Różnica między rezystorami pull-up i pull-down a praktyczne przykłady

Różnica między rezystorami pull-up i pull-down a praktyczne przykłady

Mikrokontroler w dowolnym Wbudowany system wykorzystuje sygnały we / wy do komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi. Najprostszą formą I / O jest zwykle określana jako GPIO (wejście / wyjście ogólnego przeznaczenia). Gdy poziom napięcia GPIO jest niski, to jest w stanie wysokiej lub wysokiej impedancji, wówczas rezystory podciągające i obniżające są używane, aby zapewnić GPIO, który jest zawsze w prawidłowym stanie. mikrokontroler jako I / O. Jako wejście pin mikrokontrolera może przyjmować jeden z tych stanów: wysoki, niski i pływający lub wysoką impedancję. Kiedy I / P jest wysterowane powyżej i / p jest wysokim progiem, jest to logiczne. Kiedy I / P jest sterowane poniżej I / P, co jest dolnym progiem, wejście jest logiczne 0. Gdy w zmiennym lub stan wysokiej impedancji, poziom I / P nie jest stale wysoki ani niski. Aby zapewnić, że wartości I / P są zawsze w znanym stanie, stosowane są rezystory pull-up i pull-down.Główną funkcją rezystorów pull-up i pull-down jest to, że rezystor pull up podciąga sygnał do stanu wysokiego chyba że jest ustawiony na stan niski, a rezystor obniżający ciągnie sygnał do stanu niskiego, chyba że jest on ustawiony w stan wysoki.



Rezystory pull-up i pull-down

Rezystory pull-up i pull-down

Co to jest rezystor?

Rezystor jest najczęściej używanym elementem w wielu elektroniczne obwody i urządzeń elektronicznych. Główną funkcją rezystora jest ograniczenie przepływu prądu do innych elementów. Rezystor działa na zasadzie prawa omowego, które mówi, że rozpraszanie spowodowane oporem. Jednostką rezystancji jest om, a symbol om oznacza opór w obwodzie. Tam są liczne typy rezystorów są dostępne na rynku w różnych rozmiarach i ocenach. Są to rezystory z folii metalowej, rezystory cienkowarstwowe i rezystory grubowarstwowe, rezystory drutowe, rezystory sieciowe, rezystory powierzchniowe, rezystory montażowe, rezystory zmienne i rezystory specjalne.






Rezystor

Rezystor

Rozważ dwa rezystory w połączeniu szeregowym, wtedy ten sam prąd I przepływa przez dwa rezystory, a kierunek prądu jest wskazany strzałką.Gdy dwa rezystory są połączone równolegle, wówczas spadek potencjału V na obu rezystorach jest podobnie.



Rezystory podciągające

Rezystory pull-up to proste rezystory o stałej wartości, które są podłączane między źródłem napięcia a konkretnym pinem. Te rezystory są używane w cyfrowe układy logiczne aby zapewnić poziom logiczny na pinie, co skutkuje stanem, w którym napięcie wejściowe / wyjściowe jest nieistniejącym sygnałem sterującym. Cyfrowe obwody logiczne składają się z trzech stanów, takich jak wysoki, niski i pływający lub wysoka impedancja. Gdy pin nie jest wyciągany do niższego lub wyższego poziomu logicznego, pojawia się stan wysokiej impedancji. Te rezystory służą do rozwiązania problemu mikrokontrolera poprzez podwyższenie wartości do stanu wysokiego, jak pokazano na rysunku. Gdy przełącznik jest otwarty, wejście mikrokontrolera byłoby płynne i obniżane tylko wtedy, gdy przełącznik jest zamknięty. Typowa wartość rezystora podciągającego wynosi 4,7 kilooma, ale może się zmieniać w zależności od zastosowania.

Rezystor podciągający

Rezystor podciągający

Obwód bramki NAND wykorzystujący rezystor podciągający

W tym projekcie rezystor podciągający jest podłączony do obwodu logicznego. Te obwody są najlepszymi obwodami do testowania rezystorów podciągających. Układy scalone logiczne działają w oparciu o niskie lub wysokie sygnały. W tym projekcie bramka NAND jest traktowana jako przykład układu logicznego. Główną funkcją bramki NAND jest to, że gdy którekolwiek wejście bramki NAND jest niskie, sygnał wyjściowy jest wysoki. W ten sam sposób, gdy wejścia bramki NAND są wysokie, sygnał wyjściowy jest niski.

Wymagane komponenty dla obwodu bramki AND z rezystorami pull-down to układ bramki NAND (4011), rezystory 10Kilo Ohm-2, Pushbuttons-2, rezystor 330ohm i dioda LED.


  • Każda bramka NAND składa się z dwóch styków I / P i jednego wyprowadzenia O / P.
  • Dwa przyciski służą jako wejścia do bramki AND.
  • Wartość rezystora podciągającego wynosi 10 kiloomów, a pozostałe elementy to rezystor 330 omów i dioda LED. Rezystor 330 omów jest połączony szeregowo, aby ograniczyć prąd do diody LED

Schemat obwodu bramki NAND wykorzystującej 2 rezystory pull-down na i / ps do bramki NAND pokazano poniżej.

