Ремонт устройств ввода информации

Ремонт устройств ввода информации

Клавиатура предназначена для ввода алфавитно-цифровой информации и команд в ПК. Основой клавиатуры является матица контактов (клавиш). Клавиши могут выполняться

в виде:

• резистивных датчиков, которые могут быть выполнены с использованием: o механических контактов;
  • пленочных контактов;
  • герконовых контактов;
• емкостных датчиков.

Задачу определения факта нажатия клавиши, формирование ее кода (скан-кода) и передачу данных в ПК решает специализированная микро-ЭВМ (контроллер клавиатуры). Структурная схема контроллера представлена на Рисунок.

Рисунок 77 — Структурная схема контроллера клавиатуры

Основными элементами контроллера являются:

• Тактовый генератор
• Двоичный счетчик
• Дешифратор
• ПЗУ
• селектор

Выходной регистр Связь клавиатуры с ПК осуществляется последовательным кодом.

Порядок взаимодействия клавиатуры с ПК представлен на Рисунок

Рисунок 78 — Схема взаимодействия клавиатуры с оборудованием ПК При каждом включении ПК клавиатура тестируется POST-тестами, стандартные коды ошибок клавиатуры для процедуры POST выводятся на экран монитора и имеют следующий вид (некоторые типы BIOSа не выводят коды ошибок клавиатуры):

3хх — Неисправность клавиатуры

301 — Неисправность сброса клавиатуры или «залипание» клавиши (XX 301, XX-шестнадцатеричный скан-код)

302 — Заблокирован выключатель клавиатуры на системном блоке

302 — Определяемая пользователем ошибка теста клавиатуры 303 — Неисправность клавиатуры или системной платы; неисправность контроллера

304 — Неисправность клавиатуры или системной платы; высокая частота синхронизации клавиатуры

305 — Неисправность источника питания +5 В клавиатуры; в PS/2 вышел из строя предохранитель клавиатуры

341 — Неисправность клавиатуры
342 — Неисправность кабеля клавиатуры
343 — Неисправность кабеля или платы светодиодов клавиатуры

345 — Неисправность кабеля или платы светодиодов клавиатуры
346 — Неисправность интерфейсного кабеля клавиатуры
347 — Неисправность кабеля или платы светодиодов клавиатуры

3.4.1.2. Устройство манипулятора типа мышь.

• стальной обрезиненный шарик
• два пластмассовых валика с дисками
• микросхема управления с интерфейсом RS-232, PS/2, USB (в зависимости от мыши) и контроллером
• ролик для скролинга (прокрутки)
• микровыключатели 2-3 шт. (в основном, хотя бывает и больше).


Рисунок 79 — Основные элементы механической мышиРисунок 80 — Принципиальная схема механической мыши

Принцип работы мыши заключается в следующим: катая мышь по столу, мы перемещаем шарик, шарик касается валиков с дисками, через отверстия которых информация поступает на фотоприемники. Информация их фотоприѐмников обрабатывается в микросхеме управления и передается в ПК по последовательному интерфейсу. Мышь подключается к ПК 4-х проводным кабелем.

Оптическая мышь

Основными элементами оптической мыши являются (Рисунок2):

• Источник света (светодиод LED или полупроводниковый лазер)
• Оптическая система
• Светоприемник (Sensor)
• Мс обработки сигналов (Image Processor — процессор обработки изображений (DSP)).

Рисунок 81 — Устройство оптической

Принцип работы оптической мыши заключается в следующим: с помощью светодиода, и системы фокусирующих его свет линз, под мышью подсвечивается участок поверхности. Отраженный от этой поверхности свет, в свою очередь, собирается другой линзой и попадает на приемный сенсор микросхемы — процессора обработки изображений. Этот чип, в свою очередь, делает снимки поверхности под мышью с высокой частотой (кГц). На основании анализа череды последовательных снимков (представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости), интегрированный DSP процессор высчитывает результирующие показатели, свидетельствующие о направлении перемещения мыши вдоль осей Х и Y, и передает результаты своей работы вовне по последовательному порту.

