Антистатичне покриття необхідно для запобігання прилипання до екрану пилу внаслідок накопичення статичної електрики. Захисний екран (фільтр) повинен бути неодмінним атрибутом ЕПТ-монітора, оскільки медичні дослідження показали, що випромінювання, що містить промені в широкому діапазоні (рентгенівське, інфрачервоне і радіовипромінювання), а також електростатичні поля, супроводжуючі роботу монітора, можуть вельми негативно позначатися на здоров'ї людини. За технологією виготовлення захисні фільтри бувають: сіточні, плівкові і скляні.

Фільтри можуть кріпитися до передньої стінки монітора, навішуватись на верхній край, вставлятися в спеціальний жолобок навколо екрана або вдягатися на монітор. Сіткові фільтри практично не захищають від електромагнітного випромінювання та статичної електрики і декілька погіршують контрастність зображення. Однак ці фільтри непогано ослабляють відблиски від зовнішнього освітлення, що важливо при тривалій роботі з комп'ютером. Плівкові фільтри також не захищають від статичної електрики, але значно підвищують контрастність зображення, практично повністю поглинають ультрафіолетове випромінювання і знижують рівень рентгенівського випромінювання. Поляризаційні плівкові фільтри, наприклад фірми Polaroid, здатні повертати площину поляризації відбитого заспівана і придушувати виникнення відблисків. Скляні фільтри виробляються в декількох модифікаціях. Прості скляні фільтри знімають статичний заряд, послаблюють низькочастотні електромагнітні поля, знижують інтенсивність ультрафіолетового випромінювання і підвищують контрастність зображення. Скляні фільтри категорії "повний захист" володіють найбільшою сукупністю захисних властивостей: практично не дають відблисків, підвищують контрастність зображення в півтора-два рази, усувають електростатичне поле і ультрафіолетове випромінювання, значно знижують низькочастотне магнітне (менш 1000 Гц) і рентгенівське випромінювання.

Ці фільтри виготовляються зі спеціального скла. Безпека монітора для людини регламентується стандартами ТСО: ТСО 92, ТСО 95, ТСО 99, запропонованими Шведської конфедерацією профспілок. ТСО 92, випущений в 1992 р., визначає параметри електромагнітного випромінювання, дасть певну гарантію протипожежної безпеки, забезпечує електричну безпеку і визначає параметри енергозбереження.

У 1995 р. стандарт істотно розширили (ТСО 95), включивши до нього вимоги до ергономіки моніторів. В ТСО 99 вимоги до моніторів ще більш посилили. Зокрема, стали жорсткіше вимоги до випромінювань, ергономіці, енергозбереження, пожежобезпечний ™. Присутні тут і екологічні вимоги, що обмежують наявність в деталях монітора різних небезпечних речовин і елементів, наприклад важких металів. Термін служби монітора в значній мірі залежить від температури його нагрівання при роботі. Якщо монітор дуже сильно нагрівається, можна очікувати, що термін його служби буде невеликий. Монітор, корпус якого має велике число вентиляційних отворів, відповідно добре охолоджується. Гарне охолодження перешкоджає швидкому виходу його з ладу.

5.3 Мультимедійні монітори

Мультимедійним вважається монітор з вбудованою акустичною системою та забезпеченням реалістичності зображення на його екрані, який перекриває поле зору оператора. Перекриття поля зору користувача необхідно, щоб виключити вплив численних відволікаючих чинників навколишнього оточення, що особливо важливо для користувача при роботі з ігровими додатками. Реально це завдання вирішує монітор з діагоналлю екрану не менше 17. Як правило, такі монітори відрізняються зерном невеликого розміру (не більше 0,27 - 0,28 мм) і мають частоту рядків не менше 70 кГц, що забезпечує чітке зображення, позбавлене мерехтінь [10].

Крім того, на передній панелі такого монітора повинні знаходитися регулятор гучності і гнізда для підключення стереофонічних головних телефонів (навушників) і зовнішнього мікрофону. У мультимедійних моніторах акустичні колонки встановлюються всередині його корпусу і розташовуються або з боків від екрану, або під екраном.

При наявності вбудованої акустичної системи накладаються специфічні вимоги на форму і конструкцію корпусу монітора, оскільки він повинен мати не тільки хороший дизайн, але і забезпечувати необхідні резонансні властивості для отримання якісного звуку. Типова акустична потужність кожного з гучномовців у мультимедійному моніторі від 1,5 до 5 Вт Акустичне обладнання мультимедійного монітора не відповідає рівню спеціалізованих акустичних систем класу Hi-Fi і по-справжньому хороший звук забезпечити не в змозі. Тому мультимедійний монітор зручний і корисний для типових мультимедійних додатків: ігор, відеоконференцій, де не потрібна звук високої якості. Технологія Plag & Plag забезпечує автоматичне конфігурування обладнання, що підключається. Практично всі сучасні монітори підтримують цю технологію. Технологія "Plag & Plag" для Windows 95, 98 дозволяє графічної плати отримувати необхідні дані безпосередньо з монітора по декількох незайнятим проводам VGA-кабелю.

5.4 Плоскопанельні монітори

Монітори на основі ЕПТ в даний час є найбільш поширеними, однак вони мають ряд недоліків: значні маса, габарити і енергоспоживання; наявність тепловиділення і випромінювання, шкідливого для здоров'я людини. У зв'язку з цим на зміну ЕПТ-моніторів приходять плоскопанельні монітори: рідкокристалічні (РК-монітори), плазмові, електролюмінісцентні, монітори електростатичної емісії, органічні світлодіодні монітори [10].

РК-монітори (LCD - Liquid Crystal Display) складають основну частку ринку плоскопанельних моніторів з екраном розміром 13-17. Перше своє застосування рідкі кристали знайшли в дисплеях для калькуляторів і в кварцових годинниках, потім їх почали використовувати в моніторах для портативних комп'ютерів.

