Un microcontrolador en qualsevol sistema incrustat utilitza senyals d'E / S per comunicar-se amb els dispositius externs. La forma més senzilla d'E / S s'acostuma a anomenar GPIO (General Purpose Input / Output). Quan el nivell de voltatge GPIO és baix, es troba en un estat d’impedància alta o alta, a continuació, s’utilitzen les resistències pull up i pull-down per garantir un GPIO que sempre es troba en un estat vàlid. microcontrolador com a E / S. Com a entrada, el pin del microcontrolador pot adoptar un d’aquests estats: alta, baixa i flotant o alta impedància. Quan un i / p es mou per sobre de l’i / p és un llindar alt, és lògic. Quan l’I / P es condueix per sota de l’I / P, que és un llindar baix, l’entrada és lògica 0. Quan es troba en un sistema flotant o estat d’impedància alta, el nivell I / P no és constant ni alt ni baix. Per garantir que els valors d’una I / P sempre es troben en un estat conegut, s’utilitzen resistències de pujada i baixada. La funció principal de les resistències de pujada i baixada és que la resistència de pujada fa que el senyal es posi en estat alt tret que es condueixi baix i, una resistència desplegable faci que el senyal es posi en estat baix, tret que sigui elevat.
Resistències pull-up i pull-down
Què és una resistència?
La resistència és un component més utilitzat en molts circuits electrònics i dispositius electrònics. La funció principal de la resistència és que restringeix el flux de corrent a altres components. La resistència funciona segons el principi de la llei d’ohms que estableix aquesta dissipació a causa de la resistència. La unitat de resistència és ohm i el símbol d’ohm mostra resistència en un circuit. N’hi ha nombrosos tipus de resistències estan disponibles al mercat amb diferents mides i qualificacions. Són resistències de pel·lícula metàl·lica, resistències de pel·lícula fina i resistències de pel·lícula gruixuda, resistències de bobinatge de filferro, resistències de xarxa, resistències de superfície, resistències de muntatge, resistències variables i resistències especials.
Resistència
Considerem dos resistències en connexió en sèrie, llavors el mateix corrent I flueix a través de les dues resistències i la direcció del corrent s’indica amb una fletxa. Quan les dues resistències estan en connexió paral·lela, la caiguda de potencial V a través de les dues resistències és la mateix.
Resistències de tracció
Les resistències pull-up són resistències simples de valor fix, que estan connectades entre l’alimentació de tensió i el pin concret. Aquests resistors s'utilitzen en circuits lògics digitals per assegurar un nivell lògic en un pin, que dóna lloc a un estat en què la tensió d’entrada / sortida és un senyal de conducció inexistent. Els circuits lògics digitals consten de tres estats com ara alta, baixa i flotant o alta impedància. Quan el pin no es tira cap a un nivell lògic inferior o alt, es produeix l'estat d'alta impedància. Aquestes resistències s’utilitzen per resoldre el problema del microcontrolador traient el valor a un estat alt, tal com es veu a la figura. Quan l'interruptor està obert, l'entrada de microcontroladors estaria flotant i baixaria només quan l'interruptor estigui tancat. Un valor típic de la resistència pull-up és de 4,7 quilos d’ohms, però pot canviar segons l’aplicació.
Resistència de tracció
Circuit de la porta NAND mitjançant la resistència Pull Up
En aquest projecte, la resistència de tracció es connecta a un circuit de xip lògic. Aquests circuits són els millors circuits per provar resistències de tracció. Els circuits de xips lògics funcionen en funció de senyals baixos o alts. En aquest projecte, es pren la porta NAND com a exemple de xip lògic. La funció principal de la porta NAND és que, quan qualsevol de les entrades de la porta NAND és baixa, el senyal de sortida és alt. De la mateixa manera, quan les entrades de la porta NAND són elevades, el senyal de sortida és baix.
Els components necessaris per al circuit de portes AND que utilitzen resistències desplegables són el xip de porta NAND (4011), les resistències-2 de 10 quilograms d’Ohm, els botons de pressió-2, la resistència de 330 ohm i el LED.
- Cada porta NAND consta de dos pins I / P i un pin O / P.
- Es fan servir dos polsadors com a entrades a la porta AND.
- El valor de la resistència pull-up és de 10 quilos d’Ohm i els components restants són de 330 Ohm i LED. La resistència de 330 Ohm es connecta en sèrie per limitar el corrent al LED
A continuació es mostra el diagrama de circuits de la porta NAND que utilitza resistències de 2 desplegables a la sortida i / ps de la porta NAND.