3.4.1.3. Профилактическое обслуживание клавиатуры и мыши.

Чтобы поддерживать клавиатуру в рабочем состоянии, ее необходимо прочищать. Для профилактики рекомендуется раз в неделю (или хотя бы раз в месяц) чистить ее пылесосом. Вместо пылесоса для выдувания пыли и грязи можно использовать миниатюрный компрессор. Во время чистки с помощью компрессора держите клавиатуру клавишами вниз. Раз в год рекомендуется выполнять полную чистку с полной разборкой клавиатуры и промывкой в мыльном растворе всех клавиш и корпуса клавиатуры.

Замена клавиатуры

Зачастую гораздо проще и дешевле заменить клавиатуру, чем заниматься ее ремонтом, особенно если неисправна электронная «начинка» или одна из клавиш. Достать запасные детали практически невозможно, но даже если они есть, сама процедура их замены оказывается довольно сложной.

Чистка манипулятора типа мышь

«Проскальзывание» механической мыши чаще всего происходит из-за того, что внутрь корпуса попали пыль и грязь.. Можно использовать кисточку или ватные палочки для прочистки нутра мышки, а с валиков спичкой удалить пояс из грязи. При этом желательно не трогать оптическую систему: фото- и светодиоды. При их смещении мышь может оказаться неработоспособной.

Очень часто при эксплуатации, как механической, так и оптической мыши, по причине частого перегибания, происходит обрыв проводов в кабеле. Как правило, о такой неисправности говорит тот факт, что мышь то работает, то нет. Провода в кабеле обычно обламываются рядом с корпусом мышки или рядом с её разъёмом. Определит место обрыва можно с помощью тестера или с помощью шевеления кабеля одной рукой, а мыши другой.

При повреждении кабеля около корпуса мыши кабель отрезается на расстоянии примерно 5 см. от корпуса. Отпаиваем остаток старого кабеля и припаиваем новый.

Сложнее при повреждении кабеля около разъѐма так как он неразборный. Можно взять кабель с разъѐмом, с какой-нибудь мыши или поискать новый разъём.

3.4.2. Диагностика и обслуживание флэш — накопителей

Флэш-память — разновидность ЭСППЗУ, ее полное название — Flash Erase EEPROM (Electronically Erasable Programmable ROM) — можно перевести как «электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство». Другими словами, флэш-память — это энергонезависимая (т.е. не потребляющая энергии при хранении данных) перезаписываемая (т.е. данные можно стереть и записать заново при помощи электрического тока) память, содержимое которой можно быстро стереть (Flash Erase).

Флэш-память — это полупроводниковая память. Ее элементарная ячейка, в которой хранится один бит информации, представляет собой не конденсатор, а полевой транзистор со специальной электрически изолированной областью, которую называют «плавающим затвором» (floating gate). Электрический заряд, помещенный в эту область, способен сохраняться в течение многих лет. При записи одного бита данных ячейка заряжается — заряд помещается на плавающий затвор, при стирании — заряд снимается с плавающего затвора и ячейка разряжается.

Преимущества флэш-памяти по сравнению с другими средствами переноса и хранения данных очевидны: высокая надежность и ударопрочность (результат отсутствия движущихся компонентов и простоты механической конструкции носителей и накопителей), малое энергопотребление, компактность. Однако у нее есть недостатки — ограниченное количество циклов перезаписи (от 10 тыс. до 1 млн.) и относительно медленная работа.

Флэш-память имеет несколько типов организации массива. Наибольшее распространение получила память типов И-НЕ (NAND), ИЛИ-НЕ (NOR). По архитектуре эти два типа имеют существенные различия.

Тип ИЛИ-НЕ (NOR) содержит ячейки, включенные параллельно друг другу и обеспечивает относительно быстрый произвольный доступ к данным, возможность побайтной записи информации. однако, этот тип архитектуры имеет ячейки относительно большого размера, потому плохо масштабируется. Время стирания или записи гораздо больше, чем у других типов флэш-памяти.

