วิทยาการก้าวหน้าเทคโนโลยี

     หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)

หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) ฮาร์ดแวร์ที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยรับข้อมูลมีหลากหลายอุปกรณ์ ได้แก่

1) คีย์บอร์ด (Keyboard)

คีย์บอร์ดคอมพิวเตอร์ไร้สาย

คีย์บอร์ดคอมพิวเตอร์

คีย์บอร์ดแสง

อุปกรณ์รับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยนเป็นรหัส เพื่อบอกให้คอมพิวเตอร์รู้ว่ามีการกดตัวอักษรอะไร แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่เป็นไปตามมาตรฐานของเครื่องพิมพ์ดีด ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักขระที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์เป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต (Operator)

2) เมาส์ (Mouse)

เมาส์แบบทางกล

เมาส์แบบใช้แสง

เมาส์แบบไร้สาย

อุปกรณ์นำเข้าข้อมูลโดยการเลื่อนเมาส์เพื่อบังคับตัวชี้ไปยังตำแหน่งต่างๆ บนหน้าจอ เมาส์ที่นิยมใช้มีด้วยกัน 3 ประเภท ได้แก่

-แบบทางกล (Mechanical) ใช้ลูกกลิ้งกลม

-แบบใช้แสง (Optical mouse)

-แบบไร้สาย (Wireless Mouse)

3) OCR (Optical Character Reader)

อุปกรณ์นำเข้าข้อมูล โดยใช้วิธีการอ่านข้อมูลด้วยลำแสงในลักษณะพาดขวางบนเอกสารที่มีข้อมูลอยู่ แล้วแปลงรหัสเป็นสัญญาณไฟฟ้าเข้าไปเก็บในเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์โอซีอาร์ที่เราสามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ เครื่องอ่านรหัสแท่ง (Barcode reader)

4) OMR (Optical Mark Reader)

อุปกรณ์นำเข้าที่ทำงานโดยการอ่านข้อมูลจากการทำเครื่องหมายด้วยดินสอและปากกาลงบนกระดาษคำตอบ (Answer sheet) ซึ่งถูกออกแบบมาโดยเฉพาะ

5) เครื่องอ่านพิกัด (Digitizer)

เป็นอุปกรณ์รับข้อมูล มีลักษณะเป็นแผ่นกระดานสี่เหลี่ยม มีสายไฟฟ้าและอุปกรณ์คล้ายแว่นขยายที่มีเครื่องหมายกากบาทตรงกลาง พร้อมกับปุ่มสำหรับกด โดยปกติมักใช้ในการอ่านจุดพิกัดของแผนที่ หรือตำแหน่งของภาพกราฟิกต่างๆ

6) สแกนเนอร์ (Scanner)

เป็นอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลที่เป็นเอกสาร รูปภาพ หรือ รูปถ่าย สแกนเนอร์สามารถแบ่งออกได้ 3 ประเภท คือ

แบบเลื่อนกระดาษ (Sheet-Fed Scanner) สแกนเนอร์แบบนี้จะรับกระดาษแล้วค่อย ๆ เลื่อนหน้ากระดาษให้ผ่านหัวสแกนซึ่งอยู่กับที่

แบบแท่นนอน (Flatbed scanner) สแกนเนอร์แบบนี้จะมีกลไกคล้ายกับเครื่องถ่ายเอกสาร เหมาะสำหรับใช้กับเอกสารทั้งที่เป็นแผ่นเดียวและเอกสารที่เป็นเล่ม

แบบมือถือ (Hand-held Scanner) สแกนเนอร์แบบมือถือได้รวมเอาข้อดีของสแกนเนอร์ ทั้งสองแบบเข้าไว้ด้วยกัน

7) ปากกาแสง (Light Pen)

เป็นอุปกรณ์ทำงานคล้ายกับเมาส์ในการติดต่อกับคอมพิวเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับงานวาดภาพ

8) จอยสติก (Joy Sticks)

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมทิศทางของวัตถุบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ ส่วนใหญ่จะใช้ในการเล่นเกมคอมพิวเตอร์ มีทั้งที่เป็นแบบแบน แบบคันโยก หรือ แบบพวงมาลัย

9) จอสัมผัส (Touch Screen)

เป็นจอภาพชนิดพิเศษที่ใช้ระบบสัมผัสแทนการใช้คีย์บอร์ดและเมาส์ นิยมนำมาใช้กับงาน

10) เครื่องเทอร์มินัล (Point of Sale Terminal)

เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลอีกอย่างหนึ่งที่นิยมใช้ในร้านค้า เครื่องเทอร์มินัลนี้จะมีแป้นพิมพ์สำหรับกรอกข้อมูล มีจอภาพเล็กๆ เพื่อใช้แสดงผลต่างๆ และมีเครื่องพิมพ์สำหรับพิมพ์รายการ ทั้งนี้สามารถนำเครื่องอ่านรหัสบาร์โค๊ดเข้ามาช่วยในการรับข้อมูลได้ ซึ่งช่วยลดความผิดพลาดอันอาจเกิดจากการกรอกข้อมูลที่มีจำนวนมาก

11) แผ่นสัมผัส (Touch Pads)

เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลโดยการใช้นิ้วสัมผัสลงบนแผ่นสัมผัส น้ำหนักที่กดสงไปจะถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า มักเห็นอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก

12) กล้องดิจิทัล (Digital Camera)

เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ ที่สามารถแปลงข้อมูลภาพเป็นสัญญาณดิจิทัล มีลักษณะการใช้งานเหมือนกล้องถ่ายภาพทั่วไป แต่ต่างกันตรงที่ไม่ต้องใช้ฟิล์มในการบันทึกข้อมูล ข้อมูลภาพที่ได้สามารถถ่ายลงสู่เครื่องคอมพิวเตอร์และสามารถเรียกดูได้ทันที หรือจะใช้โปรแกรมช่วยตกแต่งภาพให้ดูสวยงามขึ้นก็ได้

13) อุปกรณ์รับข้อมูลเสียง (Voice Input Devices)หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ไมโครโฟน

เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลในรูปแบบเสียงโดยจะทำการแปลงสัญญาณเสียงเป็นสัญญาณดิจิทัลแล้วจึงส่งไปยังคอมพิวเตอร์

หน่วยประมวลผลกลาง  (Central Processing Unit - CPU)

หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือ ชิป (chip) นับเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญมากที่สุดของฮาร์ดแวร์ เพราะมีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน เข้ามาทางอุปกรณ์นำเข้าข้อมูลตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือ

1) หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic & Logical Unit : ALU) หน่วยคำนวณตรรกะ ทำหน้าที่เหมือนกับเครื่องคำนวณอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยทำงานเกี่ยวกับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร อีกทั้งยังมีความสามารถอีกอย่างหนึ่งที่เครื่องคำนวณธรรมดาไม่มี คือ ความสามารถในเชิงตรรกะศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการเปรียบเทียบตามเงื่อนไข และกฎเกณฑ์ทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้ได้คำตอบออกมาว่าเงื่อนไข นั้นเป็น จริง หรือ เท็จ ได้

2) หน่วยควบคุม (Control Unit) หน่วยควบคุม ทำหน้าที่ควบคุมลำดับขั้นตอนการประมวลผล รวมไปถึงการประสานงานกับอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล อุปกรณ์แสดงผล และหน่วยความจำสำรองด้วย ซีพียูที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ได้แก่ Pentium III , Pentium 4 , Pentium M (Centrino) , Celeron , Duron , Athlon

หน่วยแสดงผล (Output Unit)

เป็นอุปกรณ์ส่งออก (Output device) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์เมื่อซีพียูทำการประมวลผล

1) จอภาพ (Monitor) เป็นอุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ที่เป็นภาพ ปัจจุบันแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

      CRTจอภาพแบบ CRT (Cathode Ray Tube)

จอภาพแบบนูนหรือซีอาร์ที (CRT:Cathode Ray Tube) มีรูปทรงและลักษณะการทำงานเหมือนจอโทรทัศน์ คือช้หลอดภาพแบบซีอาร์ทีจากด้านหลังไป กระทบกับสารที่เคลือบพื้นผิวของจอภาพทำให้เกิดจากการเรืงแสง ปรากฏเป็นภาพที่แสดงออกมา

   LCDและ จอภาพแบบ LCD (Liquid Crystal Display)

จอภาพแบบแบนหรือจอแอลซีดี (LCD : Liquid Crystal Display) มีรูปทรงสวยงามและทันสมัยกว่าแบบแรกใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อยมีลักษณะบางและแบน กว่า จอนูน ซึ่งเป็นจอแสดงผลแบบ (Digital ) โดยภาพที่ปรากฏขึ้นเกิดจากแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหลอดไฟด้านหลังของจอภาพ (Black Light) ผ่านชั้นกรองแสง (Polarized filter) แล้ววิ่งไปยัง คริสตัลเหลวที่เรียงตัวด้วยกัน 3 เซลล์คือ แสงสีแดง แสงสีเขียวและแสงสีนํ้าเงิน กลายเป็นพิกเ:ซล (Pixel) ที่สว่างสดใสเกิดขึ้น

   

2) เครื่องพิมพ์ (Printer)

