Пристрої вводу -виводу графічної інформації

Операторські пристрої вводу застосовуються в графічних робочих станц­іях для забезпечення зручностi і спілкування користувача з системою. Робочі графічні станції мають звичайно декілька типів пристроїв вводу даних, що дозволяє оператору вибирати різні завчасно запрограмовані функції вводу.

Різні типи операторських пристроїв вводу, що застосовуються в САПР умовно можна розділити на три класи:

1. Пристрої управління курсором.

Рис. 16. Функціональна схема АРМ конструктора.

2. Цифрові перетворювачі.

3. Літерно-цифрові клавішні термінали. Пристрої двох перших класів застосовуються для організації графічної взаємодії користувача з системою, а клавішні термінали використовуються в якості пристроїв вводу команд та цифрових даних.

Існують два основних типи графічної взаємодії, що здійснюється курсо­ром та за допомогою цифрового перетворення:

1. Формування та позиціонування нових елементів зображення на ек­рані дисплея.

2. Показ або інша ідентифікація місця на екрані, пов’язаного зви­чайно з висвітлюваним зображенням.

В ідеалі графічний пристрій вводу повинний бути придатним для використання обох вказаних функцій. Але такого важко досягнути з допомогою одного пристрою, і тому в більшості графічних станцій використовують декілька різнотипних пристроїв вводу.

Управління курсором.

ЕОМ здатна зчитувати дані про положення курсора, отже користувач управляючи положенням, курсору може вводити в базу даних САПР інформацію, що характеризує місце розташування конкретних графічних об’єктів або їх фрагментів.

Існує цілий ряд пристроїв управляючих курсором:

Координатні маніпулятори.

Управляючі клавіші на клавіатурі термінала.

Рукоятка маніпулятора

Шаровий маніпулятор.

Світлове перо.

Електронний планшет з пером.

Перші з чотирьох перелічених пристроїв забезпечують управління курсором без будь якого безпосереднього фізичного контакта користувача з екраном. Останні два пристрої вимагають, щоб користувач керував курсором, дотикаючись екрана (або деякої іншої плоскої поверхні, пов’язаної з екраном) пристроєм типу авторучки.

Необхідно відмітити, що координатні маніпулятори, управляючі клавіші та шарові маніпулятори звичайно мають обмежене застосування - вони лише уп­равляють курсором. Світлове перо та електронний планшет не тільки управляють курсором, але виконують інші функції вводу:

- Накреслення зображення на екрані;

- Відмітка місця на екрані або планшеті для зазначення необхідного малюнку;

- Вибір частини екрана для отримання збільшеного фрагменту зобра­ження. Цифрові перетворювачі.

Цифрові перетворювачі слугують для отримання координат Х та У з креслення виконаного на папері. Електронний слідкуючий пристрій має ключ, з допомогою якого користувач може зафіксувати необхідні координати Х і У положення такого пристрою. Ці координати можна ввести в пам’ять ЕОМ або зберегти на зовнішньому носію. Цифрові перетворювачі можуть забезпечити точність порядку 0. 0025 мм.

Такі цифрові перетворювачі мало придатні для роботи по конструюванню трьохмірних об’єктів, оскільки робота іде в двох площинах. Вони застосову­ються для перетворення в цифрову форму лінійного зображення. Користувач може ввести дані з ескізу або крупномасштабного креслення і відредагува­ти це креслення з необхідною точністю та деталізацією.

Цифрові перетворювачі можуть використовуватись для редагування виконаного від руки ескізу нової конструкції з ціллю отримання кінцевого креслення.

Графопобудовувачі та інші пристрої виводу.

В рамках САПР використовуються різні типи вихідних пристроїв:

– Графопобудовувачі;

– Друкуючі пристрої;

– Лазерні пристрої;

– Вихідні мікрофільмуючі пристрої.

Точність та якість креслення, виконаного графопобудовувачем значно вища якості та точності зображення на дисплеї. Високоточні графопобудовувачі забезпечують отримання креслення майже з тією ж точністю, яка є в цифровому описі в базі даних САПР.

На сьогодні застосовують два типи графопобудовувачів: барабанні та планшетні.

Барабанні графопобудовувачі .

Барабанний графопобудовувач складається з круглого барабана, який встановлюється, як правило, горизонтально, та повзунка, який може пересува­тись вздовж направляючої, змонтованої паралельно осі барабана. Папір щільно прилягає до барабана, а пристрій для креслення закріплюється до повзунка.

Взаємне переміщення пера і паперу досягається з допомогою координації обертання барабана з рухом повзунка. Графопобудовувачі барабанного типу мають високу швидкість креслення і можуть забезпечити виконання креслення необмеженої довжини. Ширина його проте обмежена довжиною барабана.

Планшетні графопобдовувачі.

Планшетний графопобудовувач має плоску поверхню для креслення, до якої прилягає папір. З двох боків столу розташовані паралельні направляючі. Вздовж направляючих пересувається міст, що забезпечує рух по координаті Х. До мосту закріплена ще одна направляюча, вздовж якої рухається пишуча головка. Переміщення пишучої головки відносно мосту забезпечує рух по координатній осі У.

Пишуча головка оснащена пером або олівцем, які можуть підійматись або опускатись забезпечуючи необхідний контакт з папером.

Багато графопобудовувачів забезпечуються декількома перами з чорнилами різних кольорів, що дозволяє отримувати кольорові креслення.

Лазерний друкуючий пристрій.

В лазерних друкуючих пристроях використовується електрографічний принцип створення зображення.

Серцем лазерного пристрою являється фотопроводячий циліндр, який ще називають друкуючим барабаном.

Наступною важливою частиною є лазер та прицезійна оптико-механічна система, що переміщує промінь.

Малогабаритний лазер генерує тонкий світловий промінь, що відображується від дзеркал. Щоб отримати зображення, лазер включається і виключа­ться управляючим мікропроцесором. Дзеркало розвертає промінь в сторону барабану. Все це створює на поверхні барабану скрите зображення, в якому ті участки які повинні бути чорними мають один заряд, а білі - протилежний.

Далі барабан проходить біля валка, подаючого зі спеціального контейнера фарбуючий порошок - тонер. Частинки тонера, заряджені позитивним зарядом, прилипають тільки до нейтральних ділянок, відштовхуючись від позитивно заряджених.

Наступним є перенос тонера на папір. Папір витягується з поданого лотка і з допомогою системи валів пересувається до друкуючого барану. Перед самим барабаном паперу надається статичний заряд. Потім папір прижимається до поверхні барабана. Заряди різної полярності викликають перенос тонера з поверхні барабана на поверхню паперу.

Тонер складається з речовини, що легко плавиться. При нагріванні до 200-220 градусів порошок розплавляється і з’єднується з поверхнею паперу.