Идеально подходит для хранения программ (BIOS, ПЗУ сотовых телефонов и т.д.), а так же для замены микросхем EEPROM.

Тип И-НЕ (NAND), содержит ячейки, включенные последовательно (гирляндой), между двумя линиями выборки. Группы ячеек объединяются в страницы. Страницы в блоки. Стоки разных транзисторов такой гирлянды находятся на разных страницах. Поэтому произвольный доступ к ячейкам не возможен. Чтение, запись осуществляются одновременно только в пределах одной страницы, а стирание, осуществляются одновременно только в пределах одного или нескольких блоков. Однако, осуществляется быстрее, чем у типа ИЛИ-НЕ. Стирание/запись блока происходят так же достаточно быстро.

Устройство

Основные элементы ФЛЭШ – установлены на многослойной плате PCB (см. Рисунок81):

• USB разъём тип А;
• стабилизатор питания контроллера и флэш из 5 в 3,3 вольт;
• микросхема контроллера;
• микросхема энергонезависимой NAND памяти;
• кварцевый резонатор, обычно на 12 Mhz.

Рисунок 82 — Расположение основных элементов флеш накопителя

Рисунок 83 — Блок-схема флеш накопителя

Элементы флэш-памяти назначение и симптомы их неисправности

PCB – многослойная печатная плата, на которой устанавливаются все элементы флэш. Типичные неисправности: некачественная пайка, внутренние обрывы проводников при механическом повреждении, удар, изгиб. Симптомы: нестабильная работа флэш.

USB разъѐм – некачественная пайка контактов. Симптомы: флэш периодически не определяется.

Стабилизатор – конвертирует и стабилизирует напряжение поступающие с компьютера в напряжение необходимое для работы контроллера и флэш памяти. Симптомы: флэш не определяется совсем, или видно в системе как неопознанное устройство. Часто выходит из строя при переполюсовке USB разъѐма.

NAND микросхема – энергонезависимая память. Симптомы: повреждение отдельных блоков памяти (бед блоки) в связи со старением или по другим причинам, невозможность записи или чтения, лечится переформатированием фирменной утилитой с уменьшением общего размера флэш.

Контроллер – микросхема управления NAND памятью и передачи данных. В ней хранятся данные о типе микросхемы NAND, производителе и другая служебная информация необходимая для функционирования флэш накопителя. Симптомы: флэш определяется как неизвестное устройство, нулевой или заниженный объѐм флеш памяти. Часто выходит из строя при «горячем» извлечении флэш. Обычно помогает перепрошивка контроллера фирменными утилитами.

Кварцевый резонатор – формирует опорную частоту для функционирования логики контроллера и флэш памяти. При поломке (что бывает крайне редко), флэш не определяется в системе.

Все неисправности флэш накопителей делятся на две группы:

• аппаратные
• программные

Аппаратные представлены как правило двумя основными видами:

Наиболее часто встречаются неисправности, связанные с механическими или электрическими повреждениями, вызванными нарушением правил эксплуатации устройства. Установив флэшку в разъем на корпусе системного блока, пользователь по неосторожности зацепив ее рукой ломает разъем, зачастую вместе с печатной платой на которой распаяны микросхемы контроллера и собственно памяти. Печатная плата, несмотря на свою миниатюрность, четырехслойная и восстановить поврежденные дорожки во внутренних слоях невозможно.
Рисунок 84 — Внешний вид флеш накопителя со сломанным разъемом Вторая неисправность, которая часто встречается — это выгорание предохранителя или микросхемы стабилизатора питания. Происходит это чаще всего тогда, когда накопитель подключают к неправильно подключенному на материнскую плату USB-разъему, находящемуся на передней панели корпуса. Если вы не уверены в работоспособности этого разъема (на чужом компьютере, например), то лучше не полениться и подключить накопитель к разъему, распаянному непосредственно на материнскую плату сзади системного блока.
Рисунок 85 — Внешний вид флеш накопителя со горевшим стабилизатором

