Ένας μικροελεγκτής σε οποιοδήποτε ενσωματωμένο σύστημα χρησιμοποιεί σήματα εισόδου / εξόδου για επικοινωνία με τις εξωτερικές συσκευές. Η απλούστερη μορφή εισόδου / εξόδου συνήθως αναφέρεται ως GPIO (General Purpose Input / Output). Όταν το επίπεδο τάσης GPIO είναι χαμηλό, τότε είναι σε κατάσταση υψηλής ή υψηλής σύνθετης αντίστασης, τότε οι αντιστάσεις έλξης και έλξης χρησιμοποιούνται για να εξασφαλίσουν το GPIO που είναι πάντα σε έγκυρη κατάσταση. Συνήθως, το GPIO είναι τοποθετημένο σε μικροελεγκτής όπως I / O. Ως είσοδος, ο πείρος μικροελεγκτή μπορεί να λάβει μία από αυτές τις καταστάσεις: υψηλή, χαμηλή και κυμαινόμενη ή υψηλή αντίσταση. Όταν ένα i / p κινείται πάνω από το i / p είναι υψηλό κατώφλι, είναι λογικό. Όταν το I / P οδηγείται κάτω από το I / P, το οποίο είναι χαμηλό κατώφλι, η είσοδος είναι λογική 0. Όταν βρίσκεστε σε κυμαινόμενο ή κατάσταση υψηλής αντίστασης, το επίπεδο I / P δεν είναι συνεχώς υψηλό ούτε χαμηλό. Για να διασφαλιστεί ότι οι τιμές ενός I / P είναι πάντα σε μια γνωστή κατάσταση, χρησιμοποιούνται αντιστάσεις pull-down και pull-down. Η κύρια λειτουργία των αντιστάσεων pull-up και pull-down είναι ότι η αντίσταση έλξης τραβά το σήμα σε υψηλή κατάσταση εκτός αν κινείται χαμηλά και, μια αντίσταση pull-down τραβά το σήμα σε χαμηλή κατάσταση, εκτός εάν κινείται υψηλή.
Αντίσταση Pull-up και Pull-down
Τι είναι η αντίσταση;
Το Resistor είναι ένα συστατικό που χρησιμοποιείται πιο συχνά σε πολλά ηλεκτρονικά κυκλώματα και ηλεκτρονικές συσκευές. Η κύρια λειτουργία της αντίστασης είναι, περιορίζει τη ροή ρεύματος σε άλλα εξαρτήματα. Η αντίσταση λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή του νόμου των ωμ, η οποία δηλώνει ότι η εξάλειψη λόγω της αντίστασης. Η μονάδα αντίστασης είναι ohm και το σύμβολο του ohm δείχνει αντίσταση σε ένα κύκλωμα. Υπάρχουν πολλοί τύποι αντιστάσεων διατίθενται στην αγορά με διαφορετικά μεγέθη και βαθμολογία. Πρόκειται για αντιστάσεις μεμβράνης μετάλλων, αντιστάσεις λεπτής μεμβράνης και αντιστάσεις παχιάς μεμβράνης, αντιστάσεις πληγών καλωδίων, αντιστάσεις δικτύου, αντιστάσεις επιφανείας, αντιστάσεις στήριξης, μεταβλητές αντιστάσεις και ειδικές αντιστάσεις.
Αντίσταση
Εξετάστε δύο αντιστάσεις σε σειρά, τότε το ίδιο ρεύμα ρέει μέσω των δύο αντιστάσεων και η κατεύθυνση του ρεύματος υποδεικνύεται με ένα βέλος. Όταν οι δύο αντιστάσεις είναι σε παράλληλη σύνδεση, τότε η πιθανή πτώση V στις δύο αντιστάσεις είναι η ίδιο.
Αντίσταση Pull-up
Οι αντιστάσεις έλξης είναι απλές αντιστάσεις σταθερής τιμής, οι οποίες συνδέονται μεταξύ της παροχής τάσης και του συγκεκριμένου πείρου. Αυτές οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται στο ψηφιακά κυκλώματα λογικής για τη διασφάλιση ενός λογικού επιπέδου σε έναν πείρο, που οδηγεί σε κατάσταση όπου η τάση εισόδου / εξόδου είναι ανύπαρκτη σήμα οδήγησης. Τα ψηφιακά κυκλώματα λογικής αποτελούνται από τρεις καταστάσεις όπως υψηλή, χαμηλή και κυμαινόμενη ή υψηλή αντίσταση. Όταν ο πείρος δεν τραβιέται σε χαμηλότερο ή υψηλό επίπεδο λογικής, τότε εμφανίζεται η κατάσταση υψηλής αντίστασης. Αυτές οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για την επίλυση του προβλήματος για τον μικροελεγκτή τραβώντας την τιμή σε υψηλή κατάσταση, όπως φαίνεται στο σχήμα. Όταν ο διακόπτης είναι ανοιχτός, η είσοδος των μικροελεγκτών θα κυμαίνεται και θα κατεβαίνει μόνο όταν ο διακόπτης είναι κλειστός. Μια τυπική τιμή αντίστασης pull-up είναι 4,7 κιλά Ohms, αλλά μπορεί να αλλάξει ανάλογα με την εφαρμογή.
