1、第7章机箱、电源、键盘与鼠标,主要知识点 机箱（机箱的分类、结构与选用） 电源（标准、基本原理、性能指标、选用、常见故障与维护） 不间断供电系统UPS 键盘（分类、结构与基本工作原理、选用与维护） 鼠标（种类、性能指标、选用与维护）,7.1 机 箱,机箱作为微型机主机的外壳，除了外观的漂亮更应该注重的是机箱的结构和品质 机箱既是PC的系统设备安装架，同时还是整个系统的散热设备和保护设施 主板是机箱中最大的部件之一，它的构造直接影响到机箱的结构 主板的制造与机箱、电源具有统一的结构规范约束,7.1.1 机箱的分类,机箱从结构上可以分为AT、ATX、NLX、Micro ATX等四种分类 机箱从型上
2、来分，可分成超薄、半高、3/4高、全高和立式、卧式机箱,7.1.2 机箱的结构,前面板 后背板 电源槽 5.25英寸固定架 3.5英寸固定架 固定架数量,机箱的结构,7.1.3 机箱的选用,机箱的结构 机箱的质地 机箱的设计和工艺 电源的品质,产品材质是指制造机箱所使用的主要材料。一个机箱的好与坏很大程度上是由它的材质所决定的。劣质和优质的主要区别就在其产品材质和用料程度上。机箱的主要用料就是钢板，一只品质优良的机箱，应该使用耐按压镀锌钢板制造。并且钢板的厚度会在1mm以上，更好的机箱甚至使用1.3mm以上的钢板制造，钢板的品质是衡量一只机箱优与劣的重要指标，直接决定着机箱质量的好坏。产品材质
3、不好的劣质机箱因为其稳固性较差，使用时会产生摇晃等问题，这会损坏硬盘等主机配件，影响其使用寿命；而且电磁屏蔽性能也差，这对用户的身心健康有害。选购机箱时只要做到一掂和三按（一掂：掂分量；三按：一按铁皮是否凹陷，二按铁皮是否留下按印，三按塑料面板是否坚硬），劣质和优质自然水落石出。,产品材质,7.2 电 源,电源是微型机主机的动力核心，它担负着向微型机中所有部件提供电能的重任 电源性能（功率的大小、电压、电流的稳定度等）的好坏直接影响着微型机的工作性能和使用寿命 目前，微型机中所使用的电源均为开关电源（Switching Power Supply）,7.2.1 微型机开关电源的标准,AT电源和A
4、TX电源之间的差别 电源提供的主板电源线 电源输出电压 ATX电源对整体电源控制与AT电源也不同 ATX电源内部风扇的风向依照不同版本也有不同,ATX标准的变化,ATX1.0与ATX 2.0标准的区别 ATX2 .00与2.01标准的区别 ATX2.01与2.02的区别 ATX 2.02与2.03的区别 ATX 12V与ATX 2.03的区别,7.2.2微型机开关电源的基本原理,微型机开关电源的基本原理,1.交流输入回路：包括输入保护电路和抗干扰（即EMI电路）电路等 2.整流电路：包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压 3.辅助电源：一个完整的
5、开关电源 4.开关电路：把直流电压变换成高频交流电压，起着将输出部分与输入电网隔离的作用,微型机开关电源的基本原理,5. PWM脉宽调制电路：检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定 6. PS-ON控制电路：ATX电源最主要的特点就是采用“5VSB、PSON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PSON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭,微型机开关电源的基本原理,7.保护电路：发生故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载和电源本身 8.输出电路：输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较
