Noteikti dažreiz ir nācies saskarties ar projektiem, kuros nepieciešamas spiedpogas vai pogas digitālajai ievadei, tādējādi varot nospiest, lai to atvērtu vai aizvērtu. Tomēr, lai šāda veida ķēde darbotos pareizi, jums ir nepieciešams rezistori, kas konfigurēti kā nolaižamie vai izvelkami. Tieši šī iemesla dēļ mēs jums parādīsim, kas tieši ir šīs konfigurācijas, kā tās darbojas un kā jūs varat tās izmantot savos projektos ar Arduino.
Ņemiet vērā, ka uzvilkšanas un nolaižamās rezistoru konfigurācijas pieļauj iestatīt gaidstāves spriegumus Ja poga netiek nospiesta, un tādējādi nodrošina labu digitālās sistēmas nolasījumu, jo pretējā gadījumā tā var netikt nolasīta kā 0 vai 1, kā vajadzētu.
Ko dara rezistors?
Kā jums vajadzētu zināt pretestība ir galvenais elektroniskais komponents kas ir izgatavots no materiāla, kas pretojas elektriskās strāvas pārejai, tas ir, elektronu kustībai caur to, apgrūtinot šo kustību, elektriskā enerģija tiek pārvērsta siltumā, jo elektronu berze radīs minēto siltumu.
Atkarībā no materiāla veids un tā sadaļa, būs nepieciešams vairāk vai mazāk darba, lai elektroni varētu pārvietoties pa šo komponentu. Taču tas nenozīmē, ka tas ir izolācijas materiāls, kurā nebūtu iespējama elektronu kustība caur to.
Šie centieni pārvarēt elektronus, kad runa ir par cirkulāciju, ir tieši tas elektriskā pretestība. Šo lielumu mēra omos (Ω) un tiek apzīmēts ar burtu R. Tādā pašā veidā saskaņā ar Oma likuma formulu mums ir, ka pretestība ir vienāda ar:
R = V/I
Tas ir, pretestība ir līdzvērtīga sprieguma dalīšanai ar intensitāti, tas ir, volti starp ampēriem. Saskaņā ar to, ja mums ir strāvas avots, kas nodrošina pastāvīgu spriegumu, intensitāte būs mazāka, jo lielāka būs pretestība.
Pievilkšanas pretestība
Kā jūs redzējāt, lai ķēdē ar spiedpogu vai pogu spriegums nebūtu nenoteikts, lai tas vienmēr strādātu ar precīzām augsta vai zema sprieguma vērtībām, kā tas nepieciešams digitālajai shēmai, uzvelk rezistoru, kuras funkcija ir polarizēt spriegumu pret avota spriegumu (Vdd), kas var būt 5v, 3.3v utt. Tādā veidā, kad poga ir atvērta vai miera stāvoklī, ieejas spriegums vienmēr būs augsts. Tas ir, ja, piemēram, mums ir digitālā ķēde, kas darbojas ar 5 V, šajā gadījumā digitālās ķēdes ieejas spriegums vienmēr būtu 5 V.
Nospiežot pogu, tad strāva plūst caur rezistoru un tad pa pogu, novirzot spriegumu no ieejas uz digitālo ķēdi uz zemi vai GND, tas ir, šajā gadījumā tas būtu 0v. Tāpēc ar pievilkšanas rezistoru mēs to darītu ievades vērtība būtu augsta (1) tik ilgi, kamēr poga netiek pieskarta, un ka tā ir zemā līmenī (0), kad tā tiek nospiesta..
Nolaišanas pretestība
Līdzīgi kā iepriekšējā, mums ir nolaišanas rezistorsTas ir, tas ir tieši otrādi. Šajā gadījumā, kad poga ir miera stāvoklī, spriegums, kas nonāk digitālajā ieejā, ir zems (0 V). Nospiežot pogu, plūst augstsprieguma strāva (1). Piemēram, mums varētu būt 5v nospiežot un 0v, atstājot miera stāvoklī.
