नीचे खींचो और ऊपर खींचो प्रतिरोध: वह सब कुछ जो आपको जानना आवश्यक है

निश्चित रूप से कभी-कभी आपके सामने ऐसी परियोजनाएँ आती हैं जिनमें आपको डिजिटल इनपुट के लिए पुशबटन या बटन की आवश्यकता होती है, इस प्रकार इसे खोलने या बंद करने के लिए दबाने में सक्षम होना। हालाँकि, इस प्रकार के सर्किट को ठीक से काम करने के लिए, आपको चाहिए प्रतिरोधों को पुल-डाउन या पुल-अप के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है. यही कारण है कि हम आपको यह दिखाने जा रहे हैं कि वास्तव में ये कॉन्फ़िगरेशन क्या हैं, ये कैसे काम करते हैं, और आप इन्हें अपनी परियोजनाओं में कैसे उपयोग कर सकते हैं Arduino.

ध्यान दें कि पुल-अप और पुल-डाउन रेसिस्टर कॉन्फ़िगरेशन अनुमति देते हैं स्टैंडबाय वोल्टेज सेट करें जब बटन दबाया नहीं जाता है और इस प्रकार डिजिटल सिस्टम का एक अच्छा पठन सुनिश्चित करता है, अन्यथा, इसे 0 या 1 के रूप में नहीं पढ़ा जा सकता है जैसा कि इसे होना चाहिए।

एक रोकनेवाला क्या करता है?

आपको कैसे पता होना चाहिए प्रतिरोध एक है मौलिक इलेक्ट्रॉनिक घटक जो एक ऐसी सामग्री से बना है जो विद्युत प्रवाह के पारित होने का विरोध करता है, अर्थात इसके माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की गति, इस आंदोलन को कठिन बनाते हुए, विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित किया जाता है, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों के घर्षण से उक्त ऊष्मा उत्पन्न होगी।

के आधार पर सामग्री का प्रकार, और उसका खंड, इस घटक के माध्यम से स्थानांतरित करने में सक्षम होने के लिए इलेक्ट्रॉनों के लिए कम या ज्यादा काम करना होगा। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि यह एक इन्सुलेट सामग्री है, जिसमें इसके माध्यम से इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन की कोई संभावना नहीं होगी।

जब परिसंचारी की बात आती है तो इलेक्ट्रॉनों को दूर करने का यह प्रयास ठीक है विद्युत प्रतिरोध. यह परिमाण ओम में मापा जाता है (Ω) और आर अक्षर द्वारा दर्शाया गया है। उसी तरह, ओम के नियम के सूत्र के अनुसार, हमारे पास यह है कि प्रतिरोध इसके बराबर है:

आर = वी / आई

अर्थात्, प्रतिरोध वोल्टेज को तीव्रता से विभाजित करने के बराबर है, अर्थात, एम्प्स के बीच वोल्ट. इसके अनुसार, यदि हमारे पास एक शक्ति स्रोत है जो एक स्थिर वोल्टेज प्रदान करता है, तो प्रतिरोध जितना अधिक होगा, तीव्रता उतनी ही कम होगी।

ऊपर खींचो प्रतिरोध

जैसा कि आपने देखा है, ताकि एक पुशबटन या एक बटन के साथ एक सर्किट में वोल्टेज अनिश्चित न हो, ताकि यह हमेशा सटीक उच्च या निम्न वोल्टेज मानों के साथ काम करे, जैसा कि एक डिजिटल सर्किट की जरूरत है, एक रोकनेवाला ऊपर खींचो, जिसका कार्य वोल्टेज को स्रोत वोल्टेज (Vdd) की ओर ध्रुवीकृत करना है, जो 5v, 3.3v, आदि हो सकता है। इस तरह, जब बटन खुला होता है या आराम पर होता है, तो इनपुट वोल्टेज हमेशा उच्च रहेगा। अर्थात्, यदि उदाहरण के लिए हमारे पास एक डिजिटल सर्किट है जो 5v पर काम करता है, तो इस मामले में डिजिटल सर्किट का इनपुट वोल्टेज हमेशा 5v होगा।

जब बटन दबाया जाता है, तब प्रतिरोधक के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है और फिर बटन के माध्यम से, इनपुट से वोल्टेज को डिजिटल सर्किट से ग्राउंड या जीएनडी में डायवर्ट करता है, यानी इस मामले में यह 0v होगा। इसलिए, पुल-अप रोकनेवाला के साथ हम क्या करेंगे जब तक बटन को छुआ नहीं जाता तब तक इनपुट एक उच्च मूल्य (1) पर होगा, और जब इसे दबाया जाता है तो यह निम्न स्तर (0) पर होता है.

प्रतिरोध को नीचे खींचो

इसी तरह पिछले एक के लिए, हमारे पास है रोकनेवाला नीचे खींचोयानी होता इसके ठीक उलट है। इस मामले में हमारे पास यह है कि जब बटन आराम पर होता है तो डिजिटल इनपुट में प्रवेश करने वाला वोल्टेज कम (0V) होता है। जबकि जब बटन दबाया जाता है तो एक हाई वोल्टेज करंट प्रवाहित होगा (1)। उदाहरण के लिए, दबाते समय हमारे पास 5v हो सकता है और इसे आराम से छोड़ते समय 0v हो सकता है।

जैसा कि आप देखते हैं, यह है पुल-अप के विपरीत, और कुछ मामलों में बहुत व्यावहारिक हो सकता है जहां उच्च वोल्टेज शुरू करने का इरादा नहीं है। शायद यह आपको बहुत सारे रिले याद दिलाता है, जब वे सामान्य रूप से खुले या सामान्य रूप से बंद होते हैं, जैसा कि हमने पहले देखा है। वैसे ये भी कुछ ऐसा ही है...

