Libro: Estructura Interna de la PC

Fernando D. Monje
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Libro: Estructura Interna de la PC.
Capítulo 7: Dispositivos de Entrada.
Son los dispositivos capaces de ingresar información a la PC solamente. Son útiles para
el ingreso pero tan solo para eso.
Dispositivos más populares:
- Teclado
- Mouse
- Joystick
- Gamepad
- Volante y Pedal
- Scanner
- Tableta Digitalizadora
- Cámara Digital Estática
- Videocámara Digital (WebCam)
- Teclado Musical
-Micrófono
 El Teclado:
Dispositivo de entrada estándar. La mayoría de las aplicaciones requieren el uso del
teclado.
Esta formado por un grupo de interruptores ubicadas en un gabinete plástico. En este se
encuentra la circuitería encargada de enviar información de las teclas pulsadas a través
de un solo cable en serie. Si no existiese la circuitería tendría que salir un cable por cada
tecla, lo que seria poco práctico.
Contiene un grupo de luces indicadoras que muestran el estado de las funciones Num
Lock, Caps Lock y Scroll Lock.
Contactos de las Teclas
Existen diferentes tecnologías:
 Contactos por Lamina
 Contactos por Goma Conductora
 Contactos por conmutadores individuales, de doble contacto bañado en oro.
Contactos por lámina:
Son las de menor costo de fabricación y los más utilizados. Son una lámina de fibra
plástica en donde se encuentran impresos los contactos a cada tecla. Al pulsar los
contactos cierran un circuito y el procesador del teclado recibe la información y la
deriva a la PC. Son pulsos en serie según la tecla presionada.
Contactos por Goma:
Son similares a los por lámina, pero en lugar de ser una lamina de fibra es una goma
flexible grafitada donde deben producirse los contactos.
Contactos por Conmutadores Individuales:
Utilizan un conmutador o switch de doble contacto bañados e oro u otro material, por
cada tecla. Al pulsar una tecla, se cierra el contacto y se envía la información al
procesador del teclado. Esta es la de mayor calidad y la más cara, por lo tanto su
reparación vale la pena.
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Conector de las Teclado
El mas utilizado es el Mini-DIN 6, comúnmente conocido como PS/2. Con las XT y AT
se utilizaba e DIN 5 de 180°. Existen adaptadores para poder conectar un teclado con un
conector a una PC preparada para otro. Cada vez se están haciendo más populares los
USB.
Configuración y Mantenimiento del Teclado
La disposición de las teclas cambia notablemente según el idioma (Español, Inglés) El
código que envía el teclado de la tecla presionada no es el mismo en cada disposición en
cada tecla.
Los que poseen accesorios adicionales, requieren que le especifiquemos al sistema
operativo el modelo de, teclado o que le instalemos el driver apropiado sino no se
podrán aprovechar las funciones adicionales.
Cuando las teclas fallan lo mas probable es que este sucios los contactos y que halla que
limpiarlos, también pueden cortarse las pistas internas de las laminas.
Si falla demasiado lo ha tratado mal y lo deberá reparar o cambiar por uno nuevo.
 El Mouse:
Es el dispositivo de entrada preferido de las interfaces graficas como Windows. Todas
las PCs se venden con este dispositivo incluido. Hace muchos años era solamente un
accesorio para diseñadores y operadores de sistemas CAD. Hace que el usuario novato
pueda comunicarse sin dificultades con los mismos y que los experimentados tengan
tareas complicadas simplificadas en un simple clic.
La función básica es registrar los movimientos físicos en la PC. Trasladar los
desplazamientos del Mouse a un señalador en la pantalla.
Estructura del Mouse
Compuesto por una carcasa plástica diseñada para que se mueva libremente. La forma
depende del modelo y fabricante. En la superficie inferior sobresale una bola de acero
recubierta de una goma especial. Se encarga de transmitir el desplazamiento a dos
ruedas: una para el movimiento vertical y otra para el horizontal. Se utiliza una solución
opto electrónica para transformar los movimientos en impulsos eléctricos. Al girar estas
ruedas con perforaciones, un elemento fotosensible va captando la luz por un emisor
infrarrojo cuando atraviesa o no las perforaciones. En la parte superior hay 2 o 3
botones. Varían su utilidad según el programa utilizado. Muy pocos programas usan el
botón del medio por eso es que se saco de los mouses mas actuales.
Conexión del Mouse
El mouse se conecta a un puerto Mini-DIN 6 o PS/2. Hace años se usaban los serie RS232 (normalmente COM1). También se están haciendo muy populares los USB.
Viene preparado para conectarse en un puerto de 9 pines. Existen adaptadores para
conectar un mouse de 9 pines a uno de 25 y viceversa.
Si es un mouse PS/2 hay que tener precaución de no conectarlo en la entrada del
teclado. No funcionaran los dispositivos pero no sufrirán daño alguno.
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El Mouse Óptico
No tienen bola de acero. Utilizan una solución opto electrónica directamente contra la
superficie sobre la cual se están desplazando, para transformar el movimiento en
impulsos eléctricos.