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์ในรูปของอักขระหรือรูปภาพที่จะไปปรากฏอยู่บนกระดาษ แบ่งออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่ เครื่องพิมพ์ดอตเมตทริกซ์ (Dot Matrix Printer) เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer) เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ (Laser Printer) และ พล็อตเตอร์ (Plotter)

3) ลำโพง (Speaker)

ลำโพง(Speaker)
เป็นอุปกรณ์ส่งออกที่แสดงผลข้อมูลเสียง โดยต้องใช้งานคู่กับอุปกรณ์ ที่เรียกว่า การ์ดเสียง (sound card) ซึ่งเป็นวงจรอิเล็กทรกนิกส์ที่เสียบอยู่กับเมนบอร์ดภายในตัวถังหรือที่เรียกว่าเคท(cartridge)ของเครื่องคอมพิวเตอร์อุปกรณ์ตัวนี้ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิทัลที่ส่งมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เป็นสัญญาญแอนาล็อกแล้วส่งผ่านไปยังลำโพงซึ่งจะแปลงสัญญาณที่ได้รับเป็นเสียงให้เราได้ยินไม่ว่าจะเป็นเสียงเพลงหรือเสียงเตือนถึงข้อผิดพลาด

เครื่องฉายภาพ (LCD Projector)

เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการเรียนการสอนหรือการประชุม เนื่องจากสามารถนำเสนอข้อมูลให้ผู้ชม จำนวนมากเห็นพร้อม ๆ กัน อุปกรณ์ ฉายภาพในปัจจุบันจะมีอยู่หลายแบบ ทั้งที่สามารถต่อสัญญาณจาก คอมพิวเตอร์โดยตรง หรือใช้อุปกรณ์พิเศษในการวางลงบนเครื่องฉายภาพข้ามศีรษะ (Overhead Projector) ธรรมดา เหมือนกับอุปกรณ์นั้นเป็นแผ่นใสแผ่นหนึ่ง
           อุปกรณ์ฉายภาพก็จะมีข้อแตกต่างกันมากในเรื่องของกำลังส่องสว่าง เนื่องจากยิ่งมีกำลังส่องสว่างสูง ภาพที่ได้ก็จะชัดเจนมากขึ้น กำลังส่องสว่างมีหน่วยวัดค่าอยู่ 3 แบบ คือ LUX, LUMEN และ ANSI LUMEN โดยการวัดแบบ LUX จะวัดค่าความสว่างที่จุกี่งกลางของภาพ จึงได้ค่าความสว่างสูงที่สุดเมื่อเทียบกับอีก 2 แบบ การวัดแบบ LUMEN จะแบ่งภาพออกเป็น 3 ส่วน คือ บน กลาง และ ล่าง และแต่ละส่วนจะถูกแบ่งออกเป็น 3 จุด คือ ริมซ้าย กลาง และ ริมขวา รวมจุดภาพทั้งหมด 9 จุด แล้วจึงใช้ค่าเฉลี่ยของความสว่างทั้ง 9 จุดคิดออกมาเป็นค่า LUMEN ส่วนการวัดแบบ ANSI LUMEN จะมีมาตรฐานสูงสุด โดยใช้วิธีเดียวกับ LUMEN แต่จะกำหนด ขนาดจอภาพไว้คงที่คือ 40 นิ้ว(หากไม่กำหนด การวัดค่าความสว่างจะสูงขึ้นเมื่อจอภาพมีขนาดเล็กลง)


หูฟัง(Ear Phone)

ใช้รับข้อมูลประเภทเสียง มีลักษณะการทำงานเหมือนลำโพงแต่ลดขนาดลง ทำให้สะดวกในการพกพาใช้รับข้อมูลได้เฉพาะตัวบุคคลหูฟังในปัจจุบัน มีรูปแบบ คุณภาพและราคาที่หลากหลาย บางชนิดมีไมโครโฟน เพื่อเพิ่มความสะดวกในการรับข้อมูลประเภทเสียง หูฟังประเภทนี้จะมีสาย สำหรับเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เส้นโดยเส้นหนึ่งจะใช้สำหรับรับสัญญาณเสียงส่วนอีกเส้นหนึ่ง จะใช้สำหรับส่งสัญญาณเสียง

เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer)

เครื่องพิมพ์พ่นหมึก สามารถพิมพ์ตัวอักษรที่มีรูปแบบ และขนาดที่แตกต่างกันมาก ๆ รวมไปถึง พิมพ์งานกราฟิกที่ให้ผลลัพธคมชัดกว่า เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ เทคโนโลยีที่เครื่องพิมพ์พ่นเป็น การพ่นหมึกหยดเล็ก ๆ ไปที่กระดาษ หยดหมึกจะมีขนาดเล็กมากแต่ละจุดจะอยู่ ในตำแหน่งที่เมื่อประกอบกันแล้วจะเป็นตัวอักษร หรือรูปภาพตามความต้องการ การพิมพ์แบบนี้จะพิมพ์แบบซ้อนแผ่นก๊อปปี้ไม่ได้ แต่มีความสามารถ พิมพ์ ได้รวดเร็วและเสียงไม่ดัง มีหน่วยวัดความเร็วเป็นในการพิมพ์เป็นหน้าต่อนาที PPM 

