Bizonyára találkoztál már olyan projektekkel, amelyekben nyomógombokra vagy nyomógombokra van szükség a digitális bemenethez, így a megnyomásával nyitható vagy zárható. Ahhoz azonban, hogy az ilyen típusú áramkör megfelelően működjön, szüksége van ellenállások lehúzhatóként vagy felhúzóként konfigurálva. Pontosan ezért mutatjuk meg, hogy pontosan mik is ezek a konfigurációk, hogyan működnek, és hogyan használhatod őket a projektekben. Arduino.
Vegye figyelembe, hogy a felhúzó és lehúzó ellenállás konfigurációk lehetővé teszik állítsa be a készenléti feszültséget ha a gombot nem nyomják meg, és így biztosítják a digitális rendszer jó leolvasását, mert ellenkező esetben előfordulhat, hogy nem 0-nak vagy 1-nek kell olvasni, ahogy kellene.
Mit csinál egy ellenállás?
Honnan kellene tudni az ellenállás egy alapvető elektronikai alkatrész amely olyan anyagból készül, amely ellenzi az elektromos áram áthaladását, vagyis az elektronok áthaladását, megnehezítve ezt a mozgást, az elektromos energia hővé alakul, mivel az elektronok súrlódása hozza létre az említett hőt.
Attól függően, hogy az anyag típusa és szakasza, több-kevesebb munkára lesz szükség ahhoz, hogy az elektronok át tudjanak haladni ezen a komponensen. Ez azonban nem jelenti azt, hogy szigetelő anyagról van szó, amelyben ne lenne lehetőség az elektronok áthaladására.
Ez az elektronok leküzdésére irányuló erőfeszítés, amikor keringésről van szó, pontosan az elektromos ellenállás. Ezt a nagyságot Ohmban mérik (Ω) és az R betű jelöli. Ugyanígy az Ohm-törvény képlete szerint az ellenállás egyenlő:
R = V/I
Azaz az ellenállás megegyezik a feszültség elosztásával az intenzitással, azaz volt az amperek között. Eszerint, ha olyan áramforrásunk van, amely állandó feszültséget biztosít, akkor az intenzitás annál kisebb lesz, minél nagyobb az ellenállás.
Felhúzási ellenállás
Amint láttad, hogy egy nyomógombos vagy gombos áramkörben ne legyen határozatlan a feszültség, hogy mindig precíz magas vagy alacsony feszültségértékekkel működjön, ahogy egy digitális áramkörnek szüksége van, egy felhúzó ellenállás, melynek feladata a feszültség polarizálása a forrásfeszültség (Vdd) felé, ami lehet 5v, 3.3v stb. Ily módon a gomb nyitott vagy nyugalmi állapotában a bemeneti feszültség mindig magas lesz. Vagyis ha például van egy digitális áramkörünk, ami 5 V-on működik, akkor a digitális áramkör bemeneti feszültsége ebben az esetben mindig 5 V lenne.
A gomb megnyomásakor az áram az ellenálláson, majd a gombon keresztül folyik, a feszültséget a digitális áramkör bemenetéről a földre vagy GND-re terelik, vagyis ebben az esetben 0v lenne. Ezért a felhúzó ellenállással ezt tennénk a bevitel magas értéken (1) lenne, amíg nem érintik meg a gombot, és alacsony szinten (0), amikor megnyomják.
Lehúzási ellenállás
Az előzőhöz hasonlóan nálunk is a lehúzó ellenállásVagyis ennek éppen az ellenkezője. Ebben az esetben a gomb nyugalmi állapotában alacsony a digitális bemenetre jutó feszültség (0V). A gomb megnyomásakor nagyfeszültségű áram folyik (1). Például lehet, hogy 5 V-ot nyomunk, és 0 V-ot nyugalmi állapotban.
