人机交互 第3章 交互设备
人机接口概述
微型计算机原理与接口技术
1.2人机接口
在人机交互设备与人机接口之间的信息传输中，目前 大多采用并行通信方式，因为在计算机系统内的数据传送 也是采用并行通信方式，这为接口的设计带来方便。另外 在联络方式上大部分采用中断控制方式以实现异步数据传 输。至于在一些要求传输速度高，传输数据量大的情况， 可以采用DMA(直接存储器存取)控制方式。
1.1人机交互设备
2) 打印机。 打印机为用户提供计算机信息的硬拷贝。打印机
最常用的输出形式是字符，也可以是图形或图像的直
常用的打印机有击打式打印机(点阵式和字模式)、 喷墨打印机和激光打印机等，此外还有用于特殊用途
除上述常用的人机交互设备外，在高档微机系统 中还有语音输入输出设备、手写联机输入设备等新型 人机交互设备，可改善人机交互界面，促进计算机在 各领域中的普及与应用。
微型计算机原理与接口技术
人机接口概述
1.1人机交互设备
人机交互设备是指在人和计算机之间建立联系、交换 信息的外部设备，常见的人机交互设备可分为输入设备和 输出设备两类。
1.1人机交互设备
1. 输入设备是向计算机输入信息的设备，常用的输入设
1) 键盘。 这是人向计算机输入信息的最基本的设备。它主要由 按键、键盘架、编码器、接口电路等部分组成。每个按键 相当于一个开关。按键可分为触点式和无触点式两类。常 用的按键有机械触点式、薄膜式、电容式等。
人机交互理论
人机交互理论人机交互是指人与计算机之间进行信息交流和互动的过程。
在现代社会中，人机交互已经成为了我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
人机交互理论则是对这种交互过程进行研究和探索的学科。
本文将就人机交互理论的背景、重要性以及相关应用进行阐述。
一、人机交互理论的背景人机交互理论的研究起源于计算机科学和心理学领域的交叉。
20世纪60年代，随着计算机的发展和应用，人们逐渐认识到人机交互对于计算机使用者的影响和重要性。
心理学家和计算机科学家开始探索人机交互的规律和原理，以提高计算机系统的易用性和用户体验。
二、人机交互理论的重要性1. 提高用户体验：人机交互理论的研究可以帮助设计师更好地理解人类行为和认知的特点，从而在设计和开发过程中考虑用户需求和期望，提高用户体验。
2. 提高工作效率：通过研究人机交互理论，可以设计更加高效、直观的界面和操作方式，帮助用户更快地完成任务，提高工作效率。
3. 促进技术创新：人机交互理论的研究不仅仅关注已有技术的改进，还关注新技术的发展和应用，可以促进技术的创新和推动行业的进步。
4. 社会影响和伦理考量：人机交互理论的研究还需要考虑社会影响和伦理问题，比如隐私保护、人机交互对人类行为的影响等，以促进科技的可持续发展。
三、人机交互理论的应用1. 用户界面设计：人机交互理论为用户界面设计提供了指导原则和方法，帮助设计师创造出用户友好的界面，提升用户体验。
2. 虚拟现实技术：人机交互理论为虚拟现实技术的发展提供了基础，通过头戴式显示器、手柄等设备，实现人机之间的身临其境的交互体验。
3. 人工智能与机器学习：人机交互理论与人工智能和机器学习相结合，可以实现更智能化的人机交互，使计算机系统能够更好地理解和响应用户的需求。
4. 移动应用和智能设备：人机交互理论为移动应用和智能设备的开发提供了理论基础，通过触摸屏、语音识别等技术，实现了更加便捷的人机交互方式。
四、结语人机交互理论的研究和应用已经深入到我们的生活和工作中。
人机交互 名词解释
人机交互名词解释
人机交互是指人类与计算机系统或设备之间进行信息交互的过程。
在人机交互中，人们通过使用计算机系统或设备来完成各种任务、获取信息或进行娱乐。