Obwód bramki NAND wykorzystujący rezystor pull-up

Obwód bramki NAND wykorzystujący rezystor pull-up

W tym obwodzie, aby zasilić układ, jest on zasilany napięciem 5 V. Tak więc + 5V jest podawane na pin 14, a pin7 jest podłączony do masy. Rezystory podciągające są podłączone do wejść bramki NAND. Rezystor podciągający jest podłączony do pierwszego wejścia bramki NAND i napięcia dodatniego. Przycisk jest podłączony do GND. Gdy przycisk nie jest wciśnięty, wejście bramki NAND jest wysokie. Po naciśnięciu przycisku wejście bramki NAND jest niskie. W przypadku bramki NAND oba I / P muszą być niskie, aby uzyskać wysoki sygnał wyjściowy. Aby uruchomić obwód sowy, musisz nacisnąć oba przyciski. To pokazuje wielką użyteczność rezystorów podciągających.

Rezystory pull-down

Podobnie jak rezystory pull-up, rezystory pull-down również działają w ten sam sposób. Ale wyciągają szpilkę do niskiej wartości. Rezystory pull-down są podłączone między konkretnym pinem mikrokontrolera a zaciskiem uziemienia. Przykładem rezystora obniżającego jest obwód cyfrowy pokazany na poniższym rysunku. Przełącznik jest podłączony między VCC a pinem mikrokontrolera. Gdy przełącznik jest zamknięty w obwodzie, wejście mikrokontrolera jest logiczne 1, ale gdy przełącznik jest rozwarty w obwodzie, rezystor obniżający ciągnie napięcie wejściowe do masy (logiczne 0 lub logiczna niska wartość). Rezystor obniżający powinien mieć wyższą rezystancję niż impedancja obwodu logicznego.

Rezystor pull-down

Rezystor pull-down

I obwód bramki wykorzystujący rezystor obniżający

W tym projekcie rezystor obniżający jest podłączony do obwodu logicznego. Te obwody są najlepszymi obwodami do testowania rezystorów obniżających. Obwody układu logicznego działają w oparciu o niskie lub wysokie sygnały. W tym projekcie jako przykład układu logicznego przyjęto bramkę AND, której główną funkcją jest, gdy oba wejścia bramki AND są w stanie wysokim, sygnał wyjściowy jest wysoki. W ten sam sposób, gdy wejścia bramki AND są niskie, sygnał wyjściowy jest niski.

Wymagane komponenty dla obwodu bramki AND wykorzystującego rezystory pull-down to układ bramki AND (SN7408), rezystory 10Kilo Ohm-2, przyciski-2, rezystor 330 Ohm i dioda LED.

  • Każda bramka AND składa się z dwóch I / P i jednego O / P
  • Dwa przyciski służą jako wejścia do bramki AND.
  • Wartość rezystora obniżającego wynosi 10 kiloomów, a pozostałe elementy to rezystor 330 omów i dioda LED. Rezystor 330 omów jest połączony szeregowo, aby ograniczyć prąd do diody LED.

Schemat obwodu bramki AND wykorzystującej 2 rezystory pull down na i / ps do bramki AND pokazano poniżej.

I obwód bramki wykorzystujący rezystor obniżający

I obwód bramki wykorzystujący rezystor obniżający

W tym obwodzie, aby zasilić układ, jest zasilany napięciem 5 V. Tak więc + 5V jest podawane na pin 14, a pin7 jest podłączony do masy. Rezystory pull-down są podłączone do wejść bramki AND. Do pierwszego wejścia bramki AND podłączany jest jeden rezystor obniżający, przycisk podłączany jest do napięcia dodatniego, a następnie rezystor obniżający podłączany jest do GND. Jeśli przycisk nie zostanie wciśnięty, wejście bramki AND będzie niskie. Jeśli przycisk jest wciśnięty, wejście bramki AND będzie w stanie wysokim W przypadku bramki AND oba I / P muszą być wysokie, aby uzyskać wysokie wyjście. Aby uruchomić obwód sowy, należy wcisnąć oba przyciski, co świadczy o dużej użyteczności rezystorów pull-down.

Zastosowania rezystorów pull-up i pull-down

  • Rezystory pull-up i pull-down są często używane w urządzenia łączące jak podłączenie przełącznika do mikrokontrolera.
  • Większość mikrokontrolerów mają wbudowane programowalne rezystory pull up / pull down, więc możliwe jest bezpośrednie połączenie przełącznika z mikrokontrolerem.
  • Ogólnie rzecz biorąc, rezystory pull-up są często używane niż rezystory pull down, chociaż niektóre rodziny mikrokontrolerów mają zarówno rezystory pull-up, jak i pull-down.
  • Te rezystory są często używane w Przetworniki A / D zapewnienie kontrolowanego przepływu prądu do czujnika rezystancyjnego
  • Rezystory pull-up i pull-down są używane w szynie protokołu I2C, w której rezystory podciągające są używane, aby umożliwić pojedynczemu pinowi działanie jako I / P lub O / P.
  • Gdy nie jest podłączony do magistrali protokołu I2C, pin pływa w stanie wysokiej impedancji. Rezystory obniżające są również używane jako wyjścia, aby zapewnić znane O / P

Dlatego chodzi o działanie i różnicę między rezystorami pull-up i pull-down z praktycznym przykładem. Wierzymy, że masz lepsze pojęcie o tej koncepcji, a ponadto w przypadku pytań dotyczących tego artykułu lub Projekty elektroniczne , możesz skontaktować się z nami, komentując w sekcji komentarzy poniżej.