Программные неисправности или так называемые «софтовые» проблемы. Это когда на накопителе нет видимых механических или электрических повреждений, но флешь определяется как неизвестное устройство, компьютер зависает при обращении к диску, неправильно определяется объем. Здесь опять, в первую очередь, надо определиться что важнее

– исправность накопителя или данные на нем. Если система определяет накопитель как USB Storage device, но показывает, что его объем равен нулю или диск неотформатирован, или вместо списка файлов вы видите мешанину из символов, имеет смысл сначала воспользоваться программами восстановления данных, которые применяются для жестких дисков. Такими как R-Studio, Get Data Back или аналогичных. Как правило, если неприятность связана с некорректная таблицей разделов или ошибками файловой системы, эти программы позволяют скопировать информацию. Если же такой способ не дал результатов, а данные жизненно необходимы, то имеет смысл задуматься о пересадке микросхемы памяти на другой исправный носитель. Неправильная запись (логические нарушения) происходит из-за сбоев компьютера, неправильного извлечения устройства или исчерпания ресурса на запись микросхемы flash.

Источник

Глава 1. «HID-устройства»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к выпускной квалификационной работе на тему:

«Техническое обслуживание диагностика и ремонт устройств ручного ввода информации»

Выпускник_______________________________________(Усов А.П.) группа №307

Руководитель____________________________(Вятчанин А.С.) «___» __________20___г.

Допущен к защите «__» _______________20___г. с оценкой _____________________

Зам. директора по ПРиИТ ________________________________________(О.В.Русских)

Г. Ижевск 2018

Министерство образования и науки Удмуртской Республики

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«ИЖЕВСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ ИМ. С.Н. БОРИНА»

Утверждаю: Зам. директора по ПРиИТ ____________________О.В.Русских «__» ___________ 2018 г.

ЗАДАНИЕ

на письменную экзаменационную работу

обучающегося группы № 307 Усова Алексея Петровича

Профессия: 09.01.01. «Наладчик аппаратного и программного обеспечения»

Тема задания: Техническое обслуживание диагностика и ремонт устройств ручного ввода информации.

Теоретическая часть

2. Техническое обслуживание устройств ручного ввода информации.

3. Диагностика и ремонт устройств ручного ввода информации.

4. Модернизация устройств ручного ввода информации.

5. Охрана труда пользователя ПК.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ.

Практическая часть

1. Выбор лампы для проектора

2. Установка лампы для проектора

Дата выдачи: «_____» _________________ 20____ г.

Срок выполнения: «_____» _________________ 20____ г.

Руководитель: _______________ / ________________/

Глава 2.

«Техническое обслуживание устройств ручного ввода информации»..……………………………………….………………………5

Глава 3

«Диагностика и ремонт устройств ручного ввода информации»…………………………………………………………………13

Глава 4

«Модернизация устройств ручного ввода информации»………………..……..18

Глава 5

«Охрана труда пользователя ПК»………………………………………….35

Список использованных источников и литературы……………………….44

Введение

С появлением компьютеров жизнь человека сильно изменилась. Сейчас каждый из нас может найти необходимую информацию в сети, создать текстовый документ, просмотреть фотографии, распечатать нужные нам данные. Но все это было бы невозможно без устройств ручного ввода информации. Мы все знаем, что без клавиатуры пользователь компьютера не сможет отправить сообщение или произвести поиск в сети интернет, без мышки дать сигнал системе о выполнении необходимой задачи, например, открыть какой либо файл.

Как мы видим, устройства ручного ввода информации являются одним из важнейших составляющих современного компьютера, без которого человек 21-го века не может представить свою жизнь. Но часто бывает так, что эти устройства выходят из строя либо перестают работать так, как нам необходимо. В этом случае приходится приобретать новые или устранять неисправности путем их ремонта.

Цель данной дипломной работы заключается в том, чтобы рассказать об устройствах ручного ввода, о том, как же провести диагностику на неисправность и устранить неполадки, и понять, насколько же целесообразно и экономически выгодно производить ремонт этих устройств.