Αντίσταση Pull-up
Κύκλωμα πύλης NAND χρησιμοποιώντας Pull Up Resistor
Σε αυτό το έργο, η αντίσταση pull-up συνδέεται με ένα κύκλωμα λογικού chip. Αυτά τα κυκλώματα είναι τα καλύτερα κυκλώματα για τον έλεγχο των αντιστάσεων. Τα κυκλώματα λογικών τσιπ λειτουργούν με χαμηλά ή υψηλά σήματα. Σε αυτό το έργο, η πύλη NAND λαμβάνεται ως παράδειγμα λογικού τσιπ. Η κύρια λειτουργία της πύλης NAND είναι, όταν οποιαδήποτε από τις εισόδους της πύλης NAND είναι χαμηλή, τότε το σήμα εξόδου είναι υψηλό. Με τον ίδιο τρόπο, όταν οι είσοδοι της πύλης NAND είναι υψηλές, τότε το σήμα εξόδου είναι χαμηλό.
Τα απαιτούμενα εξαρτήματα για κύκλωμα πύλης AND που χρησιμοποιούν αντιστάσεις pull-down είναι NAND chip chip (4011), 10Kilo Ohm resistors-2, Pushbuttons-2, 330ohm resistor and LED.
- Κάθε πύλη NAND αποτελείται από δύο I / P και ένα O / P pin.
- Δύο κουμπιά χρησιμοποιούνται ως είσοδοι στην πύλη AND.
- Η τιμή αντίστασης έλξης είναι 10 κιλά Ohm και τα υπόλοιπα εξαρτήματα είναι αντίσταση 330 Ohm και LED. Η αντίσταση 330 Ohm συνδέεται σε σειρά για να περιορίσει το ρεύμα στο LED
Το διάγραμμα κυκλώματος της πύλης NAND που χρησιμοποιεί αντιστάσεις 2-pull-down στο i / ps προς την πύλη NAND φαίνεται παρακάτω.
Κύκλωμα πύλης NAND χρησιμοποιώντας Αντίσταση Pull -up
Σε αυτό το κύκλωμα, για να δώσει ισχύ στο τσιπ τροφοδοτείται με 5V. Έτσι, το + 5V δίνεται στον ακροδέκτη 14 και ο ακροδέκτης 7 συνδέεται στο έδαφος. Οι αντιστάσεις έλξης συνδέονται στις εισόδους της πύλης NAND. Μια αντίσταση έλξης συνδέεται με την πρώτη είσοδο της πύλης NAND και θετική τάση. Ένα μπουτόν συνδέεται στο GND. Όταν δεν πατηθεί το κουμπί, η είσοδος πύλης NAND είναι υψηλή. Όταν πατηθεί ένα κουμπί, η είσοδος πύλης NAND είναι χαμηλή. Για την πύλη NAND, και οι δύο I / Ps πρέπει να είναι χαμηλές για να έχουν υψηλή απόδοση. Για να λειτουργήσετε το κύκλωμα κουκουβάγιας, πρέπει να πατήσετε και τα δύο κουμπιά. Αυτό δείχνει τη μεγάλη χρησιμότητα των αντιστάσεων έλξης.
Αντίσταση Pull-Down
Ως αντιστάσεις pull up, οι αντιστάσεις Pull-down λειτουργούν επίσης με τον ίδιο τρόπο. Όμως, τραβούν τον πείρο σε χαμηλή τιμή. Οι αντιστάσεις έλξης συνδέονται μεταξύ ενός συγκεκριμένου πείρου σε έναν μικροελεγκτή και του τερματικού γείωσης. Ένα παράδειγμα αντίστασης προς τα κάτω είναι ένα ψηφιακό κύκλωμα που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Ένας διακόπτης συνδέεται μεταξύ του VCC και του πείρου μικροελεγκτή. Όταν ο διακόπτης είναι κλειστός στο κύκλωμα, η είσοδος του μικροελεγκτή είναι λογική 1, αλλά όταν ο διακόπτης είναι ανοιχτός σε κύκλωμα, η αντίσταση προς τα κάτω τραβάει την τάση εισόδου στη γείωση (λογική 0 ή λογική χαμηλή τιμή). Η αντίσταση προς τα κάτω πρέπει να έχει υψηλότερη αντίσταση από την αντίσταση του λογικού κυκλώματος.
