Un microcontroler în orice sistem incorporat utilizează semnale I / O pentru a comunica cu dispozitivele externe. Cea mai simplă formă de I / O este de obicei denumită GPIO (General Purpose Input / Output). Când nivelul de tensiune GPIO este scăzut, atunci acesta este în stare de impedanță ridicată sau ridicată, apoi rezistențele de tragere în sus și de tragere sunt utilizate pentru a asigura GPIO care este întotdeauna într-o stare validă. De obicei, GPIO este aranjat pe un microcontroler ca I / O. Ca intrare, pinul microcontrolerului poate lua una dintre aceste stări: înaltă, joasă și plutitoare sau impedanță ridicată. Când un i / p este condus deasupra pragului i / p este mare, acesta este unul logic. Când I / P este condus sub I / P, care este prag scăzut, intrarea este logică 0. Când este într-un sistem plutitor sau cu impedanță ridicată, nivelul I / P nu este constant ridicat și nici scăzut. Pentru a vă asigura că valorile unui I / P sunt întotdeauna într-o stare cunoscută, se folosesc rezistențe pull-up și pull-down. Funcția principală a rezistențelor pull-up și pull-down este că rezistența pull up trage semnalul la stare înaltă cu excepția cazului în care este condus scăzut și, un rezistor de tragere trage semnalul în stare joasă, cu excepția cazului în care este condus în sus.
Rezistențe pull-up și pull-down
Ce este un rezistor?
Rezistorul este o componentă cea mai frecvent utilizată în multe circuite electronice și dispozitive electronice. Funcția principală a rezistorului este, restricționează fluxul de curent la alte componente. Rezistorul funcționează pe principiul legii ohmilor, care afirmă că disiparea datorată rezistenței. Unitatea de rezistență este ohm și simbolul ohm arată rezistența într-un circuit. Sunt numeroase tipuri de rezistențe sunt disponibile pe piață cu diferite dimensiuni și rating. Acestea sunt rezistențe de film metalic, rezistențe de film subțire și rezistențe de film gros, rezistențe înfășurate prin sârmă, rezistențe de rețea, rezistențe de suprafață, rezistențe de montare, rezistențe variabile și rezistențe speciale.
Rezistor
Luați în considerare două rezistențe în conexiune în serie, atunci același curent I circulă prin cele două rezistențe și direcția curentului este indicată de o săgeată. Când cele două rezistențe sunt în conexiune paralelă, atunci căderea potențială V peste cele două rezistențe este la fel.
Rezistențe de tragere
Rezistențele pull-up sunt rezistențe simple cu valoare fixă, care sunt conectate între sursa de tensiune și pinul special. Aceste rezistențe sunt utilizate în circuite logice digitale pentru a asigura un nivel logic la un pin, care duce la starea în care tensiunea de intrare / ieșire este un semnal de conducere inexistent. Circuitele logice digitale constau din trei stări, cum ar fi impedanța ridicată, scăzută și plutitoare sau ridicată. Când știftul nu este tras la un nivel logic mai scăzut sau la un nivel ridicat, atunci apare starea de impedanță ridicată. Aceste rezistențe sunt utilizate pentru a rezolva problema microcontrolerului prin tragerea valorii la o stare ridicată, așa cum se vede în figură. Când comutatorul este deschis, intrarea microcontrolerelor ar fi plutitoare și aruncată în jos numai când comutatorul este închis. O valoare tipică a rezistenței pull-up este de 4,7 kilograme ohmi, dar se poate modifica în funcție de aplicație.
Rezistență de tragere
Circuitul de poartă NAND utilizând rezistența Pull Up
În acest proiect, rezistența de tracțiune este conectată la un circuit cu cip logic. Aceste circuite sunt cele mai bune circuite pentru a testa rezistențele de tragere. Circuitele cu cipuri logice funcționează pe baza semnalelor mici sau înalte. În acest proiect, poarta NAND este luată ca exemplu de cip logic. Funcția principală a porții NAND este, atunci când oricare dintre intrările porții NAND este scăzută, atunci semnalul de ieșire este ridicat. În același mod, când intrările porții NAND sunt ridicate, atunci semnalul de ieșire este scăzut.
Componentele necesare pentru circuitul de poartă ȘI care utilizează rezistențe pull-down sunt cipul de poartă NAND (4011), rezistențele-10Kilo Ohm-2, butoanele-2, rezistorul de 330ohm și LED-ul.
- Fiecare poartă NAND este formată din doi I / P și un pin O / P.
- Două butoane sunt utilizate ca intrări la poarta ȘI.
- Valoarea rezistenței de tragere este de 10 kilo Ohm, iar componentele rămase sunt rezistența de 330 Ohm și LED. Rezistorul de 330 Ohm este conectat în serie pentru a limita curentul la LED
Diagrama circuitului porții NAND utilizând rezistențe 2-pull-down la i / ps la poarta NAND este prezentată mai jos.