(Page PerMinute)ความสามารถ ของเครื่องพิมพ์ ประเภทนี้ถูกพัฒนามาให้มีประสิทธ์ขึ้นเลื่อยๆ นั้นขึ้นอยู่กับการใช้งาน แต่ต้องมีกระดาษที่ใช้พิมพ์เป็นปัจจัยด้วยเช่นกัน ณ ปัจจุบัน(2545) ความสามารถของเครื่องพิมพ์น้นสูงสุดถึง 4800x1200 dpi (Dot per inch)

เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printer)

เครื่องพิมพ์ชนิดนี้อาศัยเทคโนโลยีไฟฟ้าสถิตย์เบบเดียวกันกับเครื่อง ถ่ายเอกสารทั่วไปโดยลำแสง จากไดโอดเลเซอร์จะฉายไปยังกระจกหมุน เพื่อสะท้อนไปยังลูกกลิ้งไวแสง ซึ่งจะปรับตามสัญญาณภาพหรือตัวอักษรที่ได้รับจากคอมพิวเตอร์ และกวาดตามแนวยาวของลูกกลิ้งอย่างรวดเร็ว สารเคลือบที่อยู่บนลูกกลิ้งจะ ไปทำปฎิกิริยากับแสงแล้วเปลี่ยนเป็นประจุไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งทำให้ผงหมึกเกาะติดกับพื้นที่ที่มีประจุ เมื่อกระดาษพิมพ์ หมุนผ่านลูกกลิ้ง ความร้อนจะทำให้ผงหมึกหลอมละลาย ติดกับกระดาษได้ภาพหรือตัวอักษรนื่องจากลำแสง เเลเซอร์ได้รับการ ควบคุมอย่างถูกต้อง ทำให้ความละเอียดของจุดภาพบนกระดาษสูงมาก งานพิมพ์จึงมีคุณภาพสูงทำให้ได้ภาพ และตัวหนังสือที่คมชัดสวยงาม การพิมพ์ของเครื่องพิมพ์เลเซอร์เสียงจะไม่ดัง

พล็อตเตอร์ (plotter) 

พล็อตเตอร์ (plotter) พล็อตเตอร์ เป็นเครื่องพิมพ์ชนิดที่ใช้ปากกาในการเขียนข้อมูลต่างๆ ลงบนกระดาษที่ทำมาเฉพาะงานเหมาะสำหรับงานเกี่ยวกับการเขียนแบบทางวิศวกรรม และงานตกแต่งภายใน ใช้สำหรับวิศวกรรมและสถาปนิก พล็อตเตอร์ทำงานโดยใช้วิธีเลื่อนกระดาษ โดยสามารถใช้ปากกาได้ 6-8 สี ความเร็วในการทำงานของ พล็อตเตอร์มีหน่วยวัดเป็นนิ้วต่อวินาที (Inches Per Second : IPS) ซึ่งหมายถึงจำนวนนิ้วที่พล็อตเตอร์สามารถ เลื่อนปากกาไปบนกระดาษ
กระดาษที่ใช้พิมพ์ 
กระดาษที่ใช้พิมพ์นั้นจะถูกเรียกตามนำหนักเช่น 70 แกรมนั้นคือ 70เป็นแกรมต่อตารางเมตรซึ่งสามารถแบ่งได้ตามการใช้งานดังนี้

• Plain Paper เป็นกระดาษทั่วไปที่มีตามร้านเครื่องเขียน มีขนาดที่นิยมใช้ คือ 70 หรือ 80 แกรม
• กระดาษมัน Glossy Paper เป็นกระดาษมัน มีขนาดเริ่มต้นที่ 90 แกรม รองรับการพิมพ์ที่ 1440 dpi - 2880 dpi โดยน้ำหมึกจะไม่ซึมไปด้านหลังกระดาษ
• กระดาษแบบด้าน Matte Finish Paper ไว้สำหรับพิมพ์ภาพกราฟฟิก มีคุณสมบัติกันน้ำ ไม่สะท้อนแสง
• กระดาษโฟโต้ Photo Paper ใช้กับการพิมพ์ภาพถ่ายที่มาจากกล้องดิจิตอล มีความหน้าและกันน้ำได้ รองรับความระเอียดถึง 2880 dpi