7.2 常用输出设备 (2)（课件）-《计算机原理》(电工版第五版) 同步精品课堂

计算机原理 -第32课时- 电工版第五版 常用输出设备 (2) 教学目标 了解LCD显示器的原理、分类和主要技术指标 掌握打印机的分类，以及针式打印机和激光打印机的工作原理、结构和使用维护方法 能够根据实际需求选择合适的 LCD 显示器和打印机 教学重难点 LCD 显示器的显像原理、主要技术指标 针式打印机和激光打印机的工作原理、使用与维护 LCD 显示器不同分类的特点差异；激光打印机的成像过程 让我们一起开启单片机的学习之旅。 导入新课 同学们，在前面我们学习了 CRT 显示器，今天我们来了解另外两种常见的输出设备 ——LCD 显示器和打印机 大家在日常生活中都使用过这些设备，那你们知道它们是如何工作的吗？ 接下来让我们一起深入学习。 新知讲授 液晶显示具有智能化数字处理、数字显示、超薄超轻、小巧便携、健康环保（无辐射）和使用寿命长等优点，随着性价比提高，已逐步成为主流显示终端。 LCD 显示器概述 它克服了CRT 体积庞大、耗电高和闪烁的缺点，但也存在视角不广以及色彩还原不理想等问题。 新知讲授 物质有固态、液态和气态三态，有些物质的固态和液态还可细分。分子排列具有方向性的液体被称为液态晶体（Liquid Crystal, LC），简称液晶。液晶显示器就是利用液晶的特性来实现显示功能。 LCD 显示器的原理 —— 液晶的概念 新知讲授 LCD 显示器将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以实现控制光源透射或遮蔽功能。液晶材料本身不发光，显示屏两侧设有灯管作为光源，背面设有背光板和反光膜，提供均匀的背景光源。 LCD 显示器的原理 —— 显像原理 新知讲授 在彩色 LCD 面板中，每一个像素由 3 个液晶单元格构成，每个单元格前分别有红色、绿色或蓝色的过滤器。通过不同单元格的光线可以在屏幕上显示出不同的颜色，从而实现彩色显示。 LCD 显示器的原理 —— 彩色显示原理 新知讲授 常见的液晶显示器按物理结构分为扭曲向列型（TN）、超扭曲向列型（STN）、双层超扭曲向列型（DSTN）和薄膜晶体管型（TFT）四种。其中 TN、STN、DSTN 属于无源矩阵 LCD，TFT 属于有源矩阵 LCD。 LCD 显示器的分类 新知讲授 无源矩阵驱动式是指阳极和阴极在纵向和横向相交叉，通过交叉点使其发光来表现画面，其构造简单，制造成本相对较低。 有源矩阵驱动式是指每一个发光器件都能够独立的发光，一个像素可以只用一个TFT，也可以用2~3个TFT，用TFT来控制发光亮度。 无源矩阵及有源矩阵驱动式 无源矩阵驱动式 有源矩阵驱动式 新知讲授 无源矩阵 LCD 及有源矩阵 LCD特点 TN、STN、DSTN三种液晶的原理基本相同，只是各个液晶分子的扭曲角度略有差异。DSTN（俗称“伪彩”）曾在早期的笔记本电脑显示器及掌上游戏机上广泛应用，但由于必须借用外界光源来显像，应用有很大局限性。 无源矩阵LCD特点 TFT-LCD的每个像素点由集成在自身上的TFT控制，是有源像素点。它具有反应时间短、对比度和亮度高、分辨率提升等优点，能提供更高的对比度、更丰富的色彩和更快的荧屏更新频率，被称为“真彩”。 有源矩阵LCD特点 新知讲授 LCD 显示器的主要技术指标 点距 分辨率指标 LCD通过液晶像素实现显示，由于液晶像素数目和位置固定，只有在标准分辨率下才能实现最佳显示效果。非标准分辨率下，画面会因插值算法计算而变得模糊不清。 LCD显示器的像素间距意义类似于CRT的点距，但对产品性能的重要性不如CRT。只要尺寸与分辨率相同，所有LCD产品的像素间距都相同。 