这种交互涉及人们使用各种输入设备（如键盘、鼠标、触摸屏、语音识别等）向计算机系统传达指令或提供数据，同时计算机系统通过显示器、音频设备、震动或其他反馈装置向人们呈现结果或提供反馈。
人机交互的目标是使人们能够方便地与计算机系统进行有效的交流和互动。
为了实现这个目标，人机交互需要考虑用户需求、人类认知特点、界面设计原则和技术实现等方面。
它涉及到诸多领域，包括人工智能、人机界面设计、人因工程学、心理学等。
人机交互的研究和应用范围非常广泛。
在日常生活中，人们通过智能手机、平板电脑、智能手表等设备与计算机进行交互。
在工作环境中，人机交互帮助人们高效地完成各种任务，如操作软件、访问互联网、处理大数据等。
在特定领域中，人机交互也有重要应用，如虚拟现实、增强现实、交互式娱乐等。
总的来说，人机交互是一门涉及到技术、设计和用户体验的学科，旨在让人们更轻松、高效地与计算机系统进行交互。
通过不断地研究和创新，人机交互的发展将进一步改进我们与计算机之间的互动方式，提升用户体验，促进科技进步。
人机交互技术及其应用(科普)
人机交互技术及其应用〔科普〕信息技术的高速进展对人类生产、生活带来了广泛而深刻的影响。
高科技成果为人们带来便捷、欢快的同时，也促进着人机交互技术的进展。
作为信息技术的重要内容，人机交互技术比计算机硬件和软件技术的进展要滞后很多，已成为人类运用信息技术深入探究和生疏客观世界的瓶颈。
因此，人机交互技术已成为21世纪信息领域亟需解决的重大课题和当前信息产业竞争的一个焦点，世界各国都将人机交互技术作为重点争论的一项关键技术，例如，在美国21 世纪信息技术打算中，将软件、人机交互、网络、高性能计算列为根底争论内容，美国国防关键技术打算也把人机交互列为软件技术进展的重要内容之一，在我国的“863”、“973”和自然科学基金等工程中，也将人机自然交互理论与方法作为信息技术中需要解决的关键科学问题。
一、人机交互的概念人机交互〔Human-Computer Interacti，onHCI 〕是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面主要现象进展争论的科学，狭义的讲，人机交互技术主要是争论人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两局部。
人们可以借助键盘、鼠标、操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等设备，用手、脚、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向计算机传递信息，同时，计算机通过打印机、绘图仪、显示器、头盔式显示器、音箱等输出或显示设备给人供给信息。
人机交互与计算机科学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术、心理学、认知科学和社会学以及人类学等诸多学科领域有亲热的联系，其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论根底，而多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术相互穿插和渗透。
作为是信息技术的一个重要组成局部，人机交互将连续对信息技术的进展产生巨大的影响。
二、人机交互的争论内容人机交互的争论内容格外广泛，涵盖了建模、设计、评估等理论和方法以及在移动计算、虚拟现实等方面的应用争论与开发，在此列出几个主要的方向：人机交互界面表示模型与设计方法〔Model and Methodolog〕y一个交互界面的好坏，直接影响到软件开发的成败。
人机交互的几种方式
人机交互的几种方式人机交互是指人与计算机之间的信息交流和操作方式，是实现人与计算机之间有效沟通的桥梁。
随着计算机技术的发展，人机交互方式也得到了迅速的发展和创新。