Circuitul porții NAND utilizând rezistența de tragere
În acest circuit, pentru a da putere cipului este alimentat cu 5V. Deci, + 5V este dat pinului 14, iar pin7 este conectat la sol. Rezistențele pull-up sunt conectate la intrările de poartă NAND. Un rezistor de tragere este conectat la prima intrare a porții NAND și la tensiunea pozitivă. Un buton este conectat la GND. Când butonul nu este apăsat, intrarea porții NAND este ridicată. Când este apăsat un buton, intrarea porții NAND este redusă. Pentru poarta NAND, ambele I / Ps trebuie să fie scăzute pentru a obține o ieșire ridicată. Pentru a lucra circuitul bufniței, trebuie să apăsați în jos pe ambele butoane. Acest lucru arată utilitatea mare a rezistențelor de tracțiune.
Rezistențe de tragere
Ca rezistențe pull up, rezistențele pull-down funcționează, de asemenea, în același mod. Dar, ei trag pinul la o valoare scăzută. Rezistențele de tragere sunt conectate între un anumit pin de pe un microcontroler și terminalul de masă. Un exemplu de rezistență la tragere este un circuit digital prezentat în figura de mai jos. Un comutator este conectat între VCC și pinul microcontrolerului. Când comutatorul este închis în circuit, intrarea microcontrolerului este logica 1, dar când comutatorul este deschis într-un circuit, rezistența de tragere trage în jos tensiunea de intrare la sol (logică 0 sau valoare logică scăzută). Rezistența de tragere ar trebui să aibă o rezistență mai mare decât impedanța circuitului logic.
Tragerea rezistenței
Și circuitul de poartă utilizând rezistența pull down
În acest proiect, rezistența verticală este conectată la un circuit cu cip logic. Aceste circuite sunt cele mai bune circuite pentru testarea rezistențelor de tragere. Circuitele cu cip Logic funcționează pe baza semnalelor joase sau înalte. În acest proiect, poarta AND este luată ca exemplu al cipului logic. Funcția principală a porții AND este, atunci când ambele intrări ale porții AND sunt ridicate, atunci semnalul de ieșire este ridicat. În același mod când intrările porții AND sunt scăzute, atunci semnalul de ieșire este scăzut.
Componentele necesare pentru circuitul de poartă AND care utilizează rezistențe pull-down sunt cipul de poartă AND (SN7408), rezistențe 10Kilo Ohm-2, butoane push-2, rezistor 330 Ohm și LED.
- Fiecare poartă AND constă din două I / P și o O / P
- Două butoane sunt utilizate ca intrări la poarta ȘI.
- Valoarea rezistenței de tragere este de 10 kilo Ohm, iar componentele rămase sunt rezistența de 330 Ohm și LED. Rezistorul de 330 Ohm este conectat în serie pentru a limita curentul la LED.
Schema de circuit a porții AND care utilizează rezistențe cu 2 tracțiuni în jos la i / ps la poarta AND este prezentată mai jos.
Și circuitul de poartă utilizând rezistența pull down
În acest circuit, pentru a da putere cipului, acesta este alimentat cu 5V. Deci, + 5V este dat pinului 14 și pin7 este conectat la sol. Rezistențele pull-down sunt conectate la intrările de poartă AND. Un rezistor de tragere este conectat la prima intrare a porții ȘI Butonul este conectat la tensiunea pozitivă și apoi, un rezistor de tragere este conectat la GND. Dacă nu este apăsat butonul, intrarea PORTEI ȘI va fi scăzută. Dacă butonul este apăsat, intrarea poartă AND va fi mare. Pentru poarta AND, ambele I / P trebuie să fie ridicate pentru a obține o ieșire ridicată. Pentru a lucra circuitul bufniței, trebuie să apăsați ambele butoane în jos, ceea ce arată utilitatea mare a rezistențelor de tragere.
Aplicații ale rezistențelor pull-up și pull-down
- Rezistențele pull-up și pull-down sunt frecvent utilizate în dispozitive de interfață cum ar fi interfațarea unui comutator la microcontroler.
- Majoritatea microcontrolerelor au încorporate rezistențe de tragere în sus / de tragere programabile.Deci, este posibilă interfața directă a unui comutator cu un microcontroler.
- În general, rezistențele de tragere sunt adesea folosite decât rezistențele de tragere, deși unele familii de microcontrolere au atât rezistențe pull-up, cât și pull-down.
- Aceste rezistențe sunt adesea utilizate în Convertoare A / D pentru a asigura un flux controlat de curent într-un senzor rezistiv
- Rezistențele pull-up și pull-down sunt utilizate în magistrala de protocol I2C, în care rezistențele pull-up sunt utilizate pentru a permite unui singur pin să acționeze ca I / P sau O / P.
- Când nu este conectat la o magistrală de protocol I2C, pinul plutește într-o stare de impedanță ridicată. Rezistențele de tragere sunt de asemenea utilizate pentru ieșiri pentru a permite un O / P cunoscut
Prin urmare, acest lucru este totul despre funcționarea și diferența dintre rezistențele pull-up și pull-down cu un exemplu practic. Credem că ați avut o idee mai bună despre acest concept. În plus, pentru orice întrebări referitoare la acest articol sau Proiecte electronice , ne puteți contacta comentând în secțiunea de comentarii de mai jos.