Сьогодні в результаті прогресу в цій галузі починають отримувати все більше поширення LCD-монітори для настільних комп'ютерів. Основним елементом РК-монітора є РК-екран, що складається з двох панелей, виконаних зі скла, між якими розміщений шар рідкокристалічного речовини, яка знаходиться в рідкому стані, але при цьому володіє деякими властивостями, властивими кристалічним тілам. Фактично це рідини, що володіють анізотропією властивостей (зокрема, оптичних), пов'язаних з впорядкованістю орієнтації молекул. Молекули рідких кристалів під впливом електрики можуть змінювати свою орієнтацію і внаслідок цього змінювати властивості світлового променя, що проходить крізь них. Отже, формування зображення в РК-моніторах засноване на взаємозв'язку між зміною електричного напруги, прикладеної до рідкокристалічному речовині, і зміною орієнтації його молекул.

Екран РК-монітора являє собою масив окремих осередків (званих пікселями), оптичні властивості яких можуть змінюватися при відображенні інформації. Панелі РК-монітора мають декілька шарів, серед яких ключову роль грають дві панелі, виконані з вільного від натрію і дуже чистого скляного матеріалу, між якими і розташований тонкий шар рідких кристалів. На панелях нанесені паралельні борозенки, уздовж яких орієнтуються кристали. Панелі розташовані так, що борозенки на підкладках перпендикулярні між собою. Технологія отримання борозенок полягає в нанесенні на скляну поверхню тонких плівок з прозорого пластика.

Стикаючись з борозенками, молекули в рідких кристалах орієнтуються однаково у всіх осередках, див. рис. 27.

Рисунок 27 - Принцип дії осередку РК-монітора

Рідкокристалічна панель висвітлюється джерелом світла (залежно від того, де він розташований, рідкокристалічні панелі працюють на відбиття або на проходження світла). В якості джерел світла використовуються спеціальні електролюмінісцентні лампи з холодним катодом, що характеризуються низьким енергоспоживанням.

Молекули однієї з різновидів рідких кристалів (нематиков) в відсутність напруги на підкладках повертають вектор електричної напруженості електромагнітного поля в світловій хвилі, що проходить через осередок, на деякий кут в площині, перпендикулярній осі розповсюдження пучка. Нанесення борозенок дозволяє забезпечити однакові кути повороту для всіх осередків. Фактично кожна РК-осередок являє собою електронно керований світлофільтр, принцип дії якого заснований на ефекті поляризації світлової хвилі [10].

Щоб поворот площини поляризації світлового променя був помітний для ока, на скляні панелі додатково наносять два шари, що представляють собою поляризаційні фільтри. Ці фільтри виконують функції поляризатора і аналізатора.

Принцип дії осередку РК-монітора в наступному. При відсутності напруги між підкладками осередок РК-монітора прозора, оскільки внаслідок перпендикулярного розташування борозенок на підкладках і відповідного закручування оптичних осей рідких кристалів вектор поляризації світла повертається і проходить без зміни через систему поляризатор - аналізатор.

Осередки, у яких орієнтують канавки, що забезпечують відповідне закручування молекул рідкокристалічного речовини, розташовані під кутом 90 °, називаються твістірованнимі нематичних.

При створенні між підкладками напруги 3 - 10 В молекули рідкокристалічного речовини розташовуються паралельно силовим лініям поля (див. рис. 4, б). Твістірованная структура рідкокристалічного речовини порушується, і повороту площини поляризації минаючого через нього світла не відбувається. В результаті площину поляризації світла не збігається з площиною поляризації аналізатора, і РК-осередок виявляється непрозорою.

Напруга, прикладена до кожної РК-комірці, формується ПК.

Для виведення кольорового зображення на екран виконується підсвічування монітора ззаду, так щоб світло породжувався в задній частині РК-дисплея. Колір формується в результаті об'єднання РК-осередків в тріади, кожна з яких забезпечена світлофільтром, проникним один з трьох основних кольорів.

Перші РК-монітори мали діагональ близько 8, сьогодні вони випускаються з діагоналлю 19 і більше. Збільшення дозволу РК-моніторів досягається за допомогою спеціальних технологій.

Технологія, за якої закручування молекул складає 90 °, називається твістірованной нематической (TN - Twisted Nematic).

Недоліки РК-моніторів, що реалізують цю технологію, пов'язані з низькою швидкодією; залежністю якості зображення (яскравості, контрастності) від зовнішніх засвічень; значним взаємним впливом осередків; обмеженим вутлому зору, під яким зображення добре видно, а також низькими яскравістю і насиченістю зображення.

Наступним етапом на шляху вдосконалення РК-моніторів було збільшення кута закручування молекул РК-речовини з 90 до 270 ° за допомогою STN-технології (Super-Twisted Nematic).

Використання двох осередків, одночасно повертаючи площини поляризації в протилежних напрямках, згідно DSTN-технології (Dual Super-Twisted Nematic), дозволило значно поліпшити характеристики РК-моніторів.

Для підвищення швидкодії РК-осередків використовується технологія подвійного сканування (DSS-Dual Scan Screens), коли весь РК-екран розбивається на парні і непарні рядки, оновлення яких виконується одночасно. Подвійне сканування спільно з використанням більш рухливих молекул дозволило знизити час реакції РК-комірки з 500 мс (у РК-моніторів, що реалізують технологію TN) до 150 мс і значно підвищити частоту оновлення екрану.

Для отримання кращих результатів з погляду стабільності, якості, дозволу і яскравості зображення використовуються монітори з активною матрицею на відміну від застосовувалися раніше з пасивною матрицею.

Термін пасивна матриця (Passive Matrix) відноситься до такого конструктивного рішення монітора, згідно з яким монітор розділений на окремі осередки, кожна з яких функціонує незалежно від інших, так що в результаті кожен такий елемент може бути підсвічений індивідуально для створення зображення. Матриця називається пасивною, тому що розглянуті вище технології створення РК-моніторів не можуть забезпечити швидкодія при відображенні інформації на екрані.