在这里，我们将介绍人机交互的几种常见方式。
1.图形用户界面（GUI）图形用户界面是目前最为常见的人机交互方式之一。
它通过在计算机屏幕上显示图形元素，如窗口、图标和按钮，以及使用鼠标和键盘进行交互，使用户能够直观地与计算机进行操作。
GUI的优点在于易学易用，用户只需要通过点击鼠标或者键盘操作即可完成任务。
2.声音和语音交互声音和语音交互可以通过音频设备和语音识别技术实现。
这种交互方式可以让计算机理解和处理人类的自然语言，通过语音合成技术将计算机的响应转化成声音，实现与计算机的对话交流。
语音交互的优点在于操作便利，特别适合驾驶、残障人士或者需要同时进行其他工作的用户。
3.触摸屏交互触摸屏交互是一种通过触摸屏幕来实现人机交互的方式。
用户可以通过手指或者触控笔在屏幕上进行点击、滑动和缩放等手势操作，来完成不同的任务。
触摸屏交互方式在移动设备上得到广泛应用，如智能手机和平板电脑。
触摸屏交互的优点在于直观易懂，无需额外的设备和复杂的操作步骤。
4.手势交互手势交互是通过识别和解释用户手势来实现人机交互的方式。
这种交互方式通常通过摄像头或者红外传感器来捕捉用户的手势，然后将其转化为命令或者动作。
手势交互可以实现更加直观自然的控制方式，如通过画圈的手势放大或缩小图像，通过点头或眨眼的手势进行选择和确认。
手势交互在虚拟现实和增强现实等领域有广泛应用。
5.虚拟现实交互虚拟现实交互是利用计算机生成的虚拟环境与用户进行交互的方式。
用户可以通过佩戴虚拟现实头盔或者手持设备，进入计算机生成的虚拟场景中，并通过手势、头部追踪和眼球追踪等方式与虚拟环境进行交互。
虚拟现实交互使用户能够身临其境地参与到虚拟世界中，适用于游戏、培训和沉浸式体验等应用场景。
除了以上几种方式，还有许多其他的人机交互方式在不同的场景中得到应用，如脑机接口交互、手写识别交互、姿势识别交互等。
人机交互知识：人机交互中的触摸交互和手势控制
人机交互知识：人机交互中的触摸交互和手势控制随着科技的不断发展，人机交互也变得越来越多元化。
触摸交互和手势控制已经成为了人们生活中最为熟悉的交互方式之一。
本文将从触摸交互和手势控制两个方面来介绍人机交互知识。
一、触摸交互触摸交互是指利用手指或手掌在触摸屏幕上进行输入和操作的一种交互方式。
它具有简单直观、易于学习、操作速度快等优点，成为现代智能手机等设备的主要交互方式之一。
触摸交互可以分为以下几种：1.单点触摸：指利用一只手指在屏幕上进行点击、拖动等基本操作的方式。
它是最基础的触摸交互方式，常用于打开应用、翻页等简单的操作中。
2.多点触摸：指利用两只或更多的手指在屏幕上进行同时操作的方式。
常用于放大缩小、旋转等操作中。
3.滑动：指利用手指在屏幕上进行快速移动的方式。
常用于翻页、切换界面等操作中。
4.长按：指将手指长时间按在屏幕上的操作方式。
常用于调出菜单、删除应用等操作中。
5.双击：指用手指双击屏幕的操作方式。
常用于放大某个区域、打开应用等操作中。
二、手势控制手势控制是指利用手部动作进行控制的交互方式。
它比触摸交互更加自然，能够提高操作的准确性和效率，成为了一些高端设备，比如虚拟现实设备的主要交互方式之一。
手势控制可以分为以下几种：1.旋转手势：由两只手指同时进行旋转的操作方式。
它常用于虚拟现实游戏中，用于控制角色或道具的旋转。
2.捏合手势：由两只手指同时进行捏合的操作方式。
它主要用于缩小或放大画面。
3.横向滑动手势：由手指在屏幕上进行左右滑动的操作方式。
它常用于切换页面。
4.上下滑动手势：由手指在屏幕上进行上下滑动的操作方式。
它常用于查看屏幕内容或者翻页。
5.挥动手势：由手臂或手腕进行摆动的操作方式。
它常用于通过虚拟现实设备进行游戏或者体感交互。
以上是手势控制的一些常见方式，不同设备和不同场景下，手势控制的方式也会有所不同。
