下拉和拉起阻力:你需要知道的一切

阻力下拉上拉

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。

按按钮

电阻有什么作用?

电阻器颜色代码

你怎么知道 抵抗基本电子元件 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

上拉电阻

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

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。


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