יציאות וכניסות

אותות אנלוגיים מול אותות דיגיטליים

אות הוא זרם אלקטרומגנטי או חשמלי המוביל נתונים ממערכת או מרשת אחת לאחרת. באלקטרוניקה, אות הוא לרוב מתח משתנה בזמן שהוא גם גל אלקטרומגנטי הנושא מידע, אם כי הוא יכול ללבוש צורות אחרות, כגון זרם.

ישנם שני סוגים עיקריים של אותות המשמשים באלקטרוניקה:

🔵אותות אנלוגיים

🔴אותות דיגיטליים.


אות אנלוגי

אות אנלוגי משתנה בזמן וקשור בדרך כלל לטווח (למשל +12V עד -12V), אך יש אינסוף ערכים בתוך אותו טווח רציף. אות אנלוגי משתמש במאפיין נתון של המדיום כדי להעביר את המידע של האות, כגון חשמל הנע דרך חוט. באות חשמלי, מתח, זרם או תדירות האות עשויים להיות מגוונים לייצוג המידע. אותות אנלוגיים הם לרוב תגובות מחושבות לשינויים באור, בצליל, בטמפרטורה, במיקום, בלחץ או בתופעות פיזיות אחרות.

כאשר מתווים על גרף מתח מול זמן, אות אנלוגי אמור לייצר עקומה חלקה ורציפה. לא אמורים להיות שינויים בערכים נפרדים (ראה איור 1) .

אות דיגיטלי

באות דיגיטלי, המידע מועבר בצורה שדומה למורס - או שיש אות או שאין אות. כדי להעביר מידע בעזרת אות דיגיטלי, ממירים אותו לערכים מספריים ביצוג בינארי, אותו טבעי להעביר באמצעות אות דיגיטלי.

אותות דיגיטליים משמשים בכל האלקטרוניקה הדיגיטלית, כולל ציוד מחשוב והתקני העברת נתונים. כאשר מתווים על גרף מתח מול זמן, אותות דיגיטליים הם אחד משני ערכים, והם בדרך כלל בין 0V ל- VCC (בדרך כלל 1.8V, 3.3V או 5V) (ראה איור 2) .

חיישנים אנלוגיים

פוטודיודה🔵
הינה רכיב אלקטרוני, כאשר אור (פוטו) פוגע מאיר את הרכיב , מייצרת הפוטודיודה זרימת אלקטרונים ויוצרת זרם חשמלי במעגל. שימוש נפוץ בפוטודיודה הינו בחיישן אור , חיישן עוצמת אור למצלמה, חיישני מרחק וסוגי גלאים וחיישנים שונים מבוססי פוטודיודה

פוטוציומטר🔴
נגד משתנה ("פוטנציומטר") הוא רכיב חשמלי שתפקידו להתנגד למעבר זרם חשמלי דרכו. ערך ההתנגדות שלו נמדד באוהם כמו בנגד קבוע, אך ייחודו של הנגד המשתנה בכך שהתנגדותו אינה קבועה וניתנת לכוונון בתווך מסוים.

פוטורזיסטור🔵
נגדי פוטורסוריסטים, המכונים גם נגדים תלויי אור (LDR), הם מכשירים רגישים לאור המשמשים לרוב לציון נוכחות או היעדר אור, או למדידת עוצמת האור. בחושך ההתנגדות שלהם גבוהה מאוד, לפעמים עד 1 MΩ, אך כאשר חיישן LDR נחשף לאור, ההתנגדות יורדת באופן דרמטי, אפילו עד כמה אוהם, בהתאם לעוצמת האור.

🔴חיישן טמפרטורה TMP36
הוא חיישן טמפרטורה של מתח נמוך, מדויק ברמת צלזיוס. הוא מספק פלט מתח ביחס לינארי לטמפרטורת צלזיוס. זה גם לא דורש כיול חיצוני כדי לספק דיוק אופייני של ± 1 ° C ב +25 ° C ו- ± 2 ° C בטווח הטמפרטורות של -40 ° C עד +125 ° C.

🔵חיישני PIR

חיישני PIR תפקידם לזהות תנועה, ומשמשים במערכות אזעקה לזיהוי אם אדם נע בטווח החיישנים.

🔴חיישן אולטרסוני

חיישנים אולטרסוניים מודדים מרחק באמצעות גלי קולי. ראש החיישן פולט גל קולי ומקבל את הגל המוחזר בחזרה מהמטרה. חיישנים אולטראסוניים מודדים את המרחק ליעד באמצעות מדידת הזמן בין הפליטה לקליטה