6、小的直流电压 9. P.G信号的形成：微机开机自检启动信号 10. 3.3V电压二次稳压电路：ATX电源在T1的次级3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路,7.2.3 电源的性能指标,输入电压范围 输出电压范围 输出功率和电流 转换效率 输出纹波 负载调整率 线路调整率 电磁兼容标准与安全认证,7.2.4 电源的选用,外观检查 散热片的材质 如果能打开电源盒的话，可以发现质量好的电源用料考究 一个质量合格的电源应该通过安全和电磁方面的认证 电源功率的选择,7.2.5 常见故障与维护,电源的故障依据其在使用中的表征，可以分为显性和隐性两类 显性故障，就是明显的电源故障，如机器无法启
7、动、电源输出电压为零，或偏差较大等 隐性故障是指表面上看电源没有问题，机器可以正常启动，但是运行不正常，如莫名其妙的死机，或重新启动等,常见故障与维护,1.辅助电源故障,ATX电源的辅助电源原理图,常见故障与维护,2.控制电路故障,TL494内部框图,常见故障与维护,3.保护电路故障 保护电路本身出了故障，造成控制电路无开关控制信号输出 外部故障造成保护电路动作，迫使控制电路停止工作 4.开关管击穿,7.3 不间断供电系统UPS,不间断电源主要是由整流器、逆变器和蓄电池构成的系统 基本结构是一套将交流电变为直流电的整流充电装置和一套把直流电再度转换为交流电的PWM逆变器 蓄电池在交流电正常供电
8、时储存能量，一旦市电供电中断时，蓄电池立即对逆变器供电，以保证不间断电源交流输出电压供电的连续性,不间断电源的类型,离线式不间断电源：又称后备式。在市电供电正常时，由市电直接向微型机提供电源。当市电供电异常时，蓄电池才对逆变器供电，并由不间断电源的逆变器向微型机等用电设备提供交流电源 在线式不间断电源：平时采用市电整流器逆变器的方式向微型机等用电设备提供交流电源。一旦市电异常，即改由蓄电池逆变器的方式提供交流电源,不间断电源的工作原理,离线式：市电正常时，市电经射频滤波和抗浪涌无源滤波电路后直接输送给负载，同时充电器给蓄电池充电。这时逆变器不工作。市电异常时，逆变器启动将电池的直流电转换为交流
9、电，并输送给负载 在线式：正常供电时，先将市电交流电源变为直流电源，然后， 逆变器在机内的脉宽调制控制信号的作用下 ，将直流电源变成被功率放大的脉宽调制脉冲，经逆变器的输出滤波器，重新变成正弦波电源向负载提供,不间断电源的使用与维护,1.不间断电源的实际可带负载量与负载的功率因数密切相关 2.在线式不间断电源使用中不宜“带载”开机和关机 3.离线式不间断电源的前级不宜增添带有大电抗元件的交流稳压器,不间断电源的使用与维护,4.用户在不间断电源运行期间尽量减少开机和关机的次数 5.当不间断电源中的蓄电池的可供使用的容量被大部分放掉，且又遇到市电供电中断而由电池供电时，不应让不间断电源继续处于重载
10、条件下运行 6.方波输出的离线式不间断电源不能带感性负载,7.4 键 盘,键盘是微型机最重要的外部输入设备之一 人们使用键盘向微型机输入各种指令和数据 PC键盘是从打字机演变而来的,7.4.1 键盘的分类,触点式键盘：击键响声大，手感较差，击键时用力较大，容易使手指疲劳，键盘磨损较快，故障率较高，但维修比较方便容易 电容式键盘：击键声音小，手感较好，寿命较长，但维修起来稍感困难,7.4.2键盘的结构与基本工作原理,键盘的结构：分为外壳、按键和电路板三部分,键盘的结构,外壳：主要用来支撑电路板和给操作者一个方便的工作环境 按键：印有符号标记的按键安装在电路板上 电路板：整个微型机键盘的核心，主要
11、由逻辑电路和控制电路所组成,键盘的工作原理,微型机键盘的功能就是及时发现被按下的键，并将该按键的信息送入微型机 键盘中有发现下按键位置的键扫描电路，产生被按下键代码的编码电路，将产生代码送入微型机的接口电路，这些 电路统称为键盘控制电路 依据键盘工作原理，可以把微型机键盘分为编码键盘和非编码键盘,编码键盘的工作原理,键盘控制电路的功能完全依靠硬件自动完成，这种键盘称为编码键盘 编码键盘主要依靠一块专用的大规模集成电路完成扫描、编码、传送之功能，它称为主IC 一个完整的键盘控制电路由键位矩阵、时钟发生器及主IC组成。键位矩阵制作在电路板上，时钟发生器用来产生一系列有规律的脉冲，它决定主IC扫描键