Kā redzat, tā ir pretstats pievilkšanai, un tas var būt ļoti praktisks dažos gadījumos, kad nav paredzēts augstspriegums. varbūt šis atgādina jums daudz releju, kad tie parasti ir atvērti vai normāli aizvērti, kā mēs esam redzējuši iepriekš. Nu, tas ir kaut kas līdzīgs…
Bieži uzdotie jautājumi
Visbeidzot, apskatīsim dažus biežas šaubas Par šiem uzvilkšanas un nolaižamajiem rezistoru iestatījumiem:
Kuru man vajadzētu izmantot?
Izmantojiet a uzvilkšanas vai nolaižamā konfigurācija būs atkarīga no katra gadījuma. Tiesa, dažos gadījumos nolaižamais var būt populārāks, taču tam nav jābūt vislabākajam, tālu no tā. Rezumējot:
- Ja, piemēram, izmantojat loģiskos vārtus ar divām spiedpogām, kas savienotas ar to ieejām, un vēlaties, lai ievades būtu nulles, kamēr tās nenospiežat, izmantojiet nolaižamo.
- Ja, piemēram, izmantojat loģiskos vārtus ar divām spiedpogām, kas ir savienotas ar to ieejām, un vēlaties, lai ieejas būtu viena, kamēr tās nenospiežat, izmantojiet pievilkšanos.
Kā redzat, nav labāka vai sliktāka, tas ir tikai izvēles jautājums.
Arduino iekšējās vilkšanas iespējošana
Dažiem mikrokontrolleriem ir iekšējie pievilkšanas rezistori, lai tos varētu aktivizēt. Tas tiek panākts, izmantojot noteiktas instrukcijas, kas iegultas kodā. Ja vēlaties aktivizēt uzvilkšanu arduino mikrokontrolleris, deklarācija, kas jāievada skices iestatījumos, ir šāda:
pinMode(pin, INPUT_PULLUP); //paziņojiet tapu kā ievadi un aktivizējiet šīs tapas iekšējo vilkšanas rezistoru
Šo paņēmienu plaši izmanto gan spiedpogu savienošanai, gan I2C shēmām.
Kādu rezistora vērtību man vajadzētu izmantot?
Visbeidzot, jāsaka arī, ka tos var izmantot dažādas rezistoru vērtības uzvelkamā un nolaižamā konfigurācijā. Piemēram, to var izmantot no 1K līdz 10K atkarībā no dažiem faktoriem, piemēram, izmaiņu biežuma, izmantotā kabeļa garuma utt.
Jo vecāks pretestība pievilkšanai, jo lēnāk tapa reaģē uz sprieguma izmaiņām. Tas ir tāpēc, ka sistēma, kas baro ievades tapu, būtībā ir kondensators kopā ar uzvilkšanas rezistoru, tādējādi veidojot RC ķēdi vai filtru, kura uzlādēšana un izlāde prasa laiku, kā jūs jau zināt. Tāpēc, ja vēlaties ātrus signālus, vislabāk ir izmantot rezistorus no 1KΩ līdz 4.7KΩ.
Parasti daudzos uzvilkšanas un nolaižamajos iestatījumos tiek izmantoti rezistori ar 10KΩ vērtības. Un tas ir tāpēc, ka ir ieteicams izmantot vismaz 10 reizes mazāku pretestību nekā izmantotās digitālās tapas pretestība. Ja digitālās tapas tiek izmantotas kā ieeja, tām ir mainīga pretestība atkarībā no mikroshēmas ražošanas tehnoloģijas, bet visbiežāk pretestība ir 1MΩ.
Jāņem vērā arī patēriņš un strāva, kas nonāks digitālajā ķēdē, jo mazāka pretestība, jo lielāka strāva un līdz ar to lielāks patēriņš un strāva, kas nonāks mikroshēmā. Mēs arī nevaram likt pārāk lielu pretestību, lai būtu mazs patēriņš, jo, ja strāva ir ļoti maza, var gadīties, ka mikroshēma nav tik jutīga pret tik mazām izmaiņām un nezina, vai tā visu laiku ir pie augsta vai zema sprieguma. . Piemēram, ķēdē ar 5V barošanas avotu pretestība varētu būt 10KΩ, zinot, ka ķēdē ieplūstošā strāva ir 0.5mA, kas patēriņa ziņā ir niecīgs, jo paredz 2.5mW jaudu.