Глава 1. «HID-устройства»

Класс USB HID описывает устройства, которые используются практически в каждом современном компьютере. В нём существует множество предопределённых функций. Они позволяют производителям аппаратного обеспечения разрабатывать продукты, соответствующие спецификации USB HID, и ожидать, что они будут работать с любым программным обеспечением, которое также поддерживает эти спецификации.

Точно такой же HID-протокол используется неизменённым в Bluetooth, в профиле взаимодействия с пользователем. [2] При чтении спецификации HID-профиля Bluetooth читателей просто направляют к документации USB HID. По этой причине эти устройства можно также отнести к классу USB HID.

o Клавиатуры — одни из наиболее популярных USB HID устройств. USB HID клавиатуры, как правило, имеют входной поток данных, который передаёт нажатия клавиш в компьютер и выходной поток, который передаёт текущий статус клавиатурных индикаторов от компьютера к клавиатуре. Стандарт PC 91 определяет, что BIOS компьютера должен определять USB HID клавиатуры и работать с ними. Стандарт разработан для того, чтобы эти клавиатуры возможно было использовать во время загрузки компьютера.

o Компьютерная мышь — столь же популярное USB HID устройство, как и клавиатура. USB-мыши различаются по функциональности от простых однокнопочных до довольно сложных многокнопочных устройств. Большинство современных операционных систем поставляется с драйверами для стандартных HID мышей (наиболее распространённые современные мыши имеют две кнопки и колёсико, которое дублирует третью кнопку); мыши с более широким возможностями требуют драйверов от производителей.

o Современные игровые контроллеры и джойстик, игровой руль часто являются USB HID устройствами. В отличие от устройств, которые подключаются через игровой порт, USB HID устройства обычно не требуют драйверов для нормальной работы. Почти все игровые устройства будут работать с использованием встроенных драйверов, поскольку они разрабатываются с использованием USB HID спецификаций.

o Другие устройства— Помимо детальных спецификаций классических устройств ввода (типа клавиатур и мышек) стандарт HID определяет особый класс устройств без детальных спецификаций. Этот класс именуется USB HID Consumer Control и представляет по сути нерегламентированный канал связи с устройством. При этом устройство пользуется теми же стандартными для операционной системы драйверами что и мышка с клавиатурой. Таким образом можно создать USB устройство которое не требует создания и инсталляции специальных драйверов в большинстве распространенных компьютерных операционных систем.Этим стали массово пользоваться, и появилось огромное количество устройств, которые, по сути, интерфейсами взаимодействия с человеком не являются. Например, телефонное устройство, термометр [3] , устройство управления аудио и медицинское оборудование. Даже ИБП(источник бесперебойного питания) определяют себя, как принадлежащие классу USB HID, несмотря на то, что они часто не имеют человеческого интерфейса вообще. Любое устройство может принадлежать к USB HID классу, если оно удовлетворяет логическим спецификациям HID Consumer Control.

o Драйверы— одно из преимуществ хорошо определенной спецификации, такой, как USB HID — это обилие драйверов устройств, доступных в большинстве современных операционных систем. USB HID класс и его базовые функции описаны в USB-IF документации, без какой-либо привязки к конкретному программному обеспечению. Из-за таких общих описаний разработчикам операционных систем легко включить функциональные драйверы для таких устройств как клавиатура, мышь и другие устройства взаимодействия с пользователем. Включение основных драйверов способствует более быстрому распространению этих устройств и упрощению установки конечными пользователями.

o Логические спецификации— Примечательно то, что USB HID может быть использован как для описания работы самого устройства, так и для описания интерфейса устройства. Например, вполне допустимым будет использование USB устройства, имеющего два различных USB интерфейса одновременно (например, USB-телефон может использовать HID клавиатуру и USB аудио устройство для микрофона).Интерфейс устройств также снабжен особым дескриптором, который определяет, является ли устройство загрузочным. Загрузочное устройство, строго соответствующее минимальным требованиям протокола, будет распознано и загружено BIOS. Каждый USB HID интерфейс связывается с хостом с использованием функции управления или функции прерывания.

Источник