Зображення формується рядок за рядком шляхом послідовного підведення керуючої напруги на окремі осередки. Унаслідок великої електричної ємності окремих осередків напруга на них не може змінюватися досить швидко, тому зображення не відображається плавно і тремтить на екрані. При цьому між сусідніми електродами виникає деякий взаємний вплив, яке може проявлятися у вигляді кілець на екрані.

В активній матриці використовуються окремі підсилювальні елементи для кожного осередку екрану, компенсуючи вплив ємкості осередків і що дозволяють значно збільшити швидкодію.

Активна матриця (active matrix) має наступні переваги в порівнянні з пасивною матрицею:

· висока яскравість;

· кут огляду, що досягає 120-160 °, в той час як у моніторів з пасивною матрицею якісне зображення можна спостерігати тільки з фронтальної позиції по відношенню до екрану;

· високу швидкодію, обумовлене часом реакції монітора близько 50 мс.

Функціональні можливості LCD-моніторів з активною матрицею майже такі ж, як у дисплеїв з пасивною матрицею. Різниця полягає в матриці електродів, яка управляє осередками рідких кристалів дисплея. У випадку з пасивною матрицею різні електроди отримують електричний заряд циклічним методом при порядкової регенерації дисплея, а в результаті розряду ємкостей елементів зображення зникає, оскільки кристали повертаються до своєї початкової конфігурації.

У випадку з активною матрицею до кожного електроду доданий запам'ятовує транзистор, який може зберігати цифрову інформацію (двійкові значення 0 або 1), і в результаті зображення зберігається до тих пір, поки не надійде інший сигнал. Такий транзистор, виконуючи роль своєрідного комутуючого ключа, дозволяє комутувати більш високе (до десятків вольт) напругу, використовуючи сигнал низького рівня (близько 0,7 В). Завдяки застосуванню активних РК-осередків стало можливим значно знизити рівень сигналу управління і тим самим вирішити проблему часткової засвічення сусідніх осередків.

Запам'ятовувальні транзистори виробляються з прозорих матеріалів, що дозволяє світловому променю проходити крізь них, і розташовуються на тильній частині дисплея, на скляній панелі, яка містить рідкі кристали. Оскільки запам'ятовуючі транзистори виконуються по тонкоплівкової технології, подібні РК-монітори отримали назву TFT-монітори (Thin Film Transistor-тонкоплівковий транзистор).

Тонкоплівковий транзистор має товщину в діапазоні від 0,1 до 0,01 мкм. Технологія TFT була розроблена фахівцями фірми Toshiba. Вона дозволила не тільки значно поліпшити показники РК-моніторів (яскравість, контрастність, кут зору), але і створити на основі активної РК-матриці кольоровий монітор.

До основних характеристик рідкокристалічних моніторів відносяться наступні.

Розмір екрану РК-моніторів знаходиться в межах від 13 до 16. На відміну від ЕЛТ-моніторів, номінальний розмір екрану і розмір його видимій області (растра) практично збігаються.

Орієнтація екрана в РК-монітора на відміну від ЕЛТ-монітора може бути як портретна, так і ландшафтна. У той час як традиційні екрани ЕПТ-моніторів і РК-екрани комп'ютерів типу Notebook мають тільки ландшафтну орієнтацію, обумовлену тим, що поле зору людини в горизонтальному напрямку ширше, ніж у вертикальному, в ряді випадків (робота з текстами великого обсягу, Web-сторінками ) набагато зручніше працювати з екраном портретній орієнтації.

РК-монітор можна легко розвернути на 90 °, при цьому орієнтація зображення залишиться колишньою.

Поле огляду РК-моніторів зазвичай характеризується кутами огляду, відраховується від перпендикуляра до площини екрану по горизонталі і вертикалі. Сучасні моделі РК-моніторів забезпечують значення кутів огляду: по горизонталі - від 45 до 70 ° (вправо і вліво); по вертикалі - від 15 до 50 ° (вниз) і від 20 до 70 ° (вгору).

Дозвіл РК-монітора визначається розміром окремої РК-осередки, тобто фіксованим розміром пікселів. Наприклад, якщо LCD-монітор має дозвіл 1024x768, це означає, що на кожній з 768 ліній розташовано 1024 електродів, тобто пікселів. При цьому можна використовувати і більш низький дозвіл. Для цього існують два методи.

Метод "Centering" (центрування) полягає в тому, що для відображення зображення використовується тільки те кількість пікселів, яка необхідна для формування зображення з нижчим дозволом. В результаті зображення виходить на весь екран, а тільки в середині: всі невживані пікселі залишаються чорними, утворюючи навколо зображення широку чорну рамку.

Метод "Expansion" (розтягнення) заснований на розтягуванні зображення на весь екран, що призводить до виникнення деяких спотворень і погіршення різкості.

Яскравість - найважливіший параметр при виборі РК-монітора. Типова яскравість РК-монітора 150 - 200 кд/м2. При цьому в центрі яскравість РК-монітора може бути на 25% вище, ніж у країв екрану.

Контрастність зображення РК-монітора показує, у скільки разів його яскравість змінюється при зміні рівня відеосигналу від мінімального до максимального. Прийнятна передача кольору забезпечується при контрастності не менше 130:1, а високоякісна - при 350:1.

Інерційність РК-монітора характеризується мінімальним часом, необхідним для активізації його осередки, і становить 30 - 70 мс, відповідаючи аналогічним параметрам ЕПТ-моніторів.

Палітра РК-моніторів, в порівнянні зі звичайними, обмежена певною кількістю відтворюваних на екрані відтінків кольорів. Типовий розмір палітри сучасних РК-моніторів становить 262 144 або 16777216 відтінків кольорів.

