В технических системах различного назначения события в объекте управления фиксируются с помощью разнообразных датчиков цифрового и аналогового типов.
Наибольшее распространение имеют двоичные датчики типа ДА/НЕТ, например концевые выключатели (датчики конца бумаги или строки в принтере и т.п.). Сигналы на выходах таких датчиков представляют собой обычные дискретные статические сигналы, изменяющиеся либо от "0" к "1", либо от "1" к "0".
Данный тип сигналов является также самым распространенным и среди сигналов управления, формируемыми микроконтроллером.
Чаще всего микроконтроллеры имеют дело не с одиночным датчиком, а с группой автономных (логически независимых) или взаимосвязанных (формирующих двоичный код) датчиков.
Выходные сигналы микроконтроллеров также зачастую представляют собой параллельные двоичные коды (например, при индикации данных, передаче их в ПЭВМ и т.д.).
Достаточно часто от датчиков поступают импульсные сигналы или их последовательности. Причем, последние еще иногда называют «число - импульсными» сигналами (ЧИС). Примером таких сигналов могут быть ЧИС поступающие в микроконтроллер с электромеханической части устройства типа «мышь», являющегося на сегодняшний день неотъемлемой частью любой ПЭВМ, от датчиков оборотов двигателей, турбин и т.п.
Импульсные сигналы и их последовательности также достаточно часто используются в качестве управляющих сигналов. Разновидностью таких сигналов являются сигналы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). В такой последовательности сигналов могут изменяться во времени как длительность импульсов (tи), так и пауза между ними (tп).
Датчики, формирующие дискретные и, очень редко, импульсные сигналы могут быть бесконтактные и контактные. В последнем случае возникает необходимость устранения дребезга контактов аппаратными или программными средствами. Кроме того, уровни сигналов с выходов датчиков могут существенно отличаться от уровней ТТЛ логики, принятых в микроконтроллерах PIC 16/17 (U0 <= ТТЛ, U1 => ТТЛ). В этом случае необходимо на входах микроконтроллера ставить специальные преобразователи уровней сигналов.
Датчики могут формировать как цифровые сигналы, рассмотренные выше, так и аналоговые сигналы в виде тока или напряжения. В этом случае на входах микроконтроллера необходимо ставить аналого-цифровые преобразователи (АЦП) или использовать МК, имеющие встроенные АЦП (например, PIC 16C71 и т.п.). На входах АЦП могут, при необходимости, использоваться также нормирующие усилители, фильтры, коммутаторы и оптронные развязки.
Аналоговые сигналы могут использоваться также в качестве управляющих. В этом случае к выходам микроконтроллера необходимо подключать цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) и далее, если необходимо, усилители мощности и оптронные развязки.
Рассмотрим ряд примеров ввода информации с датчиков и формирования различного типа управляющих сигналов.