有时您肯定遇到过需要按钮或数字输入按钮的项目,因此能够按下以使其打开或关闭。 但是,要使这种类型的电路正常工作,您需要 配置为下拉或上拉电阻. 正是出于这个原因,我们将向您展示这些配置到底是什么、它们如何工作以及如何在您的项目中使用它们 Arduino的.
请注意,上拉和下拉电阻配置允许 设置待机电压 因为当按钮未被按下时,从而确保数字系统的良好读数,否则,它可能不会按应有的方式读取为 0 或 1。
电阻有什么作用?
你怎么知道 抵抗 是 基本电子元件 它由阻止电流通过的材料制成,即电子通过它的运动,使这种运动变得困难,电能转化为热量,因为电子的摩擦会产生所述热量。
取决于 材料类型及其部分,电子将需要或多或少做功才能穿过该组件。 然而,这并不意味着它是一种绝缘材料,电子不可能在其中移动。
这种在循环中克服电子的努力正是 电阻. 这个幅度以欧姆为单位(Ω) 并用字母 R 表示。同理,根据欧姆定律公式,电阻等于:
R = V / 我
即电阻相当于电压除以强度,即 安培之间的伏特. 据此,如果我们有一个提供恒定电压的电源,那么电阻越大,强度就会越小。
上拉阻力
如您所见,为了使带有按钮或按钮的电路中的电压不是不确定的,因此它始终以精确的高或低电压值工作,正如数字电路所需要的那样, 上拉电阻,其作用是将电压极化为源极电压(Vdd),可以是5v、3.3v等。 这样,当按钮打开或静止时,输入电压将始终为高。 也就是说,例如,如果我们有一个工作电压为 5v 的数字电路,那么在这种情况下,数字电路的输入电压将始终为 5v。
按下按钮时,电流流过电阻器,然后流过按钮,将输入到数字电路的电压转移到地或 GND,即在这种情况下为 0v。 因此,对于上拉电阻,我们要做的是 只要按钮未被触摸,输入将处于高值 (1),而当按钮被按下时,输入将处于低电平 (0).
下拉电阻
与上一个类似,我们有 下拉电阻也就是说,恰恰相反。 在这种情况下,当按钮处于静止状态时,进入数字输入的电压很低 (0V)。 当按下按钮时,高压电流将流动 (1)。 例如,按下时我们可以有 5v,静止时可以有 0v。
如您所见,它是 与上拉相反,并且在某些不打算开始使用高压的情况下非常实用。 也许这个 让你想起很多继电器,当它们常开或常闭时,如我们之前所见。 好吧,这是类似的东西......
常见问题
最后,让我们看看一些 经常怀疑 关于这些上拉和下拉电阻设置:
我应该使用哪一个?
使用一个 上拉或下拉配置将取决于每种情况. 的确,下拉在某些情况下可能更受欢迎,但不一定是最好的,远非如此。 把它们加起来:
- 例如,如果您正在使用一个逻辑门,其两个按钮连接到其输入端,并且您希望在您不按下它们时输入为零,则使用下拉。
- 例如,如果您正在使用一个逻辑门,其输入端连接有两个按钮,并且您希望输入在您不按下它们时为一个,那么请使用上拉电阻。
如您所见,没有好坏之分,只是偏好问题。
在 Arduino 上启用内部上拉
一些微控制器包括内部上拉电阻,以便它们可以被激活。 这是通过代码中嵌入的某些指令实现的。 如果你想激活的上拉 arduino微控制器,您必须在草图设置中放置的声明如下:
pinMode(引脚,INPUT_PULLUP); //声明一个引脚为输入并激活该引脚的内部上拉电阻
该技术广泛用于连接按钮和 I2C 电路。
我应该使用什么电阻值?
最后,还必须要说的是它们可以使用 各种电阻值 在上拉和下拉配置。 例如,它可以在 1K 到 10K 之间使用,具体取决于变化频率、所用电缆的长度等因素。
年龄越大 上拉阻力,引脚对电压变化的响应越慢。 这是因为为输入引脚供电的系统本质上是一个电容器和上拉电阻,从而形成一个 RC 电路或滤波器,如您所知,充电和放电需要时间。 因此,如果你想要快速的信号,最好使用1KΩ到4.7KΩ之间的电阻。
通常,许多上拉和下拉设置使用电阻 10KΩ 值. 这是因为建议使用的电阻至少比所用数字引脚的阻抗小 10 倍。 当数字引脚用作输入时,它们具有可变阻抗,具体取决于芯片制造技术,但最常见的阻抗为 1MΩ。
还需要考虑进入数字电路的功耗和电流, 电阻越低,电流越大,因此消耗越大 以及进入芯片的电流。 我们也不能为了低功耗而设置过高的电阻,因为如果电流非常小,可能会发生芯片不太容易受到如此小的变化的影响,并且不知道它是否始终处于高电压或低电压. 例如,在具有 5V 电源的电路中,电阻可以为 10KΩ,已知将进入电路的电流为 0.5mA,这在消耗方面可以忽略不计,因为它假设功率为 2.5 mW。