Масогабаритні характеристики і енергоспоживання вигідно відрізняють РК-монітори від ЕЛТ-моніторів. Маса більшості моделей не перевищує декількох кілограм, а товщина екрана - 20 мм. Споживана потужність у робочому режимі не перевищує 35-40 Вт

Плазмові дисплеї (Plasma Display Panel - PDP) створюються шляхом заповнення простору між двома скляними поверхнями інертним газом, наприклад аргоном або неоном. Потім на скляну поверхню наносять мініатюрні прозорі електроди, на які подається високочастотна напруга. Під дією цієї напруги в прилягаючій до електрода газовій області виникає електричний розряд. Плазма газового розряду випромінює світло в ультрафіолетовому діапазоні, який викликає світіння часток люмінофора в діапазоні, видимому людиною [10].

Фактично кожен пікселі на екрані працює як звичайна лампа денного світла. Висока яскравість і контрастність поряд з відсутністю тремтіння є найважливішими перевагами таких моніторів. Крім того, кут стосовно нормалі, під яким можна побачити зображення на плазмових моніторах, істотно більше, ніж у РК-моніторів. Основними недоліками такого типу моніторів є висока споживана потужність, що зростає при збільшенні діагоналі монітора, і низька роздільна здатність, обумовлена великим розміром елемента зображення. Крім того, властивості люмінофорних елементів з часом погіршуються, і екран стає менш яскравим, тому термін служби плазмових моніторів обмежений 10000 год., що становить близько 5 років при інтенсивному використанні. Через ці обмеження подібні монітори використовуються поки тільки для конференцій, презентацій, інформаційних щитів, тобто там, де потрібні великі розміри екрану для відображення інформації. Такі найбільші виробники, як Fujitsu, Matsushita, Mitsubishi, NEC, Pioneer і ін, почали виробництво плазмових моніторів з діагоналлю 40 "і більше.

Електролюмінісцентні монітори (Electric Luminiescent Displays - ELD) no своїй конструкції аналогічні РК-моніторів. Принцип дії електролюмінісцентних моніторів заснований на явищі випусканні світла при виникненні тунельного ефекту в напівпровідниковому р-n-переході. Такі монітори мають високі частоти розгортки і яскравість світіння, крім того, вони надійні в роботі. Однак вони поступаються РК-моніторів по енергоспоживанню, оскільки на осередки подається щодо висока напруга - близько 100 В. При яскравому освітленні кольору електролюмінісцентних моніторів тьмяніють.

Монітори електростатичної емісії (Field Emission Displays - FED) є поєднанням традиційної технології, заснованої на використанні ЕПТ, і рідкокристалічної технології. Монітори FED засновані на процесі, який трохи схожий на той, що застосовується в CRT-моніторах, так як в обох методах застосовується люмінофор, що світиться під впливом електронного променя.

В якості пікселів застосовуються такі ж зерна люмінофора, як і в ЕПТ-моніторі, що дозволяє отримати чисті і соковиті кольори, властиві звичайним моніторам. Проте активізація цих зерен проводиться не електронним променем, а електронними ключами, подібними до тих, що використовуються в РК-моніторах, побудованих по TFT-технології. Управління цими ключами здійснюється спеціальною схемою, принцип дії якої аналогічний принципу дії контролера РК-монітора.

Для функціонування монітора електростатичної емісії необхідно висока напруга - близько 5000 В.

Енергоспоживання моніторів електростатичної емісії значно вище, ніж РК-моніторів, але на 30% нижче, ніж енергоспоживання ЕПТ-моніторів з екраном того ж розміру. В даний час ця технологія забезпечує найкращу якість зображення серед усіх плоскопанельних моніторів і найнижчу інерційність (близько 5 мкс).

Органічні світлодіодні монітори (Organic Light-Emitting Diode Displays - OLEDs), або LEP-монітори, за своєю технологією схожі на РК ELD-монітори, але відрізняються матеріалом, з якого виготовляється екран: у LEP моніторах використовується спеціальний органічний полімер (пластик), що володіє властивістю полупроводімості. При пропусканні електричного струму такий матеріал починає світитися.

Основні переваги технології LEP в порівнянні з розглянутими:

· низьке енергоспоживання (підводиться до пікселу напруга менше 3 В);

· простота конструкції і технології виготовлення;

· тонкий (близько 2 мм) екран;

· мала інерційність (менш 1 мкс).

До істотних недоліків цієї технології слід віднести малу яскравість світіння екрана; малий розмір екрану. LEP-монітори використовуються поки тільки в портативних пристроях, наприклад, у стільникових телефонах.

Вибір тієї чи іншої моделі монітора залежить від характеру інформації, з якою працюватиме користувач, і завдань, які він ставить перед собою, а також від суми виділених коштів на придбання монітора. Російський ринок моніторів постійно поповнюється новими моделями. Якщо модель вже вибрана, при виборі конкретного екземпляра корисно дотримуватися наведених нижче рекомендацій.

5.5 Вибір монітора

При виборі монітора слід провести тестування якості виведеного на екран монітора зображення за допомогою спеціальний утиліти, наприклад, Nokia Monitor Test.

У разі відсутності спеціальних утиліт використовують візуальний контроль якості. Попередньо необхідно включити монітор і дати йому прогрітися не менше 20 хв. Після безперервної роботи протягом 1,5 -2 год можна помітити такий тип шлюбу, як поява на екрані слабко виражених порушень чистоти тону, добре помітних на білому фоні і з великої відстані.

На деяких моніторах такий ефект може виражатися досить сильно. Наприклад, весь екран може придбати блакитний відтінок, а плями на ньому - жовтуватий. Подібні проблеми пов'язані з термодеформаціей маски ЕПТ-монітора. Перевірка фокусування електронних гармат як в центрі екрану, так і по кутах проводиться шляхом спостереження темного тексту на світлому фоні в центрі і в кутах екрана. Літери повинні бути чіткими і добре читаються, а на краях екрану пікселі не повинні розмазуватися або двоїтися.

