Hilahin at hilahin pababa ang risistor

Ano ang Resistor?

Ang mga resistor ay kasalukuyang naglilimita sa mga aparato na ginagamit ng sagana sa mga electronics circuit at mga produkto. Ito ay isang passive na bahagi na nagbibigay ng paglaban kapag kasalukuyang dumadaloy dito. Mayroong maraming iba't ibang mga uri ng resistors. Sinusukat ang paglaban sa Ohm na may tanda na Ω.

Ano ang Pull-up at Pull-Down Resistor at Bakit kailangan natin ang mga ito?

Kung isasaalang-alang namin ang isang digital circuit, ang mga pin ay palaging magiging 0 o 1. Sa ilang mga kaso, kailangan nating baguhin ang estado mula 0 hanggang 1 o mula 1 hanggang 0. Sa alinmang kaso, kailangan nating hawakan ang digital pin alinman sa 0 at pagkatapos ay baguhin ang estado sa 1 o kailangan nating hawakan ito 0 at pagkatapos ay baguhin sa 1. Sa parehong kaso, kailangan nating gawin ang digital pin alinman sa ' Mataas ' o ' Mababang ' ngunit hindi ito maaaring iwanang lumulutang.

Kaya, sa bawat kaso, ang estado ay nabago tulad ng ipinakita sa ibaba.

Ngayon, kung papalitan natin ang Mataas at Mababang halaga sa aktwal na halaga ng boltahe kung gayon ang Mataas ay ang antas ng lohika na TAAS (sabihin nating 5V) at Mababang magiging lupa o 0v.

A Pull-up risistor ay ginagamit upang gumawa ng mga default na estado ng digital pin bilang Mataas o sa antas ng logic (sa imahe sa itaas nito ay 5V) at isang Pull-Down risistor ay eksakto sa tapat, ito ay gumagawa ng mga default na estado ng mga digital na i-pin bilang Mababang (0V).

Ngunit bakit kailangan namin ang mga resistor sa halip na maaari naming ikonekta ang mga digital na pin ng lohika nang direkta sa boltahe sa antas ng Logic o sa lupa tulad ng imahe sa ibaba?

Sa gayon, hindi namin ito nagawa. Tulad ng digital circuit na gumagana sa mababang kasalukuyang, ang pagkonekta ng mga pin ng lohika nang direkta sa supply boltahe o sa lupa ay hindi isang mahusay na pagpipilian. Bilang direktang koneksyon kalaunan taasan ang kasalukuyang daloy tulad ng maikling circuit at maaaring makapinsala sa sensitibong circuit ng lohika na hindi ipinapayong. Upang makontrol ang kasalukuyang daloy, kailangan namin ng mga pull-down o pull up resistors. Pinapayagan ng isang resistor na pull-up ang kinokontrol na kasalukuyang daloy mula sa mapagkukunan ng boltahe ng suplay sa mga digital input pin, kung saan ang mga resistor na pull-down ay maaaring epektibo na makontrol ang kasalukuyang daloy mula sa mga digital na pin patungo sa lupa. Kasabay nito ang parehong resistors, ang pull-down at pull-up resistors ay nagtataglay ng digital na estado alinman sa Mababa o Mataas.

Kung saan at Paano gamitin ang Pull-up at Pull-down resistors

Sa pamamagitan ng pagsangguni sa imahe ng microcontroller sa itaas, kung saan ang mga digital na pin ng lohika ay pinaikling sa lupa at VCC, maaari nating baguhin ang koneksyon gamit ang mga pull-up at pull-down resistor.

Ipagpalagay, kailangan namin ng isang default na estado ng lohika at nais na baguhin ang estado sa pamamagitan ng ilang pakikipag-ugnayan o panlabas na mga peripheral, gumagamit kami ng isang pull-up o pull-down resistors.

Mga pull-up Resistor

Kung kailangan namin ng mataas na estado bilang default at nais naming baguhin ang estado sa Mababang sa pamamagitan ng ilang panlabas na pakikipag-ugnay maaari naming gamitin ang Pull-up risistor tulad ng imahe sa ibaba-

Ang pin na input ng digital na lohika na P0.5 ay maaaring i-toggle mula sa lohika 1 o Mataas sa lohika 0 o Mababang gamit ang switch SW1. Ang R1 risistor ay kumikilos bilang isang pull-up risistor. Nakakonekta ito sa boltahe ng lohika mula sa mapagkukunan ng supply ng 5V. Kaya, kapag ang switch ay hindi pinindot, ang lohikal na input pin ay palaging isang default boltahe ng 5V o ang pin ay palaging Mataas hanggang sa mapindot ang switch at maikli ang pin sa ground na ginagawang Mababang lohika.

Gayunpaman, tulad ng sinabi namin na ang pin ay hindi maaaring direktang maiksi sa lupa o Vcc dahil sa kalaunan ay masisira ang circuit dahil sa kondisyon ng maikling circuit, ngunit sa kasong ito, muli itong pinapadaan sa lupa gamit ang closed switch. Ngunit, maingat na tingnan, Hindi talaga ito napaikli. Sapagkat, alinsunod sa batas ng ohms, dahil sa pull-up na paglaban, isang maliit na halaga ng kasalukuyang dumadaloy mula sa mapagkukunan patungo sa resistors at ang switch at pagkatapos ay maabot ang lupa.