12、位矩阵的频率，键盘控制电路的一切工作步骤都要按时钟发生器送来的节律进行,人体工程学,人体工程学又叫人类工学或人类工程学，是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。它以人-机关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法。具体到产品上来，也就是在产品的设计和制造方面完全按照人体的生理解剖功能量身定做,更加有益于人体的身心健康。人体工程学键盘是把普通键盘分成两部分，并呈一定角度展开，以适应人手的角度，输入者不必弯曲手腕，同样可以有效的减少腕部疲劳。,主IC的工作过程,主IC按时钟发生器送来的不间断脉冲频率，向键位矩阵的行（列），逐行（列）送出扫描信号 当某个键被按下，相应的扫描信号就会被与之交
13、叉的行（列）方向的检测电路所发现而产生交连信号 交连信号送入主IC，经过其内部编码电路后便产生该键的编码信息 编码信息传送给位于主机内部的键盘接口电路 键盘接口电路把键盘产生的编码信息通过数据线传送给主机,非编码键盘的工作原理,非编码键盘由软件、硬件配合完成键盘的工作 利用软件驱动下的硬件来完成诸如扫描、编码、传送等功能，这个程序被称之为键盘处理程序 整个键盘处理程序由查询程序、传送程序、译码程序三部分组成,键盘处理程序的工作过程,主程序调用查询程序，通过查询接口逐行扫描键位矩阵，同时检测行列输出，由行与列的交连信号确定某闭合键的坐标，即得到被按键的扫描码 主程序调用传送程序将得到的扫描码传送
14、给位于主机内的键盘接口电路 主程序调用译码程序将键盘接口内的扫描码翻译为相应键的编码信息 键盘接口电路把上述编码信息传送给主机,7.4.3 键盘选用与维护,键盘的选用 验看键盘的品质 注意键盘的手感 考虑按键的排列习惯 检查键盘的插头类型,键盘的日常维护,不同机型的键盘不许随意更换。更换时必须在切断微型机电源的情况下进行 操作键盘时，切勿用力过大 注意保持键盘的清洁 切忌将液体洒到键盘上 注意防尘屑杂物 当有必要拆卸微型机键盘时，应首先关闭电源，再拔下与主机连接的电缆插头,键盘故障的诊断与维修,键盘鼠标插反造成开机黑屏 某些按键无法键入 某些按键按下后不再弹起 个别按键不太灵敏,7.5 鼠 标
15、,通常作为微型机系统中的一种辅助输入设备 使用它可增强或代替键盘上的光标移动键和其他键（如回车键）的功能，使用鼠标可在屏幕上更快速、更准确地移动和定位光标,7.5.1 常见鼠标的种类,利用自身的移动，把移动距离及方向的信息变成脉冲送给微型机，再由微型机把脉冲转换成鼠标光标的坐标数据，从而达到指示位置的目的 1.光电式鼠标：利用发光二极管与光敏晶体管的组合来测量位移，二者之间的夹角使LED发出的光照到光电板后，正好反射给后者，鼠标中的电路就将检测到的光的强弱变成表示位移的脉冲,光电式鼠标,常见鼠标的种类,2.光机式鼠标：也是用光敏半导体元件测量位移，但其工作方式与光电式有些不同，鼠标内置3个滚轴
16、。其中1个是空轴，另2个分别是X方向滚轴和Y方向滚轴，这3个滚轴都与一个可以滚动的小球接触，当小球滚动时便带动了3个滚轴转动，当译码轮被带动时，LED发出的光时而照到光敏晶体管时而被阻断，从而产生表示位移的脉冲,常见鼠标的种类,3.机械式鼠标：其译码轮上没有小孔，而有一圈金属片，译码轮插在两组电刷对之间，当它旋转时，电刷接触到金属片就连接开关，从而产生脉冲,常见鼠标的种类,4.轨迹球：工作原理与机械式鼠标相同，内部结构也类似。所不同的是轨迹球工作时球在上面，直接用手拨动球工作，球座固定不动,7.5.2 鼠标的性能指标,分辨率的大小 手感 硬件上扩展的功能 支持鼠标的软件,光电感应度,光电感应度
17、即鼠标的分辨率、精度，是选择一款鼠标的主要依据之一，单位是DPI或者CPI，其意思是指鼠标移动中，每移动一英寸能准确定位的最大信息数。显然鼠标在每英寸中能定位的信息数量越大，鼠标就越精确，人们定义这个参数的本意，就是用来描述鼠标的精度和准确度。对于以前使用滚球来定位的鼠标来说，一般用DPI来表示鼠标的定位能力。DPI是Dots Per Inch的缩写，意思是每英寸的像素数，这是最常见的分辨率单位。当现在常见的光电鼠标出现后，发现用DPI描述鼠标精确度已经不太合适，因为DIP反映的是静态指标，用在打印机或扫描仪上显得更为合适。由于鼠标移动是个动态的过程，用CPI来表示鼠标的分辨率更为恰当。CPI