Перевірка сведший може бути виконана шляхом спостереження білих ліній, що відображаються на чорному тлі. Якщо на лінії з'являються смуги іншого кольору, відтворення на даному моніторі дрібних об'єктів, таких, як символи або лінії, може бути невисокої якості. Геометричні спотворення можна виявити шляхом переміщення об'єкта з постійними розмірами, наприклад додатком будь-якого вікна невеликого розміру до екрану і вимірюванням його розмірів у різних частинах екрану.

Якщо розміри вікна змінюються в різних частинах екрану, значить, присутня геометричне спотворення, яке, швидше за все, не можна виправити, особливо якщо в моніторі не передбачені змінні параметри настройки геометрії в достатній кількості. Перенесення кольорів може бути проконтрольована шляхом послідовного відображення на екрані чистих червоного, зеленого і синього кольорів і спостереження за тим, як ці кольори відображаються на екрані. Якщо колір відображається неправильно, значить, у монітора невірна передача кольору. Нерівномірність засвічення виявляють при виведенні на екран повністю білого зображення. Яскравість має бути рівномірною по всій площі і не повинно бути помітно ніяких явних кольорових або темних плям.

Муар, або комбінаційне спотворення, проявляється на тлі або навколо об'єктів у вигляді контурів ліній, хвиль, бриджів і т.д. Муар є наслідком природної інтерференції, яка проявляється на всіх ЕПТ-моніторах.

Муар залежить від використовуваного дозволу та розміру монітора та найкраще помітний саме у високих дозволах на моніторах з прекрасно сфокусованими променями. Якщо видно муар, значить, монітор добре сфокусований. Якщо муару взагалі не спостерігається, значить, у монітора погана фокусування. У деяких моніторах передбачено регулювання муару, що дозволяє зробити його непомітним [10].

6. Практична частина

Нерідко робота з комп'ютерами супроводжується виходом з ладу елементів ПК, або іншими технічними несправностями, які потребують детального розглядання проблеми для її виявлення. Створення посібника з структури шин ПК та їх стандартів повинно поглибити знання за даною темою та допомогти користувачеві при роботі з ПК

6.1 Призначення Help & Manual

Help & Manual дозволяє створювати файли і документацію різних help-форматів. Для зручності їх створення в програму вбудований WYSIWYG редактор [11].

Рисунок 28 - Головне вікно Help & Manual

Всі створені проекти можна зберегти в різних форматах: HTML Help, Winhelp і MS Help 2.0 / Visual Studio Help, Browser-based Help, PDF і Word RTF, а також друкованої документації при використанні одного і того ж проекту [11].

Крім цього, програма дозволяє конвертувати help-файли з одного формату в іншій. Крім програм для роботи з текстом в Help & Manual включені утиліти для створення скріншотів і редагування графічних файлів.

6.2 Інтерфейс програми

Інтерфейс складається з двох областей. Перша - це панель Navigation з деревоподібною структурою змісту файлу. Друга - редактор сторінок.

У дереві задається вся структура файла змісту, так як його буде бачити користувач. Тут задаються заголовки папок і сторінок. Для кожного елемента дерева можна задати власну іконку та статус. В залежності від статусу елемент виділяється своїм кольором (жовтий - редагується, блакитний - вимагає доопрацювання, білий - готовий), тим самим роблячи роботу по наповненню сторінок більш наочною [11].

Редактор сторінок складається з трьох закладок: Topic Options (опції), Page Editor (редактор сторінки), XML Source Code (оригінал у форматі XML).

Рисунок 29 - Головне вікно програми

На першій закладці визначаються основні параметри поточної сторінки: ідентифікатор сторінки, ідентифікатор вікна, в якому вона буде відкриватися, ключові слова, якір за замовчуванням, компілятори, що включають дану сторінку в кінцевий файл.

Друга закладка - це безпосередньо сам редактор, на якому користувач пише текст, форматує його, додає таблиці, малюнки, медіафайли, посилання, якоря та інше.

Третя закладка - це вихідний текст сторінки в форматі XML. При бажанні користувач має можливість редагувати сторінку прямо в оригіналі або додавати сюди код, який неможливо ввести за допомогою редактора.

6.3 Гіперпосилання

Гіперпосилання тут виконують ту ж роль, що і в інтернет-браузері, - здійснюють перехід на зазначену сторінку. Гіперпосилання можуть бути чотирьох типів [11].

Посилання на сторінки поточного файлу допомоги. Для цього випадку в параметрах посилання вказується ідентифікатор сторінки, на яку буде здійснений перехід. Якщо перейти потрібно не на початок, а до якоря на сторінці, додатково зазначаємо ідентифікатор цього якоря.

Рисунок 30 - Вікно додавання гіперпосилання

Інтернет-посилання. В цьому випадку тут вказується адреса сторінки або електронної пошти. Для першого варіанту можна задати, в якому вікні сторінка буде відкриватися: в тому ж або у новому (має значення лише для файлів CHM, HTML і XML). Причому адреса має бути повна (наприклад, http://www.yandex.ru, а не www.yandex.ru) [11]. Для другого варіанту буде створюватися електронний лист з вихідною адресою, зазначеною на посиланні.

Посилання на файли. Вказується файл, який буде відкриватися при переході по посиланню.

Посилання на скрипт. Для цього випадку в параметрах посилання пишеться виконуваний скрипт або макрос.

Для посилання можна задати один з чотирьох стилів відображення: класична посилання (синій шрифт з підкресленням), форматований текст, кнопка або малюнок [11].

6.4 Умови

Якщо є необхідність додати в проект текстовий блок, який повинен відображатися тільки в обраних форматах файлів допомоги, то на допомогу прийде інструмент "Умова".

Рисунок 31 - Вставка умови

В параметрах цього інструменту вибираються формати компільованих файлів і ставиться логічна умова IF, IFNOT або ELSE (якщо, якщо не, інакше). Після застосування цього інструменту виділений текстовий блок полягає в червоні маркери [11].