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

अंत में, आइए देखते हैं कुछ बार-बार संदेह इन पुल-अप और पुल-डाउन रेसिस्टर सेटअप के बारे में:

मुझे किसका उपयोग करना चाहिए?

एक का प्रयोग करें पुल-अप या पुल-डाउन कॉन्फ़िगरेशन प्रत्येक मामले पर निर्भर करेगा. यह सच है कि पुल-डाउन कुछ मामलों में अधिक लोकप्रिय हो सकता है, लेकिन जरूरी नहीं कि यह सबसे अच्छा हो, इससे बहुत दूर। इसको जोड़कर:

• यदि, उदाहरण के लिए, आप इसके इनपुट से जुड़े दो पुशबटन के साथ एक लॉजिक गेट का उपयोग कर रहे हैं और आप चाहते हैं कि इनपुट शून्य हो, जबकि आप उन्हें दबा नहीं रहे हैं, तो पुल-डाउन का उपयोग करें।
• यदि, उदाहरण के लिए, आप इसके इनपुट से जुड़े दो पुशबटन के साथ एक लॉजिक गेट का उपयोग कर रहे हैं और आप चाहते हैं कि इनपुट एक हों, जबकि आप उन्हें दबा नहीं रहे हैं, तो पुल-अप का उपयोग करें।

जैसा कि आप देख सकते हैं, कोई बेहतर या बुरा नहीं है, यह सिर्फ वरीयता का मामला है।

Arduino पर आंतरिक पुल-अप को सक्षम करना

कुछ माइक्रोकंट्रोलर्स में आंतरिक पुल-अप प्रतिरोध शामिल होते हैं ताकि उन्हें सक्रिय किया जा सके। यह कोड में सन्निहित कुछ निर्देशों द्वारा प्राप्त किया जाता है। यदि आप पुल-अप को सक्रिय करना चाहते हैं Arduino माइक्रोकंट्रोलर, आपको अपने स्केच के सेटअप में जो घोषणा करनी है, वह निम्नलिखित है:

पिनमोड (पिन, INPUT_PULLUP); // एक पिन को इनपुट के रूप में घोषित करें और उस पिन के लिए आंतरिक पुलअप रोकनेवाला को सक्रिय करें

इस तकनीक का व्यापक रूप से पुश बटन और I2C सर्किट दोनों को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।

मुझे किस प्रतिरोधक मूल्य का उपयोग करना चाहिए?

अंत में, यह भी कहना होगा कि उनका उपयोग किया जा सकता है विभिन्न प्रतिरोधक मान पुल-अप और पुल-डाउन कॉन्फ़िगरेशन में। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग 1K से 10K तक कुछ कारकों के आधार पर किया जा सकता है जैसे भिन्नता की आवृत्ति, उपयोग की गई केबल की लंबाई आदि।

जितना पुराना पुल-अप के लिए प्रतिरोध, वोल्टेज परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया देने के लिए पिन जितनी धीमी होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि इनपुट पिन को फीड करने वाली प्रणाली अनिवार्य रूप से पुल-अप रेसिस्टर के साथ एक कैपेसिटर है, इस प्रकार एक आरसी सर्किट या फिल्टर बनता है, जो चार्ज और डिस्चार्ज होने में समय लेता है जैसा कि आप पहले से ही जानते हैं। इसलिए, यदि आप तेज़ सिग्नल चाहते हैं, तो 1KΩ और 4.7KΩ के बीच प्रतिरोधों का उपयोग करना सबसे अच्छा है।

एक नियम के रूप में, कई पुल-अप और पुल-डाउन सेटअप प्रतिरोधों का उपयोग करते हैं 10KΩ मान. और ऐसा इसलिए है क्योंकि उपयोग किए जा रहे डिजिटल पिन के प्रतिबाधा से कम से कम 10 गुना कम प्रतिरोध का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। जब डिजिटल पिन का उपयोग इनपुट के रूप में किया जाता है, तो चिप निर्माण तकनीक के आधार पर उनके पास एक चर प्रतिबाधा होती है, लेकिन आमतौर पर प्रतिबाधा 1MΩ होती है।

डिजिटल सर्किट में प्रवेश करने वाली खपत और करंट को भी ध्यान में रखना आवश्यक है, प्रतिरोध जितना कम होगा, करंट उतना ही अधिक होगा और इसलिए खपत भी अधिक होगी और करंट जो चिप में प्रवेश करेगा। न ही हम कम खपत के लिए अत्यधिक उच्च प्रतिरोध लगा सकते हैं, क्योंकि अगर करंट बहुत छोटा है तो ऐसा हो सकता है कि चिप इतने छोटे बदलावों के लिए अतिसंवेदनशील नहीं है और यह नहीं जानता कि यह हर समय उच्च या निम्न वोल्टेज पर है . उदाहरण के लिए, 5V बिजली की आपूर्ति वाले सर्किट में, प्रतिरोध 10KΩ हो सकता है, यह जानते हुए कि सर्किट में प्रवेश करने वाली धारा 0.5mA है, कुछ ऐसा जो खपत के मामले में नगण्य है, क्योंकि यह 2.5 mW की शक्ति मानता है।