La ventaja es que no tiene piezas mecánicas, es totalmente electrónico, por lo que no se
ensucia pero es un poco más caro que el convencional de bolita.
 El Joystick:
Conocido como palanca de mando. Su función es registrar movimientos y transmitirlos
a la PC. Su uso esta reservado para los juegos. No es totalmente necesario para los
juegos, pero facilita el manejo de los mismos y es esencial cuando se emplean
simuladores de vuelo, carreras de autos, naves, etc.
El Joystick: Más que una palanca
Es una pequeña palanca plástica introducida en una estructura de ese mismo material.
Se puede moer hacia cualquier dirección y esta conectada a dos potenciómetros que
registran variaciones según la posición horizontal y vertical en la cual se encontraba
esta. Al variar la posición de los potenciómetros, también varía la resistencia que estos
imponen a un circuito de control, el cual se encarga de transformar variaciones de
resistencias en variaciones eléctricas.
Se llama joystick análogo porque la variación captada será proporcional a la posición de
la palanca. No se limita a posiciones predefinidas, como en la commodore 64 que se
limitaba a detectar las 4 direcciones básicas y sus diagonales.
Poseen dos o mas botones, cuya función dependerá del juego que se utilice. Pueden
tener presentes unas ruedas de calibración vertical y horizontal para ajustar la posición
central de la palanca.
 El Gamepad:
Muy similar al joystick en sus funciones pero no tiene palanca de mando. Tiene el estilo
de los dispositivos de las consolas de video juegos. (Sega, Play Station o Nintendo) Se
utiliza con las dos manos y suele incluir un indicador de direcciones de un lado y un
conjunto de botones del otro.
 El Volante y Pedal:
Resultan apropiados para jugar simuladores de Automóviles. Existen para que la
experiencia de pasar el tiempo con un juego de autos sea muy real.
Los que brindan un mayor realismo son los que poseen Force Feedback
(Retroalimentación de Esfuerzo). Estos generan vibraciones y resistencia al volante
cuando, por ejemplo, chocamos o vamos por fuera de la pista en terrenos rugosos.
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Conexión de los Dispositivos para Juegos
Hace algunos años solamente se podían conectar a un puerto de juegos, usualmente
incorporado en las motherboards o bien formaban parte de la tarjeta de sonido.
Era un conector de 15 pines (DB15) que permitía un máximo de 2 joysticks.
La gran desventaja era que le quitan tiempo al procesador, porque el mismo debe
encargarse de ir a buscar constantemente el estado del joystick al puerto.
Cada vez más cantidad de estos dispositivos poseen entradas USB. Son mucho más
convenientes porque facilitan la conexión de varios joysticks y gamepads. Además
requiere mucha menor utilización del procesador porque el controlador del bus USB se
encarga de realizar esas tareas.
 El Scanner:
Es un dispositivo de entrada que ofrece la posibilidad de ingresar imágenes digitalizadas
a la computadora desde cualquier tipo de material. Es posible digitalizar todo tipo de
fotografías, gráficos, textos, etc.
Se basa en la opto electrónica, en componentes electrónicos que emiten y reciben luz.
Emiten una secuencia de bits a la computadora indicando el estado de cada uno de los
puntos que conforman la imagen. La secuencia es interpretada por el programa que
controla el scanner y puede ser visualizada en la pantalla del monitor para retocarla,
imprimirla o grabarla en el disco.
Pueden dividirse en dos grandes grupos:
- Los de media página o de mano.
- Los de página completa.
Media Página: Tienen un ancho máximo de 10,5 Cm y para explorar una hoja normal se
deberá desplazar el scanner con la mano. Suelen venir acompañados por una guía para
que no se incline el mismo al explorar una imagen, porque eso distorsionara la imagen.
Página Completa: Pueden ser de 3 clases:
- Planos (Flatbed)
- Alimentados por hojas (Sheet fed)
- Dentro de cartuchos de chorro de tinta
Son similares a una pequeña fotocopiadora: Se cierra la tapa y la luz rastreadora se
encargara de explorar totalmente la superficie. La ventaja de estos scanners es que la
exploración será casi perfecta, no existe la posibilidad de que se incline la luz
rastreadora y el tamaño de los documentos que permiten explorar será de 8½ x 11(carta)
Existen muchos de página completa que admiten mayores tamaños de hoja. La
desventaja es el tamaño que ocupa el scanner.
Los alimentados por hojas permiten la exploración de hojas sueltas a través de un
sistema de alimentación vertical, similar a algunas impresoras.
Algunas impresoras ofrecen la posibilidad de reemplazar uno de los cartuchos de tinta
por uno especial que contiene un sensor óptico incorporado y de esta manera
transformar una impresora en scanner. Es la opción económica.
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Resolución: Óptica e Interpolación
La resolución óptica de un scanner indica la cantidad de puntos que será capaz de
explorar a partir de una imagen, utilizando sus sensores ópticos CCD (Charge Coupled
Devices – Dispositivos Acoplados por Carga), y la precisión de los movimientos de sus
mecanismos de desplazamiento. La resolución se especifica en PPP (Puntos Por
Pulgada) o DPI (Dots Per Inch)
Interpolación
Proceso para aumentar la resolución con la que se pueden rastrear las imágenes.
