Resistenza pull down e pull up: tutto quello che devi sapere

Sicuramente a volte ti sei imbattuto in progetti in cui hai bisogno di pulsanti o pulsanti per un ingresso digitale, potendo così premere per farlo aprire o chiudere. Tuttavia, affinché questo tipo di circuito funzioni correttamente, è necessario resistori configurati come pull-down o come pull-up. È proprio per questo motivo che ti mostreremo cosa sono esattamente queste configurazioni, come funzionano e come puoi usarle nei tuoi progetti con Arduino.

Si noti che le configurazioni dei resistori pull-up e pull-down lo consentono impostare le tensioni di standby per quando il pulsante non è premuto e quindi garantire una buona lettura del sistema digitale, poiché altrimenti potrebbe non essere letto come 0 o 1 come dovrebbe.

Cosa fa un resistore?

Come dovresti saperlo la resistenza è un componente elettronico fondamentale che è fatto di un materiale che si oppone al passaggio della corrente elettrica, cioè al movimento degli elettroni attraverso di esso, rendendo difficile questo movimento, l'energia elettrica viene convertita in calore, poiché l'attrito degli elettroni genererà detto calore.

A seconda di tipo di materiale e la sua sezione, ci vorrà più o meno lavoro perché gli elettroni siano in grado di muoversi attraverso questo componente. Tuttavia, ciò non significa che sia un materiale isolante, in cui non ci sarebbe alcuna possibilità di movimento degli elettroni attraverso di esso.

Questo sforzo per superare gli elettroni quando si tratta di circolare è proprio il resistenza elettrica. Questa grandezza è misurata in Ohm (Ω) ed è rappresentato dalla lettera R. Allo stesso modo, secondo la formula della Legge di Ohm, abbiamo che la resistenza è pari a:

R = V/I

Cioè, la resistenza equivale a dividere la tensione per l'intensità, cioè, volt tra ampere. In base a ciò, se disponiamo di una fonte di alimentazione che fornisce una tensione costante, l'intensità sarà tanto minore quanto maggiore sarà la resistenza.

Resistenza alla trazione

Come hai visto, in modo che la tensione non sia indefinita in un circuito con un pulsante o un pulsante, in modo che funzioni sempre con valori precisi di alta o bassa tensione, come richiede un circuito digitale, un tirare la resistenza, la cui funzione è quella di polarizzare la tensione verso la tensione di sorgente (Vdd), che può essere 5v, 3.3v, ecc. In questo modo, quando il pulsante è aperto oa riposo, la tensione in ingresso sarà sempre alta. Cioè, se ad esempio abbiamo un circuito digitale che lavora a 5v, la tensione di ingresso del circuito digitale sarebbe in questo caso sempre 5v.

Quando si preme il pulsante, la corrente scorre attraverso il resistore e quindi attraverso il pulsante, deviando la tensione dall'ingresso al circuito digitale verso terra o GND, ovvero in questo caso sarebbe 0 V. Pertanto, con il resistore di pull-up quello che faremmo è quello l'ingresso sarebbe a un valore alto (1) fintanto che il pulsante non viene toccato e che sia a un livello basso (0) quando viene premuto.

Resistenza all'abbassamento

Analogamente al precedente, abbiamo il resistenza di abbassamentoCioè, è esattamente l'opposto. In questo caso abbiamo che quando il pulsante è a riposo la tensione che entra nell'ingresso digitale è bassa (0V). Mentre alla pressione del pulsante scorrerà una corrente ad alta tensione (1). Ad esempio, potremmo avere 5v quando si preme e 0v quando lo si lascia a riposo.

Come vedi, lo è l'opposto del pull-up, e può essere molto pratico in alcuni casi in cui non è previsto un alto voltaggio. forse questo ti ricorda un sacco di relè, quando sono normalmente aperti o normalmente chiusi, come abbiamo visto prima. Beh, questo è qualcosa di simile...

Domande frequenti

Infine, vediamone alcuni dubbi frequenti Informazioni su queste configurazioni di resistenze pull-up e pull-down:

Quale dovrei usare?

Usa a la configurazione pull-up o pull-down dipenderà da caso a caso. È vero che il pull-down può essere più popolare in alcuni casi, ma non deve essere il migliore, tutt'altro. Riassumendo:

• Se, ad esempio, stai utilizzando una porta logica con due pulsanti collegati ai suoi ingressi e vuoi che gli ingressi siano a zero mentre non li stai premendo, allora usa il pull-down.
• Se, ad esempio, stai utilizzando una porta logica con due pulsanti collegati ai suoi ingressi e vuoi che gli ingressi siano uno mentre non li stai premendo, allora usa un pull-up.

Come puoi vedere, non c'è meglio o peggio, è solo una questione di preferenza.

Abilitare il pull-up interno su Arduino

Alcuni microcontrollori includono resistori pull-up interni in modo che possano essere attivati. Ciò si ottiene mediante determinate istruzioni incorporate nel codice. Nel caso in cui si voglia attivare il pull-up del microcontrollore arduino, la dichiarazione che devi inserire nel setup del tuo sketch è la seguente:

pinMode(pin, INPUT_PULLUP); //dichiara un pin come input e attiva il resistore di pullup interno per quel pin

Questa tecnica è ampiamente utilizzata sia per il collegamento di pulsanti che per circuiti I2C.

Quale valore di resistenza dovrei usare?

Infine, c'è anche da dire che possono essere utilizzati vari valori di resistenza nelle configurazioni pull-up e pull-down. Ad esempio può essere utilizzato da 1K a 10K a seconda di alcuni fattori come la frequenza di variazione, la lunghezza del cavo utilizzato, ecc.

Più vecchio è il resistenza per il pull-up, più lento è il pin a rispondere alle variazioni di tensione. Questo perché il sistema che alimenta il pin di ingresso è essenzialmente un condensatore insieme al resistore di pull-up, formando così un circuito o filtro RC, che richiede tempo per caricarsi e scaricarsi come già sai. Pertanto, se si vogliono segnali veloci, è meglio usare resistori tra 1KΩ e 4.7KΩ.

Di norma, molte configurazioni pull-up e pull-down utilizzano resistori con Valori 10KΩ. E questo perché si consiglia di utilizzare una resistenza almeno 10 volte inferiore all'impedenza del pin digitale utilizzato. Quando i pin digitali vengono utilizzati come input, hanno un'impedenza variabile, a seconda della tecnologia di produzione del chip, ma più comunemente l'impedenza è di 1 MΩ.

È inoltre necessario tenere conto del consumo e della corrente che entrerà nel circuito digitale, minore è la resistenza, maggiore è la corrente e quindi maggiore è il consumo e la corrente che entrerà nel chip. Né possiamo mettere una resistenza eccessivamente alta per avere un basso consumo, poiché se la corrente è molto piccola può succedere che il chip non sia così suscettibile a cambiamenti così piccoli e non sappia se è sempre ad alta o bassa tensione . Ad esempio, in un circuito con alimentazione a 5V, la resistenza potrebbe essere di 10KΩ, sapendo che la corrente che entrerà nel circuito è di 0.5mA, cosa che in termini di consumo è trascurabile, poiché presuppone una potenza di 2.5 mW.