三、总结随着人机交互技术的不断进步和普及，触摸交互和手势控制已经成为了人们生活中必不可少的一部分。
人机交互教程：了解不同设备的操作特点(九)
人机交互教程：了解不同设备的操作特点在当代科技日趋发达的社会中，人机交互已经成为了我们每天生活的一部分。
无论是智能手机、平板电脑、电脑还是智能手表，我们都需要通过操作这些设备与数字世界进行交互。
然而，不同的设备在操作特点上存在着一些差异，下面我们就来了解一下。
一、触屏设备触屏设备是现代人机交互最为常见的方式之一，主要包括智能手机和平板电脑。
在触屏设备上，我们可以通过手指触碰屏幕来操作。
触屏设备操作的特点是简单直观，非常适合触觉与视觉协同操作。
我们可以通过滑动、点击、捏合等手势来进行不同的操作。
在使用触屏设备时，我们要注意手指的清洁和准确触控。
过于粗糙或油腻的手指可能会影响屏幕对手势的识别，因此保持手指清洁是非常重要的。
二、鼠标操作鼠标是电脑操作中最重要的外部设备之一。
通过鼠标，我们可以在屏幕上移动光标，进行点击、拖拽等操作。
与触屏设备相比，鼠标操作具有更高的精度和控制性，尤其适合在电脑上进行复杂的图像和文字编辑。
在使用鼠标时，我们要注意鼠标的位置和手势的准确性。
正确的握持鼠标并熟练使用鼠标滚轮可以提高操作效率。
同时，要注意避免过度用力或摩擦力过大，以免损伤鼠标或造成手部疲劳。
三、键盘操作键盘是电脑操作中不可或缺的设备，主要用于输入文字和执行快捷键操作。
键盘操作灵活快捷，适合进行大量的文字输入和命令执行。
在使用键盘时，我们可以使用指尖或者整个手指进行敲击。
在进行键盘输入时，要注意手指的放松和正确的姿势。
将手指放在键盘上时，要保持手腕舒适，以免造成长时间使用后的手部不适。
另外，熟悉常见的快捷键操作可以提高操作的效率和便捷性。
四、语音指令随着人工智能的发展，语音指令成为了人机交互中越来越重要的一部分。
通过语音指令，我们可以轻松地控制设备进行操作，如语音助手、智能音箱等。
语音指令的优势在于操作简单、快捷，并且不需要双手操作。
在使用语音指令时，要注意清晰地发音和语速的适度。
避免说话过快或含糊不清，以免造成设备误解指令。
人机交互设备接口技术教材
路漫漫其悠远
PC机键盘的工作过程
键盘电路正常工作时不断地扫描键盘矩阵 有按键，则确定按键位置之后以串行数据
形式发送给系统板键盘接口电路 键按下时，发送该键的接通扫描码 键松开时，发送该键的断开扫描码 若一直按住某键，则以拍发速率（每秒2～
30次）连续发送该键的接通扫描码
抖动的持续时间通常不大于10ms 采用硬件消抖电路或软件延时方法解决
重键指两个或多个键同时闭合
出现重键时，读取的键值必然出现有一个以上的0 是否给予识别和识别哪一个键
路漫漫其悠远
重健问题的处理
简单情况：不予识别，认为是错误的按键 通常情况：只承认先识别出来的键 正常的组合键：都识别出来
R
R
f
∑
V
o
路漫漫其悠远
若输入端有n个支路, 则输出电压VO与输入 电压Vi的关系为：
式中：Ri 为第i支路 的输入电阻
V
i n
R
1
R
f
… ∑
R
n
V
O
令每个支路的输入电阻为2iRf , 并令Vin为 一基准电压Vref，则有
如果每个支路由一个开关Si控制，Si=1表 示Si合上，Si=0表示Si断开，则上式变换 为
此后，再将第1行接地，然后检测列线是否有变 为低电位的线。如此往下一行一行地扫描，直到 最后一行
在扫描过程中，当发现某一行有键闭合时，便在 扫描中途退出
通过组合行线和列线可识别此刻按下的是哪一键
路漫漫其悠远
2. 抖动和重健问题
机械按键存在抖动现象
当按下或释放一个键时，往往会出现按键在闭合位置 和断开位置之间跳几下才稳定到闭合状态
组成：模拟开关、电阻网络、运算放大器 两种电阻网络：权电阻网络、R-2R梯形电阻网络 基本结构如图：