Me siguri ndonjëherë ju keni hasur në projekte në të cilat keni nevojë për butona ose butona për një hyrje dixhitale, duke qenë në gjendje të shtypni për ta hapur ose mbyllur. Megjithatë, që ky lloj qarku të funksionojë siç duhet, ju duhet rezistorët e konfiguruar si pull-down ose si pull-up. Është pikërisht për këtë arsye që ne do t'ju tregojmë se cilat janë saktësisht këto konfigurime, si funksionojnë dhe si mund t'i përdorni ato në projektet tuaja me Arduino.
Vini re se konfigurimet e rezistencës tërheqëse dhe zbritëse lejojnë vendosni tensionet e gatishmërisë sepse kur butoni nuk shtypet dhe në këtë mënyrë siguron një lexim të mirë të sistemit dixhital, pasi në të kundërt, ai mund të mos lexohet si 0 ose 1 siç duhet.
Çfarë bën një rezistencë?
Si duhet ta dini ju rezistenca është një komponenti themelor elektronik e cila është bërë nga një material që kundërshton kalimin e rrymës elektrike, domethënë lëvizjen e elektroneve nëpër të, duke e bërë këtë lëvizje të vështirë, energjia elektrike shndërrohet në nxehtësi, pasi fërkimi i elektroneve do të gjenerojë nxehtësinë e përmendur.
Varet nga lloji i materialit dhe seksioni i tij, do të duhet pak a shumë punë që elektronet të mund të lëvizin nëpër këtë komponent. Megjithatë, kjo nuk do të thotë se është një material izolues, në të cilin nuk do të kishte mundësi lëvizjeje të elektroneve nëpër të.
Kjo përpjekje për të kapërcyer elektronet kur bëhet fjalë për qarkullimin është pikërisht rezistencë elektrike. Kjo madhësi matet në Ohms (Ω) dhe përfaqësohet me shkronjën R. Në të njëjtën mënyrë, sipas formulës së Ligjit të Ohmit, kemi që rezistenca është e barabartë me:
R = V/I
Kjo do të thotë, rezistenca është e barabartë me ndarjen e tensionit me intensitetin, d.m.th. volt midis amperëve. Sipas kësaj, nëse kemi një burim energjie që siguron një tension konstant, intensiteti do të jetë më i vogël sa më e madhe të jetë rezistenca.
Rezistenca e tërheqjes
Siç e keni parë, në mënyrë që voltazhi të mos jetë i pacaktuar në një qark me një buton ose buton, në mënyrë që të funksionojë gjithmonë me vlera të sakta të tensionit të lartë ose të ulët, siç i nevojitet një qark dixhital, tërheq rezistencën, funksioni i të cilit është të polarizojë tensionin drejt tensionit të burimit (Vdd), i cili mund të jetë 5v, 3.3v, etj. Në këtë mënyrë, kur butoni është i hapur ose në qetësi, voltazhi i hyrjes do të jetë gjithmonë i lartë. Kjo do të thotë, nëse për shembull kemi një qark dixhital që punon në 5v, tensioni i hyrjes së qarkut dixhital do të ishte gjithmonë 5v në këtë rast.
Kur shtypet butoni, atëherë rryma kalon përmes rezistencës dhe më pas përmes butonit, duke devijuar tensionin nga hyrja në qarkun dixhital në tokë ose GND, domethënë në këtë rast do të ishte 0v. Prandaj, me rezistencën tërheqëse ajo që do të bënim është kjo hyrja do të ishte në një vlerë të lartë (1) për sa kohë që butoni nuk preket dhe që është në një nivel të ulët (0) kur shtypet.
Rezistenca e tërheqjes
Ngjashëm me atë të mëparshëm, ne kemi tërheqja e rezistencësKjo është, është pikërisht e kundërta. Në këtë rast kemi që kur butoni është në qetësi tensioni që hyn në hyrjen dixhitale është i ulët (0V). Ndërsa kur shtypet butoni do të rrjedhë një rrymë e tensionit të lartë (1). Për shembull, mund të kemi 5v kur shtypim dhe 0v kur e lëmë në qetësi.