波纹 波纹也称水波纹（Moire），像水波涟漪一般，正常情况下较难察觉，可用全白画面检测。站在与显示器有一定距离处仔细观察可发现，波纹是可以调整的。 03 01 02 新知讲授 LCD 显示器的主要技术指标 响应时间 响应时间是指各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗的速度，单位是毫秒（ms），响应时间越小越好。 可视角度 可视角度是 LCD 显示器的重要参数，LCD 必须在一定观赏角度范围内才能获得最佳视觉效果。超出该范围，画面亮度会变暗、颜色改变甚至某些产品会由正像变为负像。 波纹 由于设计不同，LCD 显示器不会像 CRT 显示器那样因刷新频率高低而产生闪烁状况。对于 CRT 显示器，刷新频率关系到画面更新速度，频率越高画面越不易闪烁，一般在 75Hz 以上。而 LCD 在这方面具有优势。 新知讲授 LCD 显示器的主要技术指标 LCD 显示器最怕坏点，坏点是指不管显示器显示何种图像，某一点永远显示同一种颜色（一般以绿色及蓝色为多）。 亮度以坎 [德拉] 每平方米（cd/m²）为测量单位，标示的是背光光源所能产生的最大亮度。一般 LCD 显示器能显示 200cd/m² 的亮度，更高的可达 300cd/m² 以上。 LCD 显示器一般使用传统模拟 VGA 的 15 针状 D 型接口（15 pin D - sub）和 DVI 输入接口。为适配主流带模拟接口的显卡，大多数 LCD 显示器提供模拟接口，在内部将模拟信号转换为数字信号，但转换过程会有信息损失，导致画面字体模糊、抖动、色偏等。 信号输入接口 坏点 亮度、对比度 新知讲授 打印机概述 新知讲授 打印机是输出硬拷贝的常用设备，常见的打印机有针式打印机、喷墨式打印机和激光打印机。 打印机分类 按用途可分为通用型和专用型两大类； 按打印动作可分为打击式和非打击式； 按字符成型又可分为点阵式和字模式。 新知讲授 针式打印机属于打击式打印机，使用一组打印针击打色带产生点阵图形。一般有文本模式和图形模式两种工作模式。 文本模式中，主机输出字符代码，打印机从点阵字库取点阵数据打印字符，效率高但能打印的字符有限； 图形模式中，主机输出点阵图形数据，打印机直接驱动打印针打出，可打印汉字、图表等，但占用主机时间多、数据量传送大。 针式打印机 —— 工作模式 新知讲授 喷墨打印机顾名思义，是通过喷射墨水将图案打印到纸上的 喷墨打印机是将彩色液体油墨经喷嘴变成细小微粒喷到印纸上,有的喷墨打印机有三个或四个打印喷头，以便打印黄、品红青黑四色；有的是共用一个喷头，分四色喷印。 喷墨打印机 —— 工作模式 新知讲授 激光源发出的激光束经由字符点阵信息控制的声光偏转器调制后，进入光学系统，通过多面棱镜对旋转的感光鼓进行横向扫描，于是在感光鼓上的光导薄膜层上形成字符或图像的静电潜像，再经过显影、转印和定影，便在纸上得到所需的字符或图像。 主要优点是打印速度高，可达20000行/分以上。印字的质量高，噪声小，可采用普通纸，可印刷字符、图形和图像。 激光打印机—— 工作模式 新知讲授 墨粉（又称碳粉）的主要成分不是碳，而大多数是由树脂和炭黑、电荷剂、磁粉等组成。 墨粉经高湿融化到纸纤维中，树脂被氧化成带有刺激气味的气体，这就是大家所说的’臭氧’。 这种气体只有一种好处，就是保护地球，减少太阳辐射的危害。对人体本身没什么好处，会对人体粘膜造成刺激，容易提高哮喘发生率或是鼻子过敏，甚至头晕、呕吐等现象。 墨粉 新知讲授 准备工作 关闭电源并拔掉插头：确保打印机完全断电，以避免触电风险。 准备工具和材料：收集所需的螺丝刀、塑料撬棒等工具，以及一个干净的桌面或工作台。 阅读说明书：如果可能的话，先查阅打印机的用户手册或在线支持文档，了解打印机的结构和拆卸注意事项。 