Наверняка иногда вы сталкивались с проектами, в которых вам нужны кнопки или кнопки для цифрового входа, таким образом, вы можете нажать, чтобы открыть или закрыть его. Однако для того, чтобы схема такого типа работала должным образом, необходимо резисторы, сконфигурированные как подтягивающие или подтягивающие. Именно по этой причине мы собираемся показать вам, что это за конфигурации, как они работают и как вы можете использовать их в своих проектах с Arduino.
Обратите внимание, что конфигурации подтягивающего и подтягивающего резисторов позволяют установить дежурное напряжение для тех случаев, когда кнопка не нажата, и, таким образом, обеспечить хорошее считывание цифровой системы, поскольку в противном случае она может не считываться как 0 или 1, как следует.
Что делает резистор?
Откуда тебе знать сопротивление является фундаментальный электронный компонент который изготовлен из материала, препятствующего прохождению электрического тока, то есть движению электронов через него, затрудняя это движение, электрическая энергия преобразуется в тепло, так как трение электронов будет генерировать упомянутое тепло.
В зависимости от тип материала и его сечение, электронам потребуется больше или меньше работы, чтобы пройти через этот компонент. Однако это не означает, что это изолирующий материал, в котором не было бы возможности движения через него электронов.
Эта попытка преодолеть электроны, когда дело доходит до циркуляции, как раз и является электрическое сопротивление. Эта величина измеряется в Омах (Ω) и обозначается буквой R. Точно так же по формуле Закона Ома имеем, что сопротивление равно:
Р = В/Я
То есть сопротивление эквивалентно делению напряжения на напряжённость, то есть вольт между амперами. В соответствии с этим, если у нас есть источник питания, обеспечивающий постоянное напряжение, интенсивность будет тем меньше, чем больше сопротивление.
Сопротивление подтягиванию
Как вы видели, чтобы напряжение не было бесконечным в схеме с кнопкой или кнопкой, чтобы она всегда работала с точными высокими или низкими значениями напряжения, как это необходимо для цифровой схемы, подтягивающий резистор, функция которого состоит в том, чтобы поляризовать напряжение по отношению к напряжению источника (Vdd), которое может быть 5 В, 3.3 В и т. д. Таким образом, когда кнопка открыта или находится в состоянии покоя, входное напряжение всегда будет высоким. То есть, если, например, у нас есть цифровая схема, которая работает при напряжении 5 В, входное напряжение цифровой схемы в этом случае всегда будет 5 В.
Когда кнопка нажата, то ток течет через резистор и потом через кнопку, отводя напряжение от входа в цифровую цепь на землю или GND, то есть в данном случае это будет 0v. Следовательно, с подтягивающим резистором мы бы сделали следующее: вход будет иметь высокое значение (1), пока кнопка не будет нажата, и низкий уровень (0), когда она нажата.
Сопротивление тяге вниз
Аналогично предыдущему имеем подтягивающий резисторТо есть как раз наоборот. В этом случае мы имеем, что, когда кнопка находится в состоянии покоя, напряжение, поступающее на цифровой вход, низкое (0 В). При этом при нажатии на кнопку будет протекать ток высокого напряжения (1). Например, у нас может быть 5 В при нажатии и 0 В при бездействии.
Как видите, это обратная сторона подтягивания, и может быть очень практичным в некоторых случаях, когда высокое напряжение изначально не предполагается. Может быть, это напоминает вам много реле, когда они нормально открыты или нормально закрыты, как мы видели ранее. Ну, это что-то похожее…
Часто задаваемые вопросы
Наконец, давайте посмотрим некоторые частые сомнения Об этих настройках подтягивающих и подтягивающих резисторов:
Какой мне использовать?
Используйте конфигурация подтягивания или опускания будет зависеть от каждого случая. Это правда, что в некоторых случаях выпадающее меню может быть более популярным, но оно не обязательно должно быть лучшим, это далеко не так. Подвести итог:
- Если, например, вы используете логический элемент с двумя кнопками, подключенными к его входам, и вы хотите, чтобы входы были равны нулю, пока вы их не нажимаете, тогда используйте раскрывающееся меню.
- Если, например, вы используете логический элемент с двумя кнопками, подключенными к его входам, и вы хотите, чтобы входы были одним, пока вы их не нажимаете, тогда используйте подтягивание.
Как видите, лучше или хуже нет, это просто вопрос предпочтений.
Включение внутреннего подтягивания на Arduino
Некоторые микроконтроллеры включают внутренние подтягивающие резисторы, чтобы их можно было активировать. Это достигается за счет определенных инструкций, встроенных в код. Если вы хотите активировать подтягивание ардуино микроконтроллер, объявление, которое вы должны указать в настройках вашего скетча, выглядит следующим образом:
pinMode (пин, INPUT_PULLUP); //объявляем контакт как вход и активируем внутренний подтягивающий резистор для этого контакта
Этот метод широко используется как для подключения кнопок, так и для цепей I2C.
Какой номинал резистора следует использовать?
Наконец, следует также сказать, что они могут быть использованы различные номиналы резисторов в вытягивающем и вытягивающем исполнении. Например, его можно использовать от 1K до 10K в зависимости от некоторых факторов, таких как частота изменения, длина используемого кабеля и т. д.
Чем старше сопротивление для подтягивания, тем медленнее контакт должен реагировать на изменения напряжения. Это связано с тем, что система, которая питает входной контакт, по существу представляет собой конденсатор вместе с подтягивающим резистором, таким образом образуя RC-цепь или фильтр, для зарядки и разрядки которого, как вы уже знаете, требуется время. Поэтому, если вам нужны быстрые сигналы, лучше всего использовать резисторы от 1 кОм до 4.7 кОм.
Как правило, во многих схемах подтягивания и подтягивания используются резисторы с значения 10 кОм. И это потому, что рекомендуется использовать сопротивление как минимум в 10 раз меньше, чем полное сопротивление используемого цифрового вывода. Когда цифровые выводы используются в качестве входных, они имеют переменный импеданс в зависимости от технологии изготовления микросхемы, но чаще всего импеданс составляет 1 МОм.
Также необходимо учитывать потребление и ток, который будет поступать в цифровую цепь, чем ниже сопротивление, тем выше ток и, следовательно, выше потребление и ток, который будет поступать на чип. Мы также не можем установить чрезмерно высокое сопротивление для низкого потребления, поскольку, если ток очень мал, может случиться так, что микросхема не так восприимчива к таким небольшим изменениям и не знает, находится ли она постоянно под высоким или низким напряжением. . Например, в цепи с источником питания 5 В сопротивление может быть 10 кОм, зная, что ток, который будет поступать в цепь, составляет 0.5 мА, что с точки зрения потребления незначительно, поскольку предполагает мощность 2.5 мВт.