Resistencia pull down y pull up: todo lo que debes saber

resistencia pull down pull up

Seguramente que a veces te has topado con proyectos en los que necesitas pulsadores o botones para una entrada digital, pudiendo así presionar para que esté abierto o cerrado. Sin embargo, para que este tipo de circuitos funcione correctamente, necesitas resistencias configuradas como pull-down o como pull-up. Es precisamente por este motivo por el que te vamos a mostrar qué son exactamente estas configuraciones, cómo funcionan, y cómo las podrás utilizar en tus proyectos con Arduino.

Ten en cuenta que las configuraciones de resistencias pull-up y pull-down permiten configurar voltajes de reposo para cuando el pulsador no está pulsado y así asegurar una buena lectura del sistema digital, ya que de lo contrario, podría no ser leído como un 0 o 1 como se debería.

botones pulsadores

Qué hace una resistencia

código de colores de las resistencias

Como deberías saber, la resistencia es un componente electrónico fundamental que está fabricada en un material que se opone al paso de corriente eléctrica, es decir, al movimiento de electrones a través de ella, dificultando este movimiento, se convierte energía eléctrica en calor, ya que el rozamiento de electrones generará dicho calor.

Dependiendo del tipo de material, y su sección, le costará más o menos trabajo que los electrones se puedan mover a través de este componente. No obstante, esto no significa que se trate de un material aislante, en el que no habría posibilidad de movimiento de los electrones a través de él.

Ese esfuerzo para vencer a los electrones a la hora de circular es precisamente la resistencia eléctrica. Esta magnitud se mide en Ohmios () y se representa con la letra R. De igual modo, según la fórmula de la Ley de Ohm, tenemos que la resistencia es igual a:

R = V / I

Es decir, la resistencia equivale a dividir el voltaje por la intensidad, es decir, voltios entre amperios. Según esto, si tenemos una fuente de energía que aporta una tensión constante, la intensidad será menor cuanto más grande sea la resistencia.

Resistencia Pull-Up

resistencia pull-up

Como has visto, para que la tensión no sea indefinida en un circuito con un pulsador o un botón, para que trabaje siempre con valores de voltajes precisos alto o bajo, como necesita un circuito digital, se necesita una resistencia pull-up, cuya función es polarizar el voltaje hacia el voltaje de la fuente (Vdd), que puede ser 5v, 3.3v, etc. De esta forma, cuando el pulsador está abierto o en reposo, el voltaje de la entrada siempre será alto. Es decir, si por ejemplo tenemos un circuito digital que trabaja a 5v, el voltaje de la entrada del circuito digital siempre sería 5v en este caso.

Cuando se presiona el pulsador, entonces la corriente circula por la resistencia y luego por el pulsador, desviando el voltaje de la entra al circuito digital a tierra o GND, es decir, sería 0v en este caso. Por tanto, con la resistencia pull-up lo que haríamos es que la entrada estaría a valor alto (1) siempre que no se toque el pulsador, y que esté a bajo nivel (0) cuando se presiona.

Resistencia Pull-Down

resistencia pull-down

De forma similar a la anterior, tenemos la resistencia pull-down, es decir, es justo lo contrario. En este caso tenemos que cuando el pulsador está en reposo el voltaje que entra a la entrada digital es bajo (0V). Mientras que cuando se presiona el pulsador fluirá una corriente de voltaje alto (1). Por ejemplo, podríamos tener 5v al pulsar y 0v al dejarlo en reposo.

Como ves, es todo lo contrario a la pull-up, y puede ser muy práctica en algunos casos en los que no se busca un voltaje alto desde el principio. Quizás esto te recuerde mucho a los relés, cuando son normalmente abiertos o normalmente cerrados, como ya vimos en su día. Pues bien, esto es algo similar…

Preguntas frecuentes

Para finalizar, vamos a ver algunas dudas frecuentes sobre estas configuraciones de resistencias pull-up y pull-down:

¿Cuál debo usar?

Usar una configuración pull-up o pull-down dependerá de cada caso. Es cierto que la pull-down puede ser más popular en algunos casos, pero no tiene por qué ser la mejor ni mucho menos. Para resumirlo:

  • Si por ejemplo estás usando una puerta lógica con dos pulsadores conectados a sus entradas y quieres que mientras no los estás pulsando estén las entradas a cero, entonces usa la pull-down.
  • Si por ejemplo estás usando una puerta lógica con dos pulsadores conectados a sus entradas y quieres que mientras no los estás pulsando las entradas estén a uno, entonces usa una pull-up.

Como ves, no hay una mejor ni peor, tan solo es cuestión de preferencias.

Activar Pull-up interno en Arduino

Algunos microcontroladores incluyen resistencia pull-up internas para poderlas activar. Esto se consigue mediante ciertas instrucciones insertadas en el código. En el caso de que quieras activar la pull-up del microcontrolador de Arduino, la declaración que tienes que poner en el setup de tu sketch es la siguiente:

pinMode(pin, INPUT_PULLUP);           //declara un pin como entrada y activa la resistencia pullup interna para ese pin

Esta técnica es muy utilizada tanto para conectar pulsadores como para circuitos I2C.

¿Qué valor de resistencia debo usar?

Para finalizar, también hay que decir que se pueden usar diversos valores de resistencias en las configuraciones pull-up y pull-down. Por ejemplo, se puede usar desde 1K hasta 10K dependiendo de algunos factores como la frecuencia de variación, longitud del cable empleado, etc.

Mientras mayor es la resistencia para el pull-up, más lento es el pin en responder a los cambios de voltaje. Esto es debido a que el sistema que alimenta el pin de entrada es esencialmente un condensador junto con la resistencia pull-up, formando así un circuito o filtro RC, que tarda un tiempo en cargarse y descargarse como ya sabes. Por eso, si quieres señales rápidas, lo mejor es usar resistencias entre 1KΩ y 4.7KΩ.

Como norma, muchas configuraciones pull-up y pull-down utilizan resistencias con valores de 10KΩ. Y esto se debe a que se recomienda usar una resistencia al menos 10 veces menor a la impedancia del pin digital que se esté usando. Cuando los pines digitales se emplean como entrada, tienen una impedancia variable, en función de la tecnología de fabricación del chip, pero lo más común es que la impedancia sea de 1MΩ.

También hay que tener en cuenta el consumo y la corriente que se le va a entrar al circuito digital, mientras menor sea la resistencia, mayor será la corriente y por lo tanto mayor el consumo y la corriente que entrará en el chip. Tampoco podemos poner una resistencia excesivamente alta para tener un consumo bajo, ya que si la corriente es muy pequeña puede pasar que el chip no sea tan susceptible a cambios tan pequeños y no sepa si está a alto o bajo voltaje en cada momento. Por ejemplo, en un circuito con alimentación de 5V, la resistencia podría ser de 10KΩ, sabiendo que la corriente que va a entrar en el circuito es de 0.5mA, algo que en términos de consumo es despreciable, ya que supone una potencia de 2.5mW.


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