Сигурно сте понекад наишли на пројекте у којима су вам потребни тастери или дугмад за дигитални улаз, тако да можете притиснути да га отворите или затворите. Међутим, да би овај тип кола исправно радио, потребно вам је отпорници конфигурисани као падајући или као пулл-уп. Управо из тог разлога ћемо вам показати шта су тачно ове конфигурације, како функционишу и како их можете користити у својим пројектима са Ардуино.
Имајте на уму да конфигурације пулл-уп и пулл-довн отпорника дозвољавају подесити напоне у стању приправности за када дугме није притиснуто и на тај начин обезбедите добро очитавање дигиталног система, јер у супротном можда неће бити прочитано као 0 или 1 како би требало.
Шта ради отпорник?
Откуд ти треба да знаш отпор је основна електронска компонента који је направљен од материјала који се супротставља пролазу електричне струје, односно кретању електрона кроз њу, што отежава ово кретање, електрична енергија се претвара у топлоту, пошто ће трење електрона генерисати поменуту топлоту.
У зависности од врста материјала и његов пресек, биће потребно више или мање рада да би електрони могли да се крећу кроз ову компоненту. Међутим, то не значи да је реч о изолационом материјалу, у коме не би било могућности кретања електрона кроз њега.
Овај напор да се савладају електрони када је у питању циркулација је управо електрични отпор. Ова величина се мери у омима (Ω) и представљен је словом Р. На исти начин, према формули Омовог закона, имамо да је отпор једнак:
Р = В / И
То јест, отпор је еквивалентан подели напона са интензитетом, тј. волти између ампера. Према овоме, ако имамо извор напајања који обезбеђује константан напон, интензитет ће бити мањи што је отпор већи.
Отпор на повлачење
Као што сте видели, тако да напон није неодређен у колу са дугметом или дугметом, тако да увек ради са прецизним вредностима високог или ниског напона, као што је потребно дигиталном колу, повући отпорник, чија је функција поларизација напона према напону извора (Вдд), који може бити 5в, 3.3в итд. На овај начин, када је дугме отворено или у мировању, улазни напон ће увек бити висок. То јест, ако на пример имамо дигитално коло које ради на 5в, улазни напон дигиталног кола би у овом случају увек био 5в.
Када се дугме притисне, струја тече кроз отпорник, а затим кроз дугме, преусмеравајући напон са улаза на дигитално коло на масу или ГНД, односно у овом случају би био 0в. Дакле, са пулл-уп отпорником оно што бисмо урадили је то улаз би био на високој вредности (1) све док се дугме не додирује и да је на ниском нивоу (0) када се притисне.
Отпор према доле
Слично претходном, имамо повући отпорникОдносно, управо је супротно. У овом случају имамо да је када је дугме у мировању напон који улази у дигитални улаз низак (0В). Док када се дугме притисне, струја високог напона ће тећи (1). На пример, могли бисмо да имамо 5в када притиснемо и 0в када га оставимо у мировању.
Као што видите, јесте супротно од повлачења, и може бити веома практичан у неким случајевима када за почетак није предвиђен високи напон. можда ово подсећа вас на много релеја, када су нормално отворени или нормално затворени, као што смо раније видели. Па, ово је нешто слично…
Често постављана питања
Коначно, да видимо неке честе сумње О овим подешавањима отпорника за подизање и падање:
Који да користим?
Користите а пулл-уп или пулл-довн конфигурација ће зависити од сваког случаја. Истина је да падајуће може бити популарније у неким случајевима, али не мора да буде најбоље, далеко од тога. Да га сумирам:
- Ако, на пример, користите логичку капију са два дугмета која су повезана на његове улазе и желите да улази буду нула док их не притискате, онда користите падајући тастер.
- Ако, на пример, користите логичку капију са два тастера повезана са његовим улазима и желите да улази буду један док их не притискате, онда користите повлачење.
Као што видите, нема бољег или горег, само је ствар преференције.
Омогућавање унутрашњег повлачења на Ардуину
Неки микроконтролери укључују унутрашње отпорнике за повлачење тако да се могу активирати. Ово се постиже одређеним упутствима уграђеним у код. У случају да желите да активирате повлачење ардуино микроконтролер, декларација коју морате да унесете у подешавање ваше скице је следећа:
пинМоде(пин, ИНПУТ_ПУЛЛУП); // декларишемо пин као улаз и активирамо унутрашњи пуллуп отпорник за тај пин
Ова техника се широко користи и за повезивање дугмади и за И2Ц кола.
Коју вредност отпорника треба да користим?
На крају, такође се мора рећи да се могу користити различите вредности отпорника у пулл-уп и пулл-довн конфигурацијама. На пример, може се користити од 1К до 10К у зависности од неких фактора као што су фреквенција варијације, дужина коришћеног кабла итд.
Што је старији отпор за повлачење, што је пин спорије да реагује на промене напона. То је зато што је систем који напаја улазни пин у суштини кондензатор заједно са отпорником за повлачење, формирајући тако РЦ коло или филтер, коме је потребно време за пуњење и пражњење као што већ знате. Стога, ако желите брзе сигнале, најбоље је користити отпорнике између 1КΩ и 4.7КΩ.
По правилу, многе пулл-уп и пулл-довн поставке користе отпорнике са 10КΩ вредности. А то је зато што се препоручује да се користи отпор најмање 10 пута мањи од импедансе дигиталног пина који се користи. Када се дигитални пинови користе као улаз, они имају променљиву импедансу, у зависности од технологије производње чипа, али најчешће је импеданса 1МΩ.
Такође је потребно узети у обзир потрошњу и струју која ће ући у дигитално коло, што је отпор мањи, то је струја већа и самим тим већа потрошња и струја која ће ући у чип. Нити не можемо ставити претерано висок отпор да бисмо имали малу потрошњу, јер ако је струја веома мала може се десити да чип није толико подложан тако малим променама и да не зна да ли је стално на високом или ниском напону . На пример, у колу са напајањем од 5В, отпор би могао бити 10КΩ, знајући да је струја која ће ући у коло 0.5мА, нешто што је у смислу потрошње занемарљиво, јер претпоставља снагу од 2.5мВ.