6.5 Текстові змінні

В параметрах проекту можна задати кілька визначених параметрів, таких як заголовок, автор, копірайт, номер версії і т. д. Ці параметри можна виводити на сторінках за допомогою текстових змінних. Крім зумовлених параметрів можна додавати власні текстові параметри, які також будуть доступні в списку змінних [11].

Рисунок 32 - Вікно додавання текстової змінної

6.6 Коментарі

При написанні допомоги нерідко її автору потрібно вставити на сторінку текст, цікавий тільки йому. Цю роль в програмі виконує інструмент "Коментар". Він вставляє на сторінку текстовий блок жовтого кольору, який при компіляції файлу ігнорується.

6.7 Властивості проекту

У вікні властивостей проекту можна задати основні параметри майбутнього файлу допомоги. Всі налаштування розбиті на дев'ять груп [11].

У першій групі задаються властивості, які не залежать від формату майбутнього файлу. Це значення текстових змінних (як зумовлених, так і заданих додатково), параметри мови, шрифт за замовчуванням, каталоги з картинками, власне сховище картинок та інше.

За замовчуванням у програмі визначено одне вікно з ідентифікатором Main. Користувач має можливість додавати нові вікна і задавати для кожного з них власні налаштування. Все це робиться у другій групі налаштувань. Тут задаються такі параметри, як наявність у вікна заголовка, кольору фону, позиція. Для файлів формату CHM і HLP тут можна налаштувати набір кнопок, які будуть доступні у вікні файлу допомоги.

Наступні сім груп містять індивідуальні параметри для кожного формату файлу допомоги. Наприклад, параметри сторінки для RTF або доступність тексту для виділення і копіювання в файлі eBook (EXE) [11].

6.8 Зовнішні компоненти

З додаткових можливостей Help & Manual можна звернути увагу на три зовнішніх компонента, що допомагають у написанні інструкції.

Перша - це потужний фотограф скріншотів Screen Capture. Дана утиліта дозволяє робити знімки довільної області екрану і навіть окремих елементів інтерфейсу: панелей інструментів, областей введення та іншого.

Другий інструмент - це редактор шаблонів Print Manual Designer для майбутніх файлів у форматі PDF. Тут можна задати розмітку сторінок і за допомогою текстових змінних визначити, як буде виводитися вихідний текст в майбутньому файлі. Шаблон, створений в цьому редакторі, зберігається у файлі MNL і у властивостях проекту підключається до налаштувань формату PDF.

І останнє, на що слід звернути увагу, - це графічний редактор Impict. Це досить простий (але не примітивний) і зручний графічний редактор, достатній для потреб написання документації. Оперуючи невеликим набором графічних примітивів, дана утиліта дозволяє з легкістю створювати схеми, малюнки та діаграми, а ефекти дозволяють зробити кожен об'єкт зображення по-своєму унікальним. З об'єктів, що створюються редактором, особливо хочеться виділити об'єкт "Лупа", що дозволяє збільшити зображення, на яке він накладається. Цей інструмент буде дуже корисний при роботі зі скріншотами з великою кількістю дрібних деталей [11].

6.9 Компіляція файлу допомоги

Коли текст довідки набраний, зміст наповнений, посилання, якоря і зображення розставлені, можна приступити до компіляції кінцевого файлу. У вікні компіляції потрібно вибрати формат кінцевого файлу, вказати його ім'я і розташування. Після чого натиснути кнопку "OK". Через кілька секунд готовий файл буде перед вами [11].

Рисунок 33 - Вікно компіляції

Зручною особливістю режиму компіляції є можливість включення в скомпільований файл опцій файлів інших форматів. Наприклад, в початковому тексті у вас присутні умови, що виводять текстові блоки тільки для файлів HLP. Але одного разу вам знадобилося зібрати файл у форматі PDF і включити туди згадані текстові блоки. Для цього вам не знадобиться переписувати вихідний текст проекту, достатньо в вікні компіляції вибрати формат файлу PDF і поставити галочку Classic Winhelp (. HLP). Слід відзначити, що для компіляції файлів CHM і HLP знадобляться власні компілятори.

6.10 Готовий продукт

Готовий продукт являє собою автономний файл Windows e-Book. На рисунку 32 приведена сторінка "Монітори" яка розглядає поняття монітори.

Рисунок 34 - Сторінка "Монітори"

Далі йдуть загальні відомості про монітори, інтерфейси підключення,

основних виробників. Також є розділ "Вибір моніторів", "Налаштування" і "Схемотехніка" див. рис. 33-37.

Рисунок 35 - Сторінка "Загальні відомості"

Рисунок 36 - Сторінка "Монітори на основі ЕПТ"

Рисунок 37 - Виробники

Рисунок 38 - Сторінка "Вибір монітора"

Рисунок 39 - Налаштування монітора

Рисунок 40 - Схемотехніка

7. Дослідження схеми і створення програмного забезпечення роботи пристрою

Завдання: Дослідження схеми пристрою контролю напруги від +5 до +7,5 В на AVR - мікроконтролері.

Пристрій відноситься до контрольно-вимірювальної техніки і може бути використаний для допускового контролю рівня постійної напруги джерел живлення різних пристроїв за допомогою одного елементу індикації, зокрема для порівняння двох опорних напруг.

Розглядається мікропроцесорна система (МПС) управління на базі AVR-мікроконтролера Atmega8A.

Структурна схема МПС управління та керування об'єктом представлена на рис. 41.

Рисунок 41 - Структурна схема пристрою контролю напруги

Складові функціональні блоки МПС:

1. мікропроцесор AVR;

2. індикатор

МК та його система тактування. В даному курсовому проекті розробляється система управління та керування об'єктом на базі AVR.

AVR - сімейство восьмібітних мікроконтролерів фірми Atmel.