18、是Count Per Inch的缩写，这是由鼠标核心芯片生产厂商安捷伦定义的标准，意思是每英寸的采样率。,光电感应度,现在大多数鼠标采用了400CPI，少数罗技高端鼠标采用了800CPI。400CPI意味着什么呢？就是说当鼠标每移动一英寸就可反馈400个不同的坐标，换句话说也就是采用400CPI的鼠标可以观察到你手部0.06毫米的微弱移动。理论上说CPI越大，光电鼠标就越灵敏。例如，当我们把鼠标向左移动一英寸时，400CPI的鼠标会向电脑发出400次“左移”信号，而800CPI的鼠标就发送800次。做个假设，我们把鼠标移动1/800英寸，那么800CPI的鼠标会向电脑传送一次移动信号，而400
19、CPI的鼠标却没有反应，我们必须再移动1/800英寸它才会传送移动信号。从这里可以看出，这两种分辨率的性能最大差别就在于800CPI的鼠标在移动的开始阶段会比400cpi的鼠标反应快些。800CPI和400CPI的鼠标只是在显示器分辨率高的情况下性能差异才会表现得明显一点。800CPI的鼠标虽然定位比较精确，但是价格比较昂贵，除非是专业图形用户或游戏专业玩家，400CPI分辨率的光电鼠标已经足够用了。,定位技术,定位技术是指鼠标定位的方式，和鼠标的工作方式密切相关，常见的定位方式有光栅定位、轨迹球定位、发光二极管定位、激光定位等。 光栅定位主要是机械鼠标所使用的方式，不过由于纯粹的机械鼠标现在
20、已经基本消失，这里的机械鼠标实际是指光机式鼠标。鼠标移动时带动胶球滚动，胶球的滚动又磨擦鼠标内的分管水平和垂直两个方向的栅轮滚轴，驱动栅轮转动。栅轮的轮沿为格栅状，紧靠格栅两侧，一侧是一红外发光管，另一侧是红外接收组件。鼠标的移动转换为水平和垂直栅轮不同方向和转速的转动。栅轮转动时，栅轮的轮齿周期性遮挡红外发光管发出的红外线照射到水平和垂直两个红外接收组件，产生脉冲。鼠标内控制芯片通过两个脉冲的相位差判知水平或垂直栅轮的转动方向，通过脉冲的频率判知栅轮的转动速度，并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息，主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标同步移动。,轨迹球定位的工作原理和其实与光栅类似，只是改变了
21、滚轮的运动方式，其球座固定不动，直接用手拨动轨迹球来控制鼠标箭头的移动。轨迹球被搓动时带动其左右及上下两侧的滚轴，滚轴上带有栅轮，通过发光管和接收组件产生脉冲信号进行定位。不过轨迹球的滚轮积大、行程长，这种定位方式能够作出十分精确的操作。并且轨迹球另一大优点是稳定，通过一根手指来操控定位，不会因为手部动作移动影响定位。此外，现在也有使用光电方式的轨迹球，其工作原理和发光二级管定位类似。,定位技术,发光二极管定位是大多数光电鼠标的定位方式，这是一种电眼的工作方式。在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。然后将光电鼠标
22、底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。,定位技术,激光定位也是光电鼠标的一种定位方式，其特点是使用了激光来代替发光二极管发出的普通光。激光是电子受激发出的光，与普通光相比具有极高的单色性和直线性，目前用于定位的激光主要是不可见光。普通光在不同颜色表面上的反射率并不一致，这就导致
23、光电鼠标在某些颜色表面上由于光线反射率低，使DSP不能识别的“色盲”问题。此外普通光在透明等物质表面无法使用，或者产生跳动。由于激光近乎单一的波长能够更好的识别表面情况，灵敏度大大提高，因此使用激光定位的鼠标可以有效解决这些问题。,定位技术,7.5.3 鼠标的选用与维护,鼠标的选用 一般用户，如果对鼠标的要求不太高，普通的二键、三键鼠标的功能完全可以满足日常的工作需要 对于经常上网的人来说，应当考虑选择一个网鼠 手感是否舒适也很重要,鼠标的日常维护,机械式鼠标：清洗传动轴 光电机械式鼠标：尽量避免摔碰鼠标，或是强力拉扯导线；点击鼠标按键时，也不要用力过度 光电式鼠标：保持感光板的清洁和感光状态良好,鼠标的简单维修,断线故障 按键故障 X、Y轴失灵 触点开关损坏,