Circuit de la porta NAND mitjançant una resistència de tracció
En aquest circuit, per donar potència al xip s’alimenta amb 5V. Per tant, es dóna + 5V al pin 14 i el pin7 està connectat a terra. Les resistències pull-up es connecten a les entrades de la porta NAND. Una resistència de tracció està connectada a la primera entrada de la porta NAND i a la tensió positiva. Es connecta un polsador a GND. Quan no es prem el botó, l'entrada de la porta NAND és alta. Quan es prem un botó, l'entrada de la porta NAND és baixa. Per a la porta NAND, tots dos E / S han de ser baixos per obtenir una sortida alta. Per treballar el circuit del mussol, heu de prémer els dos botons. Això demostra la gran utilitat de les resistències de tracció.
Resistències desplegables
Com a resistències pull up, les resistències pull-down també funcionen de la mateixa manera. Però, treuen el passador a un valor baix. Les resistències desplegables es connecten entre un pin concret d’un microcontrolador i el terminal de terra. Un exemple de resistència de tracció és un circuit digital que es mostra a la figura següent. Es connecta un commutador entre el VCC i el pin del microcontrolador. Quan l’interruptor està tancat al circuit, l’entrada del microcontrolador és la lògica 1, però quan l’interruptor està obert en un circuit, la resistència de baixada fa baixar la tensió d’entrada a terra (lògica 0 o valor lògic baix). La resistència de tracció ha de tenir una resistència superior a la impedància del circuit lògic.
Resistència desplegable
I el circuit de la porta amb la resistència pull down
En aquest projecte, la resistència desplegable es connecta a un circuit de xip lògic. Aquests circuits són els millors circuits per provar resistències desplegables. Els circuits de xips lògics funcionen en funció dels senyals baixos o alts. En aquest projecte, es pren la porta AND com a exemple del xip lògic. La funció principal de la porta AND és que, quan les dues entrades de la porta AND són elevades, el senyal de sortida és alt. De la mateixa manera, quan les entrades de la porta AND són baixes, el senyal de sortida és baix.
Els components necessaris per al circuit de portes AND que utilitzen resistències desplegables són el xip de porta AND (SN7408), les resistències de 2 quilòmetres Ohm-2, els polsadors-2, la resistència de 330 Ohm i el LED.
- Cada porta AND consta de dos E / P i una O / P
- Es fan servir dos polsadors com a entrades a la porta AND.
- El valor de la resistència desplegable és de 10 quilos d’Ohm i els components restants són de 330 Ohm i LED. La resistència de 330 Ohm es connecta en sèrie per limitar el corrent al LED.
A continuació es mostra el diagrama de circuits de la porta AND que utilitza resistències de tirada 2 a la porta i / ps de la porta AND.
I el circuit de la porta amb la resistència pull down
En aquest circuit, per donar energia al xip, s’alimenta amb 5V. Per tant, es dóna + 5V al pin 14 i el pin7 està connectat a terra. Les resistències desplegables estan connectades a les entrades de la porta AND. Una resistència de desplaçament està connectada a la primera entrada de la porta AND. El polsador està connectat a la tensió positiva i, a continuació, es connecta una resistència de desplaçament a GND. Si no es prem el botó, l’entrada de la porta AND serà baixa. Si es prem el botó, l’entrada de la porta AND serà alta. Per a la porta AND, les dues E / S han de ser altes per obtenir una sortida alta. Per treballar el circuit del mussol, cal prémer els dos botons, cosa que demostra la gran utilitat de les resistències desplegables.
Aplicacions de resistències pull-up i pull-down
- Les resistències pull-up i pull-down s’utilitzen sovint dispositius d'interfície com la interfície d’un commutador al microcontrolador.
- La majoria dels microcontroladors Teniu resistències programables incorporades cap amunt / cap avall. Per tant, és possible la interfície d’un interruptor amb un microcontrolador directament.
- En general, sovint s’utilitzen resistències pull up que les resistències pull down, tot i que algunes famílies de microcontroladors tenen resistències pull-up i pull-down.
- Aquestes resistències s'utilitzen sovint en Convertidors A / D per proporcionar un flux controlat de corrent en un sensor resistiu
- Les resistències pull-up i pull-down s’utilitzen al bus de protocol I2C, en què les resistències pull-up s’utilitzen per permetre que un sol pin actuï com I / P o O / P.
- Quan no està connectat a un bus de protocol I2C, el pin flota en un estat d'alta impedància. Les resistències de tracció també s’utilitzen per a les sortides per obtenir un O / P conegut
Per tant, es tracta del funcionament i de la diferència entre les resistències de pujada i de baixada amb un exemple pràctic. Creiem que teniu una millor idea sobre aquest concepte. A més, per a qualsevol consulta sobre aquest article o Projectes electrònics , podeu contactar amb nosaltres fent comentaris a la secció de comentaris següent.