技能实战——打印机内部拆解查看 拆卸外壳 移除螺丝：使用适当的螺丝刀，按照打印机底部的螺丝布局，逐一拧下固定外壳的螺丝。注意记录每个螺丝的位置和大小，以便后续组装时能够准确还原。 分离 外壳：使用塑料撬棒轻轻撬动外壳边缘，逐步将外壳与内部组件分离。注意避免用力过猛，以免损坏外壳或内部零件。 新知讲授 打印机内部组件查看 技能实战——打印机内部拆解查看 新知讲授 重新组装 检查部件：在重新组装之前，仔细检查所有部件是否完好无损，并确保没有遗漏任何零件。 按原样组装：按照拆卸时的相反顺序，依次将各个部件重新安装回原位。注意保持连接线的正确插接和固定螺丝的拧紧程度。 测试功能：完成组装后，插上电源并打开打印机进行测试。检查各项功能是否正常运作，包括打印、扫描、纸张传输等。 技能实战——打印机内部拆解查看 随堂检测1 LCD 显示器的显像原理是什么？ 答案：将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以实现控制光源透射或遮蔽功能。解析：这是 LCD 显示器工作的核心原理，理解该原理有助于掌握其显示机制。 LCD 显示器的分辨率对显示效果有什么影响？ 答案：LCD 只有在标准分辨率下才能实现最佳显示效果，在非标准分辨率下，画面会因内部插值算法计算而变得模糊不清。 解析：这是 LCD 显示器分辨率的重要特性，影响着我们对显示器的使用和选择。 练一练 随堂检测2 TFT - LCD 相比其他类型的 LCD 显示器有哪些优势？ 答案：TFT - LCD 的每个像素点由集成在自身上的 TFT 控制，是有源像素点。它的反应时间可以极大地缩短，对比度和亮度大大提高，分辨率也得到空前提升，具有更高的对比度、更丰富的色彩和更快的荧屏更新频率，被称为 “真彩”。 解析：了解 TFT - LCD 的优势，有助于在选择 LCD 显示器时做出更合适的决策。 针式打印机打印头的工作原理是什么？ 答案：当需要打出某根针时，相应的电磁铁线圈中通过打印脉冲电流，产生电磁铁磁力，驱动该针击出。当脉冲电流消失后，打印针在复位弹簧的作用下缩回，准备下次击打。解析：掌握打印头的工作原理，对于理解针式打印机的整体工作过程很重要。 练一练 随堂检测3 液晶显示器的显像原理是（ ） A. 靠荧光物质发光 B. 靠电子束轰击荧光屏 C. 靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以实现控制光源透射或遮蔽功能 D. 通过加热碳粉定影成像 【答案】C 【解析】液晶显示器的显像原理是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以实现控制光源透射或遮蔽功能，所以选 C。A 选项是背光板的发光方式；B 选项是 CRT 显示器原理；D 选项是激光打印机原理。 练一练 随堂检测4 下列哪种液晶显示器属于有源矩阵 LCD（ ） A. TN B. STN C. DSTN D. TFT 【答案】D 【解析】TN、STN、DSTN 三种液晶都属于无源矩阵 LCD，而 TFT - LCD 属于有源矩阵 LCD，其每个像素点由集成在自身上的 TFT 来控制，所以选 D。 练一练 师生互动 1 请同学们分组讨论，如果要为一家小型广告公司选择 LCD 显示器和打印机，应该分别考虑哪些因素？如何在不同类型的产品中做出选择？ 课题小结 1. LCD 显示器 常用输出设备 (2) 2. 打印机 针式打印机 激光打印机 LCD 显示器原理 LCD 显示器分类 LCD 显示器主要技术指标 工作模式 结构 谢谢观看 THANKS Lavf58.46.101 $