Напевно, іноді ви стикалися з проектами, в яких вам потрібні кнопки або кнопки для цифрового входу, таким чином можна натиснути, щоб відкрити або закрити його. Однак, щоб цей тип схеми працював правильно, вам потрібно резистори, налаштовані як висувні або підтягуючі. Саме з цієї причини ми збираємося показати вам, що саме являють собою ці конфігурації, як вони працюють і як ви можете використовувати їх у своїх проектах з Arduino.
Зауважте, що конфігурації резисторів підтягування та опускання дозволяють встановити напругу в режимі очікування коли кнопка не натиснута, і таким чином забезпечити хороше зчитування цифрової системи, оскільки в іншому випадку воно може не читатися як 0 або 1, як це повинно бути.
Що робить резистор?
Звідки ти повинен знати опір є основний електронний компонент який виготовлений з матеріалу, який перешкоджає проходженню електричного струму, тобто руху електронів через нього, ускладнюючи цей рух, електрична енергія перетворюється на тепло, оскільки тертя електронів утворює це тепло.
Залежно від вид матеріалу, його розділ, електронам знадобиться більша чи менша робота, щоб вони могли рухатися через цей компонент. Однак це не означає, що це ізоляційний матеріал, в якому не було б можливості руху електронів через нього.
Ці зусилля подолати електрони, коли справа доходить до циркуляції, є саме тим електричний опір. Ця величина вимірюється в Омах (Ω) і позначається літерою R. Таким же чином, згідно з формулою закону Ома, ми маємо, що опір дорівнює:
R = V/I
Тобто опір еквівалентний діленню напруги на інтенсивність, тобто вольт між амперами. Згідно з цим, якщо у нас є джерело живлення, яке забезпечує постійну напругу, інтенсивність буде меншою, чим більший опір.
Опір підтягування
Як ви бачили, щоб напруга не була невизначеною в схемі з кнопкою або кнопкою, щоб вона завжди працювала з точними високими чи низькими значеннями напруги, як це потрібно цифровій схемі, підтягніть резистор, функцією якого є поляризація напруги до напруги джерела (Vdd), яка може бути 5 В, 3.3 В тощо. Таким чином, коли кнопка відкрита або не працює, вхідна напруга завжди буде високою. Тобто, наприклад, якщо ми маємо цифрову схему, яка працює на 5 В, вхідна напруга цифрової схеми завжди буде 5 В у цьому випадку.
Коли кнопка натиснута, струм протікає через резистор, а потім через кнопку, відводячи напругу від входу цифрової схеми до землі або GND, тобто в цьому випадку це буде 0 В. Тому ми б зробили це з підтягуючим резистором вхід матиме високе значення (1), доки не торкнеться кнопки, і матиме низький рівень (0), коли її натискають.
Опір тягнути вниз
Як і в попередньому, маємо опустіть резисторТобто якраз навпаки. У цьому випадку ми маємо, що коли кнопка знаходиться в стані спокою, напруга, яка надходить на цифровий вхід, є низькою (0 В). Тоді як при натисканні кнопки буде протікати струм високої напруги (1). Наприклад, ми могли б мати 5 В під час натискання та 0 В, коли залишаємо його в спокої.
Як бачите, це так протилежне підтягуванню, і може бути дуже практичним у деяких випадках, коли висока напруга не передбачається. можливо це нагадує вам багато реле, коли вони нормально відкриті або нормально закриті, як ми бачили раніше. Ну, це щось схоже…
Часті запитання
Нарешті, давайте подивимося на деякі часті сумніви Про ці налаштування резисторів підтягування та опускання:
Який з них я маю використовувати?
Використовуйте a конфігурація висувної або висувної залежатиме від кожного випадку. Це правда, що випадання може бути більш популярним у деяких випадках, але воно не обов’язково має бути найкращим, далеко не так. Підводячи підсумок:
- Якщо, наприклад, ви використовуєте логічний вентиль із двома кнопками, підключеними до його входів, і ви хочете, щоб входи дорівнювали нулю, поки ви їх не натискаєте, тоді скористайтеся розкривним меню.
- Якщо, наприклад, ви використовуєте логічний вентиль із двома кнопками, підключеними до його входів, і ви хочете, щоб входи були одним, поки ви їх не натискаєте, тоді використовуйте підтягування.
Як бачите, немає кращого чи гіршого, це лише питання переваг.
Увімкнення внутрішнього підтягування на Arduino
Деякі мікроконтролери включають внутрішні підтягуючі резистори, щоб їх можна було активувати. Це досягається за допомогою певних інструкцій, вбудованих у код. Якщо ви хочете активувати підтягування мікроконтролер arduino, декларація, яку ви повинні розмістити в налаштуваннях вашого ескізу, така:
pinMode(pin, INPUT_PULLUP); //оголосити висновок як вхід і активувати внутрішній підтягуючий резистор для цього висновку
Ця техніка широко використовується як для підключення кнопок, так і для схем I2C.
Який номінал резистора слід використовувати?
Нарешті, слід також сказати, що їх можна використовувати різні номінали резисторів у конфігураціях підтягування та витягування. Наприклад, його можна використовувати від 1K до 10K залежно від деяких факторів, таких як частота зміни, довжина використовуваного кабелю тощо.
Чим старше опору для підтягування, тим повільніше контакт реагує на зміни напруги. Це пояснюється тим, що система, яка живить вхідний висновок, по суті, є конденсатором разом із підтягуючим резистором, таким чином утворюючи RC-ланцюг або фільтр, якому потрібен час для заряджання та розряджання, як ви вже знаєте. Тому, якщо вам потрібні швидкі сигнали, найкраще використовувати резистори від 1 кОм до 4.7 кОм.
Як правило, у багатьох підтягуючих і витягуючих установках використовуються резистори з значення 10 кОм. І це тому, що рекомендується використовувати опір принаймні в 10 разів менше, ніж імпеданс використовуваного цифрового контакту. Коли цифрові контакти використовуються як вхідні дані, вони мають змінний імпеданс, залежно від технології виробництва мікросхеми, але найчастіше імпеданс становить 1 МОм.
Також необхідно врахувати споживання і силу струму, яка буде надходити в цифрову схему, чим менший опір, тим вищий струм і, отже, вище споживання і струм, який буде входити в мікросхему. Також ми не можемо поставити надмірно високий опір, щоб мати низьке споживання, оскільки, якщо струм дуже малий, може статися, що мікросхема не буде настільки сприйнятливою до таких незначних змін і не знає, чи є вона під високою чи низькою напругою в будь-який час. . Наприклад, у ланцюзі з джерелом живлення 5 В опір може бути 10 кОм, знаючи, що струм, який буде входити в ланцюг, становить 0.5 мА, що з точки зору споживання є незначним, оскільки передбачається потужність 2.5 мВт.