Amint látja, az a felhúzás ellentéte, és nagyon praktikus lehet olyan esetekben, amikor a magas feszültséget nem a célnak szánták. talán ezt sok relékre emlékeztet, amikor alapesetben nyitottak vagy zárt állapotban vannak, amint azt korábban láttuk. Nos, ez valami hasonló…
Preguntas frecuentes
Végül lássunk néhányat gyakori kétségek Ezekről a fel- és lehúzó ellenállás-beállításokról:
Melyiket használjam?
Használja a felhúzható vagy lehúzható konfiguráció minden esettől függ. Igaz, hogy a lehúzható néhol népszerűbb lehet, de nem feltétlenül a legjobbnak kell lennie, távolról sem. Összefoglalva:
- Ha például egy logikai kaput használ, amelynek bemeneteire két nyomógomb van csatlakoztatva, és azt szeretné, hogy a bemenetek nullák legyenek, amíg nem nyomja meg őket, akkor használja a legördülő lehetőséget.
- Ha például egy logikai kaput használ, amelynek bemeneteihez két nyomógomb csatlakozik, és azt szeretné, hogy a bemenetek egyek legyenek, miközben nem nyomja meg őket, akkor használjon felhúzást.
Amint látja, nincs jobb vagy rosszabb, ez csak preferencia kérdése.
A belső felhúzás engedélyezése az Arduino-n
Egyes mikrokontrollerek belső felhúzó ellenállásokat tartalmaznak, így aktiválhatók. Ez bizonyos, a kódba ágyazott utasításokkal érhető el. Abban az esetben, ha aktiválni szeretné a felhúzást a arduino mikrokontroller, a nyilatkozat, amelyet a vázlat beállításánál be kell helyeznie, a következő:
pinMode(csap, INPUT_PULLUP); //bemenetként deklarál egy tűt, és aktiválja az adott érintkező belső felhúzó ellenállását
Ezt a technikát széles körben használják mind a nyomógombok csatlakoztatására, mind az I2C áramkörökre.
Milyen ellenállásértéket használjak?
Végül azt is el kell mondani, hogy használhatók különböző ellenállásértékek felhúzható és lehúzható konfigurációkban. Például 1K és 10K között használható bizonyos tényezőktől függően, mint például a változás gyakorisága, a használt kábel hossza stb.
Minél idősebb a ellenállás a felhúzáshoz, annál lassabban reagál a tű a feszültségváltozásokra. Ennek az az oka, hogy a bemeneti érintkezőt tápláló rendszer a felhúzó ellenállással együtt lényegében egy kondenzátor, így egy RC áramkört vagy szűrőt alkot, aminek feltöltése és kisütése, ahogyan azt Ön is tudja, időbe telik. Ezért, ha gyors jeleket szeretne, a legjobb, ha 1KΩ és 4.7KΩ közötti ellenállásokat használ.
Általános szabály, hogy sok felhúzó és lehúzó rendszer ellenállást használ 10KΩ értékek. És ez azért van így, mert ajánlott legalább 10-szer kisebb ellenállást használni, mint a használt digitális tű impedanciája. Ha a digitális érintkezőket bemenetként használják, ezek a chipgyártási technológiától függően változtatható impedanciájúak, de leggyakrabban 1MΩ.
Figyelembe kell venni a fogyasztást és a digitális áramkörbe belépő áramot is, minél kisebb az ellenállás, annál nagyobb az áramerősség, és így a fogyasztás is nagyobb és az áram, amely belép a chipbe. Nem tehetünk túl nagy ellenállást az alacsony fogyasztáshoz sem, mert ha nagyon kicsi az áram, akkor előfordulhat, hogy a chip nem annyira érzékeny az ilyen kis változásokra, és nem tudja, hogy mindig magas vagy alacsony feszültségen van-e. . Például egy 5 V-os tápegységgel rendelkező áramkörben az ellenállás 10 KΩ lehet, tudván, hogy az áramkörbe belépő áram 0.5 mA, ami fogyasztás szempontjából elhanyagolható, mivel 2.5 mW teljesítményt feltételez.