Мікроконтролери AVR мають гарвардську архітектуру (програма і дані знаходяться в різних адресних просторах) і систему команд, близьку до ідеології RISC. Процесор AVR має 32 8-бітних регістра загального призначення, об'єднаних в регістровий файл. На відміну від "ідеального" RISC, регістри не абсолютно ортогональні:

· Три "здвоєних" 16-бітних регістра-покажчика X (r26: r27), Y (r28: r29) і Z (r30: r31);

· Деякі команди працюють тільки з регістрами r16 ... r31;

· Результат множення (в тих моделях, в яких є модуль множення) завжди поміщається в r0: r1.

Стандартні сімейства:

· tinyAVR (ATtinyxxx):

· Флеш-пам'ять до 16 Кб; SRAM до 512 б;

· EEPROM до 512 б;

· Число ліній введення-виведення 4-18 (загальна кількість висновків 6-32);

· Обмежений набір периферійних пристроїв.

· megaAVR (ATmegaxxx):

· Флеш-пам'ять до 256 Кб; SRAM до 8 Кб;

· EEPROM до 4 Кб;

· Число ліній введення-виведення 23-86 (загальна кількість висновків 28-100);

· Апаратний умножитель;

· Розширена система команд і периферійних пристроїв.

· XMEGA AVR (ATxmegaxxx):

· Флеш-пам'ять до 384 Кб;

· SRAM до 32 Кб;

· EEPROM до 4 Кб;

· Чотириканальний DMA-контролер;

· Інноваційна система обробки подій.

Засоби розробки:

· WinAVR - програмний пакет під Windows, що включає в себе компілятор, асемблер, компонувальник і інші інструменти;

· PonyProg - універсальний програматор через LPT-порт, COM-порт (подорожувати і USB-емулятор COM-порту);

· AVR Studio - безкоштовна IDE від самої Atmel;

· Proteus - симулятор електричних ланцюгів, компонентів, включаючи різні МК та ін периферійне устаткування.

Atmega8A - зменшений струм споживання, перекривається весь діапазон тактових частот і напруг живлення двох попередніх версій (також, в деяких моделях, додані нові можливості і нові регістри, але збережена повна сумісність з попередніми версіями). Мікроконтролери "А" і "не-А" зазвичай мають однакову сигнатуру, що викликає деякі труднощі, тому що Fuse-bit'и відрізняються

Алгоритм програми представлений на рисунку 42.

Рисунок 42 - Блок - схема функціонування пристрою контролю напруги

PROTEUS -- пакет програм для автоматизованого проектування (САПР) електронних схем. Пакет є системою моделювання схемотехніки, що базується на основі моделей електронних компонентів прийнятих в PSpice. Відмінною рисою пакету PROTEUS є можливість моделювання роботи програмованих пристроїв: мікроконтроллерів, мікропроцесорів, DSP тощо. Бібліотека компонентів містить довідкові дані. Додатково в пакет PROTEUS входить система проектування друкованих плат. Пакет Proteus складається з двох частин, двох підпрограм: ISIS -- програма синтезу і моделювання безпосередньо електронних схем і ARES -- програма розробки друкованих плат. Разом з програмою встановлюється набір демонстраційних проектів для ознайомлення.

Рисунок 43 - Принципова схема пристрою контролю напруги

Розробка програмного забезпечення. Згідно завдання на курсовий проект необхідно розробити програму ініціалізації МК для роботи з певними рівнями напруги.

Програма

;для avr ATmega8A

.DEVICEATmega8A

;початок кода програми

.CSEG

.org 0

rjmp reset

.org $40 ; це місце під таблицю переривань

;початок програми

reset:

;====== довантажуємо модуль з визначеннями для мк

.include "m8Adef.inc"

;====== визначаємо константи

;наприклад Max=12В Min=9В

.equMaxH = $03

.equMaxL = $00

.equMinH = $02

.equMinL = $80

;====== визначаємо змінні

.deftemp = r16; тимчасова змінна

.defresultH = r17; старший байт результату

.defresultL = r18; молодший байт результату

.defOKbit = PB1; визначаємо висновок для сигналу "ОК"

.defERRbit = PB2; визначаємо висновок для сигналу "Помилка"

;====== ініціалізація МК

reset:

; ініціалізація порту B

; висновки на вихід PB1 - "OK", PB2 - "Помилка"

LDItemp,(1<<DDB2)|(1<<DDB1)

OUTDDRB,temp; виведення значення в регістр

; ініціалізація АЦП

; опорна напруга Aref

; використовується висновок 0 порту С (ADC0)

LD Itemp,(0<<REFS1)|(0<<REFS0)|(0<<ADLAR)|(0<<MUX3)|(0<<MUX2)|(0<<MUX1)|

(0<<MUX1)

OUTADMUX, temp; виведення значення в регістр мультиплексора АЦП

включаємо АЦП ADEN = 1, перетворення не починаємо ADSC = 0;

очищаємо прапор готовності результату ADIF = 0 і забороняємо обробку переривання від АЦП ADIE = 0

; вибираємо предделителя ADPS для 16 МГц - 64 (щоб частота АЦП була в межах 200-300 кГц)

LD Itemp,(1<<ADEN)|(0<<ADSC)|(0<<ADFR)|(0<<ADIF)|(0<<ADIE)|(1<<ADPS2)|

(1<<ADPS1)|(0<<ADPS0)

OUTADCSRA, temp; виведення значення в регістр управління АЦП

;===== основний цикл

cikle:

; перетворення

SBIADCSRA,ADSC; включити перетворення в регістрe управління АЦП

waitADC:

SBISADCSRA,ADIF; пропустити наступну команду якщо перетворення завершено

RJMPwaitADC; очікуємо завершення перетворення

CBIADCSRA,ADSC; вимкнути перетворення

CBIADCSRA,ADIF; скинути біт готовності результату

; зчитуємо дані з АЦП

INresultL,ADCL; зчитуємо молодший байт результату

INresultH,ADCH; зчитуємо старший байт результату

; аналіз даних

CPMaxH,resultH ; порівняти старші розряди максимального значення і результату

BRLOindERR; якщо менше - індикація "помилка"

