内容，免除键盘输入汉字的辛苦。所有这些为我们展示了扫描仪不凡功能，它使我们在办公、学习和娱乐等各个方面提高效率并增进乐趣。扫描仪是图像信号输入设备。它对原稿进行光学扫描，然后将光学图像传送到光电转换器中变为模拟电信号，又将模拟电信号变换成为数字电信号，最后通过计算机接口送至计算机中。扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形,并沿y方向扫过整个原稿；照射到原

7、稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。扫描仪每扫一行就得到原稿X方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。(3)、数字纸数字纸，也叫数码纸。它是一种超薄、超轻的显示屏，即理解为