Consiste en rellenar los valores entre un punto y otro de los que conforman la resolución
óptica con el promedio de ambos valores y generar puntos adicionales para alcanzar
mayores resoluciones. Se puede realizar con cualquier software de retoque fotográfico.
Aplicaciones del Scanner
Las aplicaciones son casi infinitas porque permite digitalizar cualquier grafico, logo,
fotografía y/o recorte que se desee manipular desde la PC. Existen programas capaces
de convertir un texto o documento en texto modificable desde un procesador de textos.
Estos programas se conocen como OCR (Optical Character Recognition –
Reconocimiento Óptico de Caracteres). Ofrecen una buena efectividad si el documento
es rastreado correctamente y no presenta manchas de impresión ni tonalidades que
confundan el reconocimiento.
Profundidades de Color, Escala de Grises y Blanco y Negro
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Blanco y Negro: Se limita a distinguir entre oscuro o claro. Existen pocos
exclusivos de blanco y negro. Todos permiten trabajar en este modo. Las
aplicaciones OCR y la exploración de dibujos justifican el uso de este modo.
Escala de Grises: Transforma los colores en diferentes tonos de grises,
ofreciendo una calidad de imagen muy buena para fotos y gráficos. Los de
este tipo son capaces de explorar en 256 tonos de grises diferentes.
Color: Ofrecen todos los modos anteriores además del modo color, resultan
mas atractivos para cualquier aplicación, pero especialmente para
fotografías. La profundidad de colores varía.
Los más antiguos tenían un máximo de 256 colores. Los modernos trabajan como
mínimo con 24bits: 16.7 Millones de Colores. Otros permiten la detección de 32, 36 y
48 bits de color.
La Interfaz del Scanner
La mayoría ofrece conexión al bus USB y al Puerto paralelo IEEE 1284. También hay
SCSI e IEEE 1384.
El Estándar TWAIN
Es un estándar en el sistema de adquisición de imágenes y ofrece un sistema de control
de scanners para que todos los programas simplemente envíen órdenes al controlador
compatible con TWAIN y reciban la información de vuelta en el mismo formato. Al
adquirir un scanner compatible se asegura que puede funcionar con todos los programas
que brinden soporte a este estándar. Los programas de retoques fotográficos y OCR
ofrecen soporte a dispositivos TWAIN.
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 La Tableta Digitalizadora
Es un dispositivo de entrada que permite digitalizar figuras y gráficos vectoriales. Posee
una función similar a la de un Mouse, con la diferencia que permite mayor rapidez y
precisión para realizar dibujos.
Es un tablero plástico con sensibilidad electromagnética para la detección de una
especie de lápiz que se incluye con el mismo y un dispositivo similar al Mouse. Tiene
una lupa con dos líneas que se cortan en el centro para mayor precisión. El circuito
electrónico de la tableta digitalizadora es bastante complejo, se encarga de detectar y
traducir la posición del lápiz y el señalador en una señal serie que es transmitida
mediante alguna de las interfaces a un puerto o bus de E/S de la PC.
La capacidad principal permite en situar un dibujo sobre la tableta y registrar los
movimientos del lápiz realizando una especie de calcado del dibujo. El precio es
elevado pero su uso queda restringido a los trabajadores profesionales.
 La Cámara Digital Estática
Permiten sacar fotos y transmitirlas en formatos digitalizados directamente a la PC,
eliminando el rollo, el revelado y el posterior escaneo para introducir la imagen a la PC.
Poseen lentes que hacen llegar la luz a un pequeño dispositivo que posee sensores CCD.
Estos se encargan de transformar la luz recibida en impulsos eléctricos y consiguiendo
formar una imagen en la memoria de la cámara, con una determinada resolución
horizontal y vertical, y con una profundidad de colores.
La resolución depende de la calidad del lente, cantidad de sesores y capacidad de
procesamiento de la cámara.
Resolución Máxima (en MP) = Res. Horizontal (pixels) x Res. Vertical (pixels)
Suelen incluir tarjetas de memoria para guardar las imágenes digitalizadas. Poseen una
interfaz para transmitirlas a la PC usando una aplicación de la cámara.
 La Cámara Digital Estática
Están exclusivamente diseñadas para conectarse a la PC, conocidas como WebCam,
tienen los mismos principios de funcionamiento de las cámaras digitales estáticas.
Agregan movimiento, toman varias fotos por segundo y la transmiten a la PC mediante
una interfaz y las muestra en la pantalla con una resolución y profundidad de colores.
Suelen trabajar con resoluciones menores a las pantallas debido a la transferencia de
datos requerida.
Velocidad de Trasferencia (bytes/seg.) = Res. Horizontal x Res. Vertical x Prof. De
Color (pixels x Fps) / 8
Son útiles para realizar video conferencias y tener conversaciones por Internet.
Las mas antiguas se conectaban al IEEE 1284, en la actualidad son casi todas USB o
IEEE 1384.