Siç e shihni, është e kundërta e tërheqjes, dhe mund të jetë shumë praktik në disa raste kur një tension i lartë nuk synohet të fillojë. ndoshta kjo ju kujton shumë reletë, kur ato janë normalisht të hapura ose normalisht të mbyllura, siç e kemi parë më parë. Epo, kjo është diçka e ngjashme…
Pyetje të shpeshta
Së fundi, le të shohim disa dyshime të shpeshta Rreth këtyre konfigurimeve të rezistencës tërheqëse dhe zbritëse:
Cilin duhet të përdor?
Përdorni një konfigurimi pull-up ose pull-down do të varet nga secili rast. Është e vërtetë që pull-down mund të jetë më popullor në disa raste, por nuk duhet të jetë më i miri, larg tij. Për ta përmbledhur:
- Nëse, për shembull, po përdorni një portë logjike me dy butona të lidhur me hyrjet e saj dhe dëshironi që hyrjet të jenë zero ndërkohë që nuk i shtypni, atëherë përdorni pull-down.
- Nëse, për shembull, po përdorni një portë logjike me dy butona të lidhur me hyrjet e saj dhe dëshironi që hyrjet të jenë një ndërsa nuk i shtypni, atëherë përdorni një tërheqje.
Siç mund ta shihni, nuk ka më të mirë apo më keq, është vetëm çështje preference.
Aktivizimi i tërheqjes së brendshme në Arduino
Disa mikrokontrollues përfshijnë rezistorë të brendshëm tërheqës në mënyrë që ato të mund të aktivizohen. Kjo arrihet me udhëzime të caktuara të ngulitura në kod. Në rast se dëshironi të aktivizoni tërheqjen e mikrokontrollues arduino, deklarata që duhet të vendosni në konfigurimin e skicës tuaj është si vijon:
pinMode (pin, INPUT_PULLUP); //deklaroni një pin si hyrje dhe aktivizoni rezistencën e brendshme tërheqëse për atë pin
Kjo teknikë përdoret gjerësisht si për lidhjen e butonave, ashtu edhe për qarqet I2C.
Çfarë vlere rezistence duhet të përdor?
Së fundi, duhet thënë gjithashtu se ato mund të përdoren vlera të ndryshme të rezistencës në konfigurimet pull-up dhe pull-down. Për shembull, mund të përdoret nga 1K në 10K në varësi të disa faktorëve si frekuenca e variacionit, gjatësia e kabllit të përdorur etj.
Sa më i vjetër të jetë rezistencë për tërheqje, aq më i ngadalshëm është kunja për t'iu përgjigjur ndryshimeve të tensionit. Kjo ndodh sepse sistemi që ushqen pinin e hyrjes është në thelb një kondensator së bashku me rezistencën tërheqëse, duke formuar kështu një qark ose filtër RC, i cili kërkon kohë për t'u ngarkuar dhe shkarkuar siç e dini tashmë. Prandaj, nëse doni sinjale të shpejta, është mirë të përdorni rezistorë midis 1KΩ dhe 4.7KΩ.
Si rregull, shumë konfigurime tërheqëse dhe zbritëse përdorin rezistorë me të Vlerat 10KΩ. Dhe kjo për shkak se rekomandohet përdorimi i një rezistence të paktën 10 herë më pak se impedanca e pinit dixhital që përdoret. Kur kunjat dixhitale përdoren si hyrje, ato kanë një rezistencë të ndryshueshme, në varësi të teknologjisë së prodhimit të çipit, por më së shpeshti impedanca është 1MΩ.
Është gjithashtu e nevojshme të merret parasysh konsumi dhe rryma që do të hyjë në qarkun dixhital, sa më e ulët të jetë rezistenca, aq më e lartë është rryma dhe për rrjedhojë aq më i lartë është konsumi dhe rryma që do të hyjë në çip. As nuk mund të bëjmë një rezistencë tepër të lartë për të pasur një konsum të ulët, pasi nëse rryma është shumë e vogël mund të ndodhë që çipi të mos jetë aq i ndjeshëm ndaj ndryshimeve kaq të vogla dhe të mos e di nëse është në tension të lartë apo të ulët gjatë gjithë kohës. . Për shembull, në një qark me furnizim me energji 5V, rezistenca mund të jetë 10 KΩ, duke ditur që rryma që do të hyjë në qark është 0.5 mA, diçka që për sa i përket konsumit është e papërfillshme, pasi supozon një fuqi prej 2.5 mW.