GCSE 計算機科學/輸入裝置
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規範連結 - 描述這些輸入裝置的操作原理(每個裝置的工作方式):二維和三維掃描器、條碼閱讀器、快速響應(QR)碼閱讀器、數碼相機、鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕、互動式白板、麥克風 |
輸入裝置是一種硬體裝置,通常是外圍裝置,用作計算機系統的一部分。輸入裝置允許計算機系統接收來自現實世界的資料。例如,麥克風可以用來將音訊資料輸入計算機系統。
有許多不同型別的輸入裝置,其中一些將在下面進行描述
二維和三維掃描器
掃描器使用光線來製作現實世界物體的數字副本。二維掃描器通常用於製作文件或圖片的數字副本,但也可以用來建立其他物體的二維影像。在平板掃描器中,文件被放置在一個玻璃板上。然後將光線照射到紙張上,並使用光感測器檢測反射回來的光線。手持掃描器,也稱為手持掃描器,的工作原理相同,只是使用者需要手動將掃描器移動到文件上。它們可以與印表機配合使用,用於建立文件副本。
三維掃描器使用反射雷射光線來構建物體的三維模型。它們可以與三維印表機或製造商配合使用,用於複製物體。
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平板掃描器
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手持式掃描器
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三維掃描器
條碼閱讀器
條碼閱讀器的工作原理與二維掃描器非常相似。它使用來自雷射的反射光來檢測條碼或 QR 碼中的黑色線條。所有條碼都使用校驗位,以便系統知道何時條碼被正確掃描。通常,條碼掃描器會在掃描條碼後發出蜂鳴聲,並透過檢查校驗位確認掃描正確。它們通常整合到超市和商店的電子收款機 (EPOS) 系統中。它們也經常在圖書館用於借閱書籍。它們在製造業中應用於跟蹤物品在裝配線上的進度,或在快遞服務中應用於跟蹤包裹從源頭到目的地的進度。
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手持條碼閱讀器
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條碼示例
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QR 碼示例
數碼相機
數碼相機的工作原理與傳統相機非常相似,只是影像會自動處理,然後以數字形式儲存在某種儲存介質上,通常是快閃記憶體,而不是將光線暴露在感光膠片上,然後在實驗室中進行處理。
數碼相機和膠片相機共享光學系統,通常使用具有可變光圈的鏡頭將光線聚焦到影像拾取裝置上。光圈和快門使正確的光量進入成像器,就像膠片一樣,但影像拾取裝置是電子的,而不是化學的。然而,與膠片相機不同,數碼相機可以在記錄後立即在螢幕上顯示影像,並從記憶體中儲存和刪除影像。許多數碼相機還可以錄製帶有聲音的移動影片。一些數碼相機可以裁剪和拼接圖片,並執行其他基本的影像編輯。
數碼相機還可以捕捉影片。網路攝像頭尤其流行,它們的設計考慮了網際網路上的使用。
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數碼相機
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網路攝像頭
鍵盤
鍵盤是個人電腦上最常用的輸入裝置。它由排列成打字機樣式的多個鍵組成。每個鍵按下時都會操作一個開關,關閉一個電路。這會向 CPU 傳送一個電訊號。每個按鍵都發送一個唯一的訊號,以便 CPU 知道按下了哪個鍵。
鍵上印有或刻有字母、數字或符號,以便使用者知道要按哪些鍵。按下鍵可以用於資料輸入或啟動某些命令(例如列印螢幕鍵)。通常需要同時按下多個鍵才能實現所需的效果。例如,同時按下 Ctrl 和 C 鍵通常用於將選定的內容複製到剪貼簿。
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鍵盤
滑鼠
滑鼠是一種用於控制計算機螢幕上電子指標運動的裝置。指標用於在螢幕上選擇物件,通常用於控制軟體的功能。早期的滑鼠使用連線到滾輪的滾珠。當滑鼠在一個特定方向移動時,相應的滾輪也會移動,這可以被檢測到並轉換為運動。更現代的光學滑鼠使用指向滑鼠下方的雷射來檢測其運動。
圖形板也可用,它們也控制著螢幕上指向裝置的運動。這些透過使用一支特殊的筆或觸控筆來工作,當觸控筆在平板式表面上移動時,就會被檢測到。
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計算機滑鼠
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圖形板
觸控式螢幕
觸控式螢幕就像普通顯示屏,只是它也可以響應手指或觸控筆的觸控。它們通常用作平板電腦、手機和互動顯示屏的主要輸入裝置。有多種不同的技術用於使它們工作。一種常見技術涉及使用帶電錶面。當用手指或觸控筆按下表面時,表面上的電阻會發生變化,從而可以檢測到觸控的位置。
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帶有觸控式螢幕的 iPad
互動式白板
互動式白板就像一個大型圖形板,只是更大,通常與投影儀配合使用,將使用者的螢幕疊加到裝置表面上。一些板子使用觸控筆,就像圖形板一樣,其他板子可以透過手指觸控表面來使用。它們可以安裝在牆上,也可以安裝在行動式框架中。
互動式桌與互動式白板相同,只是水平放置,作為桌子放置,而不是垂直放置。
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互動式白板
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互動式桌子
麥克風
麥克風用於捕捉聲波,然後將其轉換為計算機系統可以處理和儲存的數字格式。它們通常內置於現代計算裝置中,如筆記型電腦、手機和平板電腦。它們也可以是透過電纜或無線連線的外部裝置。
如今的大多數麥克風使用電磁感應(動圈麥克風)、電容變化(電容式麥克風)或壓電效應(壓電式麥克風)來從氣壓變化中產生電訊號。麥克風通常需要連線到前置放大器,然後才能用音訊功率放大器放大訊號或進行錄製。
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麥克風
感測器
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規範連結 - 描述一系列感測器如何用於將資料輸入計算機系統,包括光、溫度、磁場、氣體、壓力、水分、溼度、pH 值和運動 |