Αντίσταση προς τα κάτω
Και πύλη κυκλώματος χρησιμοποιώντας Pull Down Resistor
Σε αυτό το έργο, η αντίσταση pull-down συνδέεται με ένα κύκλωμα λογικού chip. Αυτά τα κυκλώματα είναι τα καλύτερα κυκλώματα για τον έλεγχο των αντιστάσεων pull-down. Τα κυκλώματα chip Logic λειτουργούν με βάση τα χαμηλά ή υψηλά σήματα. Σε αυτό το έργο, η πύλη AND λαμβάνεται ως παράδειγμα του λογικού τσιπ. Η κύρια λειτουργία της πύλης AND είναι, όταν και οι δύο είσοδοι της πύλης AND είναι υψηλές, τότε το σήμα εξόδου είναι υψηλό. Με τον ίδιο τρόπο όταν οι είσοδοι της πύλης AND είναι χαμηλές, τότε το σήμα εξόδου είναι χαμηλό.
Τα απαιτούμενα εξαρτήματα για κύκλωμα πύλης AND που χρησιμοποιούν αντιστάσεις pull-down είναι AND chip chip (SN7408), 10Kilo Ohm resistors-2, Push κουμπιά-2, 330 Ohm resistor και LED.
- Κάθε πύλη AND αποτελείται από δύο I / P και ένα O / P
- Δύο κουμπιά χρησιμοποιούνται ως είσοδοι στην πύλη AND.
- Η αντίσταση pull-down είναι 10 κιλά Ohm και τα υπόλοιπα εξαρτήματα είναι αντίσταση 330 Ohm και LED. Η αντίσταση 330 Ohm συνδέεται σε σειρά για να περιορίσει το ρεύμα στο LED.
Το διάγραμμα κυκλώματος της πύλης AND χρησιμοποιώντας αντιστάσεις 2 προς τα κάτω στο i / ps προς την πύλη AND φαίνεται παρακάτω.
Και πύλη κυκλώματος χρησιμοποιώντας Pull Down Resistor
Σε αυτό το κύκλωμα, για να δώσει ισχύ στο τσιπ, τροφοδοτείται με 5V. Έτσι, το + 5V δίνεται στον ακροδέκτη 14 και ο ακροδέκτης 7 συνδέεται στο έδαφος. Οι αντιστάσεις Pull-down συνδέονται στις εισόδους της πύλης AND. Μία αντίσταση προς τα κάτω συνδέεται με την πρώτη είσοδο της πύλης AND. Το κουμπί συνδέεται με τη θετική τάση και, στη συνέχεια, μια αντίσταση pull-down συνδέεται με το GND. Εάν δεν πατήσετε το κουμπί, η είσοδος πύλης AND θα είναι χαμηλή. Εάν πατήσετε το κουμπί ώθησης, η είσοδος πύλης AND θα είναι υψηλή. Για την πύλη AND, και τα δύο I / Ps πρέπει να είναι υψηλά για να έχετε υψηλή απόδοση. Για να λειτουργήσετε το κύκλωμα κουκουβάγιας, πρέπει να πατήσετε και τα δύο κουμπιά. Αυτό δείχνει τη μεγάλη χρησιμότητα των αντιστάσεων pull-down.
Εφαρμογές αντιστάσεων Pull-Up και Pull-Down
- Συχνά χρησιμοποιούνται αντιστάσεις Pull-up και pull-down συσκευές διασύνδεσης σαν διασύνδεση εναλλαγής σε μικροελεγκτή.
- Οι περισσότεροι από τους μικροελεγκτές έχετε ενσωματωμένες προγραμματιζόμενες αντιστάσεις τραβήγματος / τραβήγματος προς τα κάτω. Έτσι, είναι δυνατή η άμεση διασύνδεση ενός διακόπτη με μικροελεγκτή.
- Σε γενικές γραμμές, οι αντιστάσεις έλξης συχνά χρησιμοποιούνται από τις αντιστάσεις έλξης προς τα κάτω, αν και ορισμένες οικογένειες μικροελεγκτών έχουν αντιστάσεις έλξης και έλξης.
- Αυτές οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται συχνά σε Μετατροπείς A / D για παροχή ελεγχόμενης ροής ρεύματος σε έναν ανθεκτικό αισθητήρα
- Οι αντιστάσεις pull-up και pull-down χρησιμοποιούνται στο δίαυλο πρωτοκόλλου I2C, όπου οι αντιστάσεις pull-up χρησιμοποιούνται για να επιτρέπουν σε έναν μόνο πείρο να λειτουργεί ως I / P ή O / P.
- Όταν δεν είναι συνδεδεμένος σε δίαυλο πρωτοκόλλου I2C, ο πείρος επιπλέει σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης. Οι αντιστάσεις έλξης χρησιμοποιούνται επίσης για εξόδους για να παρέχουν ένα γνωστό O / P
Επομένως, όλα αυτά αφορούν τη λειτουργία και τη διαφορά μεταξύ των αντιστάσεων pull-down και pull-down με πρακτικό παράδειγμα. Πιστεύουμε ότι έχετε μια καλύτερη ιδέα για αυτήν την ιδέα. Επιπλέον, για οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το άρθρο ή Έργα ηλεκτρονικής , μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων.
