Résistance pull down et pull up : tout ce que vous devez savoir

Vous avez sûrement parfois rencontré des projets dans lesquels vous avez besoin de boutons-poussoirs ou de boutons pour une entrée numérique, pouvant ainsi appuyer pour l'ouvrir ou le fermer. Cependant, pour que ce type de circuit fonctionne correctement, il faut résistances configurées en pull-down ou en pull-up. C'est précisément pour cette raison que nous allons vous montrer quelles sont exactement ces configurations, comment elles fonctionnent, et comment vous pouvez les utiliser dans vos projets avec Arduino.

Notez que les configurations de résistance pull-up et pull-down permettent régler les tensions de veille lorsque le bouton n'est pas enfoncé et assurer ainsi une bonne lecture du système numérique, car sinon, il pourrait ne pas être lu comme un 0 ou un 1 comme il se doit.

A quoi sert une résistance ?

Comment devriez-vous savoir La résistance est un composant électronique fondamental qui est fait d'un matériau qui s'oppose au passage du courant électrique, c'est-à-dire au mouvement des électrons à travers lui, rendant ce mouvement difficile, l'énergie électrique est convertie en chaleur, puisque le frottement des électrons va générer ladite chaleur.

Selon type de matériau et sa section, il faudra plus ou moins de travail pour que les électrons puissent traverser ce composant. Cependant, cela ne signifie pas qu'il s'agit d'un matériau isolant, dans lequel il n'y aurait aucune possibilité de mouvement d'électrons à travers lui.

Cet effort pour vaincre les électrons lorsqu'il s'agit de circuler est précisément le résistance électrique. Cette grandeur est mesurée en Ohms (Ω) et est représenté par la lettre R. De la même manière, selon la formule de la loi d'Ohm, on a que la résistance est égale à :

R = V / Je

Autrement dit, la résistance équivaut à diviser la tension par l'intensité, c'est-à-dire volts entre ampères. Selon cela, si nous avons une source d'alimentation qui fournit une tension constante, l'intensité sera d'autant plus faible que la résistance est grande.

Résistance à la traction

Comme vous l'avez vu, pour que la tension ne soit pas indéfinie dans un circuit avec un bouton poussoir ou un bouton, pour qu'il fonctionne toujours avec des valeurs de tension hautes ou basses précises, comme le nécessite un circuit numérique, un tirer vers le haut de la résistance, dont la fonction est de polariser la tension vers la tension source (Vdd), qui peut être de 5v, 3.3v, etc. De cette façon, lorsque le bouton est ouvert ou au repos, la tension d'entrée sera toujours élevée. Autrement dit, si par exemple nous avons un circuit numérique qui fonctionne à 5v, la tension d'entrée du circuit numérique serait toujours de 5v dans ce cas.

Lorsque le bouton est enfoncé, le courant circule à travers la résistance puis à travers le bouton, déviant la tension de l'entrée vers le circuit numérique vers la masse ou GND, c'est-à-dire qu'il serait de 0v dans ce cas. Par conséquent, avec la résistance pull-up, ce que nous ferions, c'est que l'entrée serait à une valeur haute (1) tant que le bouton n'est pas touché, et qu'elle est à un niveau bas (0) lorsqu'elle est enfoncée.

Résistance à la traction

Comme pour le précédent, nous avons le pull down résistanceC'est-à-dire que c'est tout le contraire. Dans ce cas, nous avons que lorsque le bouton est au repos, la tension qui entre dans l'entrée numérique est faible (0V). Lorsque vous appuyez sur le bouton, un courant haute tension circule (1). Par exemple, nous pourrions avoir 5v en appuyant et 0v en le laissant au repos.

Comme vous le voyez, c'est le contraire du pull-up, et peut être très pratique dans certains cas où une haute tension n'est pas prévue au départ. Peut être ça vous rappelle beaucoup de relais, lorsqu'ils sont normalement ouverts ou normalement fermés, comme nous l'avons vu précédemment. Eh bien, c'est quelque chose de similaire…

Questions fréquentes

Enfin, voyons quelques doutes fréquents À propos de ces configurations de résistance pull-up et pull-down :

Lequel dois-je utiliser ?

Utilisez un la configuration pull-up ou pull-down dépendra de chaque cas. Il est vrai que le pull-down peut être plus populaire dans certains cas, mais il n'est pas nécessaire qu'il soit le meilleur, loin de là. Résumer:

• Si, par exemple, vous utilisez une porte logique avec deux boutons-poussoirs connectés à ses entrées et que vous souhaitez que les entrées soient à zéro alors que vous ne les appuyez pas, utilisez le menu déroulant.
• Si, par exemple, vous utilisez une porte logique avec deux boutons-poussoirs connectés à ses entrées et que vous voulez que les entrées soient une lorsque vous ne les appuyez pas, utilisez un pull-up.

Comme vous pouvez le voir, il n'y a ni mieux ni moins bien, c'est juste une question de préférence.

Activer le pull-up interne sur Arduino

Certains microcontrôleurs incluent des résistances pull-up internes afin qu'ils puissent être activés. Ceci est réalisé par certaines instructions intégrées dans le code. Si vous souhaitez activer le pull-up du microcontrôleur arduino, la déclaration que vous devez mettre dans le setup de votre sketch est la suivante :

pinMode(broche, INPUT_PULLUP); // déclarer une broche comme entrée et activer la résistance pullup interne pour cette broche

Cette technique est largement utilisée aussi bien pour la connexion des boutons poussoirs que pour les circuits I2C.

Quelle valeur de résistance dois-je utiliser ?

Enfin, il faut aussi dire qu'ils peuvent être utilisés diverses valeurs de résistance dans les configurations pull-up et pull-down. Par exemple, il peut être utilisé de 1K à 10K en fonction de certains facteurs comme la fréquence de variation, la longueur du câble utilisé, etc.

Plus le résistance pour le pull-up, plus la broche est lente à répondre aux changements de tension. En effet, le système qui alimente la broche d'entrée est essentiellement un condensateur avec la résistance de rappel, formant ainsi un circuit ou un filtre RC, qui prend du temps à se charger et à se décharger comme vous le savez déjà. Par conséquent, si vous voulez des signaux rapides, il est préférable d'utiliser des résistances entre 1KΩ et 4.7KΩ.

En règle générale, de nombreuses configurations pull-up et pull-down utilisent des résistances avec Valeurs 10KΩ. Et c'est parce qu'il est recommandé d'utiliser une résistance au moins 10 fois inférieure à l'impédance de la broche numérique utilisée. Lorsque les broches numériques sont utilisées comme entrée, elles ont une impédance variable, en fonction de la technologie de fabrication de la puce, mais le plus souvent, l'impédance est de 1 MΩ.

Il faut aussi tenir compte de la consommation et du courant qui va entrer dans le circuit numérique, plus la résistance est faible, plus le courant est élevé et donc plus la consommation est élevée et le courant qui entrera dans la puce. Nous ne pouvons pas non plus mettre une résistance trop élevée pour avoir une faible consommation, car si le courant est très faible, il peut arriver que la puce ne soit pas si sensible à de si petits changements et ne sache pas si elle est à haute ou basse tension à tout moment . Par exemple, dans un circuit avec une alimentation 5V, la résistance pourrait être de 10KΩ, sachant que le courant qui entrera dans le circuit est de 0.5mA, ce qui en termes de consommation est négligeable, puisqu'il suppose une puissance de 2.5 mW.