CPresultL,MaxL; порівняти молодші розряди результату і максимального значення

BRSHindERR; якщо більше або дорівнює - індикація "помилка"

CPresultH,MinH; порівняти старші розряди результату і мінімального значення

BRLOindERR; якщо менше - індикація "помилка"

CPMinL,resultL; порівняти молодші розряди мінімального та значення результату

BRSHindERR; якщо більше або дорівнює - індикація "помилка"

; індикація результату "ОК"

CBIPORTB,ERRbit

SBIPORTB,OKbit

RJMPcikle

; індикація результату "Помилка"

indERR:

CBIPORTB,OKbit

SBIPORTB,ERRbit

RJMPcikle

8. Схемотехніка і розрахунок надійності

В основу розрахунку на надійність покладено принцип визначення показника надійності системи по характеристикам надійності комплектуючих елементів.

При розрахунку робиться два припущення. Перше це те що відмови елементів є статистично незалежними, що дає відносно реально існуючу систему оцінки і друге це те що систему розглядаємо як послідовну, тобто відмова одного елементу схеми веде до відмови всієї системи.

Вихідними даними для розрахунку є значення інтенсивності відмови всіх елементів конструкції.

Середній час напрацювання на відмову визначимо за формулою:

Tcp.c= (2)

де M - кількість найменування радіоелементів і елементів конструкції приладу; л_j - величина інтенсивності відмови j-го радіоелементу; N_j - кількість радіоелементів, елементів конструкції j-го найменування.

л_?=(3)

Рисунок 44 - Принципова схема пристрою контролю напруги

Таблиця 16 Дані для розрахунку

№	Тип елементу	л0,10-6,1/год.	бj	kл1	kл2	kл3	kn	Кількість
1	Інтегральна мікросхема	0.01-2.5	0.35	1.04	1.0	1.2	0.5	1
2	Конденсатори постійної ємності - метало-паперові	0.003-0.37	1.10	1.04	1.0	1.2	0.7	2
3	Резистори постійного опору метало-плівкові	0.004-0.4	0.6	1.04	1.0	1.2	0.7	2
4	Світлодіоди	0.35-0.9	1.04	1.04	1.0	1.2	0.7	2
5	Пайка з'єднуюча	0.0002-0.04	-	1.04	1.0	1.2	-	2
6	Корпус	0.03-2.0	-	1.04	1.0	1.2	-	1
7	Монтажні елементи	0.02-0.4	-	1.04	1.0	1.2	-	2

Сумарне значення інтенсивності відмови :

л_?=(0.01*0.35+0.003*1.10+0.003*1.10+0.004*0.6+0.004*0.6+0.35*1.04+0.35*1.04+0.0002+0.03+0.02)*10^-6=0,7931*10^-6

Середній час роботи на відмову:

Тср._з= год.

Вірогідність безвідмовної роботи:

Рс(t)=exp(-90062*0,7931*10-⁶) =0.931

Висновки

В процесі роботи були вивчені головні аспекти проектування обчислювального центру.

В курсовому проекті були розглянуті питання о моделюванні комп'ютерного класу, вивчені головні положення при проектуванні АРМ співробітника техпідтримки. Кабінет класу інформатики та ІКТ був зроблен центром формування інформаційної культури, глибокого оволодіння новими інформаційними технологіями для їх використання в навчальній і подальшої професійної діяльності учнів.

Були розглянуті монітори, інтерфейси підключення, способи їх калібрування демонтажу, монтажу.

Наведений детальний опис шин персонального комп'ютера за допомогою програмного продукту Help & Manual, та проведений розрахунок надійності пристрою контролю напруги.

Враховуючи вищезазначене, завдання курсового проекту вважаються виконані, нові знання засвоєними, а отримані навички освоєними на практиці.

Список виристаних джерел

1. Апатова Н.В. Інформаційні технології у шкільній освіті. - М., 2001.

2. Вільямс Р. та ін Комп'ютери в школі. - М., 2001.

3. Гречихин А.А, Ю.Г. Древс. Вузівська навчальна книга. Типологія, стандартизація, комп'ютеризація: Учеб.-метод. Посібник на допомогу авт. і ред. М.: Логос. Московський державний університет друку, 2000, с.255

4. Гершунский Б.С. Комп'ютеризація в сфері освіти: Проблеми і перспективи. - М.: Педагогіка, 2001. - С.178-181 Гершунский Б.С. Комп'ютеризація в сфері освіти: Проблеми і перспективи. - М.: Педагогіка, 2001. - С.178-181

5. Джаліашвілі З.О., Дюкова М. Г., Іванова І. С., Кирилов А. В., Логінова Г. А. Психолого-педагогічні аспекти використання автоматизованої навчальної системи з суспільних наук. - М.: НІІВШ, 2001.

6. Роберт І.В. Сучасні інформаційні технології в освіті: дидактичні проблеми, перспективи використання - М.: Школа-Пресс, 2001.

7. Інформатика і освіта ", 2004, № 1. / / Хрісточевскій С.А. Інформатизація освіти. - С.13-19.

8. Автоматизоване робоче Місце [Електронний ресурс] - Вільна енциклопедія, 2001. - Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/.

9. Інтернет магазин Розетка [Електронний ресурс] - Інтернет магазин електроніки, 2001. - Режим доступу: http://rozetka.com.ua.

10. Монітор [Електронний ресурс] - Вільна енциклопедія, 2001. - Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/.

11. Обзор Help&Manual [Електронний ресурс] - Программы для создания файлов справочной системы, 1997. - Режим доступу: http://www.ixbt.com

12. ArchiCAD [Електронний ресурс] - Офіційний сайт виробника, 2007. - Режим доступу: http://archicad.ru.

Размещено на Allbest.ru