Kung hindi namin gagamitin ang pull-up risistor na ito, ang output ay direktang maikli sa lupa kapag ang switch ay pinindot, sa kabilang banda, kapag bubuksan ang switch ang antas ng lohika na pin ay palutangin at maaaring gumawa ng ilang hindi kanais-nais resulta

Hilahin ang Down Resistor

Ang parehong bagay ay totoo para sa Pull-down risistor. Isaalang-alang ang koneksyon sa ibaba kung saan ipinakita ang pull-down risistor na may koneksyon-

Sa imahe sa itaas, eksaktong kabaligtaran ng nangyayari. Ang pull-down risistor R1 na konektado sa lupa o 0V. Kaya't ginagawa ang antas ng digital na lohika na pin na P0.3 bilang default 0 hanggang sa mapindot ang switch at naging mataas ang antas ng antas ng lohika. Sa ganitong kaso, ang maliit na halaga ng kasalukuyang dumadaloy mula sa mapagkukunan ng 5V patungo sa lupa gamit ang closed switch at Pull-down na risistor, samakatuwid pinipigilan ang antas ng lohika na pin upang maiksi sa 5V na mapagkukunan.

Kaya, para sa iba't ibang mga circuit ng antas ng lohika, maaari naming gamitin ang Pull-up at Pull-down resistors. Ito ay pinaka-karaniwan sa iba't ibang mga naka-embed na hardware, isang wire protocol system, mga peripheral na koneksyon sa isang microchip, Raspberry Pi, Arduino at iba't ibang mga naka-embed na sektor pati na rin para sa mga input ng CMOS at TTL.

Kinakalkula ang Aktwal na Mga Halaga para sa Pull-up at Pull-down na Mga Resistor

Ngayon, tulad ng alam natin kung paano gamitin ang Pull-up at Pull-down na risistor, ang tanong ay ano ang magiging halaga ng mga resistors na iyon? Bagaman, sa maraming mga circuit ng antas ng digital na lohika maaari naming makita ang mga pull-up o pull-down na resistor mula 2k hanggang 4.7k. Ngunit ano ang magiging aktwal na halaga?

Upang maunawaan ito, kailangan nating malaman kung ano ang boltahe ng lohika? Gaano karaming boltahe ang tinukoy bilang mababang Logic at Kung magkano ang tinukoy bilang Logic High?

Para sa iba't ibang mga antas ng lohika, iba't ibang mga microcontroller ang gumagamit ng iba't ibang saklaw para sa mataas na lohika at mababa sa lohika.

Kung isasaalang-alang namin ang isang input ng Antas ng Transistor-Transistor Logic (TTL), sa ibaba ng grap ay ipapakita ang minimum na boltahe ng lohika para sa mataas na pagpapasiya ng Logic at maximum na boltahe ng lohika para sa pagtuklas ng lohika bilang 0 o Mababang.

Tulad ng nakikita natin, na para sa lohika ng TTL, ang maximum na boltahe para sa lohika 0 ay 0.8V. Kaya, kung magbigay kami ng mas mababa sa 0.8V ang antas ng lohika ay tatanggapin bilang 0. Sa kabilang banda, kung magbigay kami ng higit sa 2V sa maximum na 5.25V ang lohika ay tatanggapin bilang Mataas. Ngunit sa 0.8V sa 2V, ito ay isang blangko na rehiyon, sa boltahe na hindi ito masiguro na ang lohika ay tatanggapin bilang Mataas o Mababang. Kaya, para sa ligtas na panig, Sa arkitektura ng TTL, tinatanggap namin ang 0V hanggang 0.8V bilang Mababa at 2V sa 5V bilang Mataas, na ginagarantiyahan na Mababa at Mataas ay makikilala ng mga chips ng lohika sa maliit na boltahe na iyon.

Upang matukoy ang halaga, ang formula ay simpleng batas sa Ohms. Alinsunod sa batas ng ohms, ang formula ay

V = I x R R = V / I

Sa kaso ng Pull-up risistor, ang V ang magiging boltahe ng mapagkukunan - tinanggap ang pinakamababang boltahe bilang Mataas.

At ang kasalukuyang magiging pinakamataas na kasalukuyang nalubog ng mga pin ng lohika.

Kaya, R _pull-up = (V _supply - V _{H (min)}) / _Lubog ako

Kung saan ang _{supply ng} V ay ang boltahe ng suplay, ang V _{H (min)} ay pinakamaliit na tinanggap na boltahe bilang Mataas, at ang _lababo ko ay ang maximum na kasalukuyang nalubog ng digital pin.

Ang parehong bagay ay nalalapat sa Pull-down risistor. Ngunit ang formula ay may kaunting pagbabago.

R _pull-up = (V _{L (max)} - 0) / _Pinagmulan ko

Kung saan (V _{L (max)} ang maximum na boltahe ay tatanggapin bilang Mababang lohika, at ang _mapagkukunan ko ay ang maximum na kasalukuyang _pinagkukunan ng digital pin.

Praktikal na Halimbawa

Ipagpalagay na mayroon kaming isang circuit ng lohika kung saan ang mapagkukunan ng Supply ay 3.3V at ang katanggap-tanggap na mataas na boltahe ng lohika ay 3V, at maaari kaming lumubog sa isang kasalukuyang maximum na 30uA, pagkatapos ay maaari nating piliin ang pull-up risistor gamit ang pormulang tulad nito -

Ngayon, Kung isasaalang-alang namin ang parehong halimbawa na nakasaad sa itaas, kung saan ang circuit ay tumatanggap ng 1V bilang ang maximum na lohika Mababang boltahe at maaaring mapagkukunan ng hanggang sa 200uA ng kasalukuyang pagkatapos ay ang pull-down na risistor ay,

Dagdag pa tungkol sa Pull-Up at Pull-Down Resistors

Bukod sa pagdaragdag ng Pull-up o Pull-down na risistor, ang mga modernong araw na microcontroller ay sumusuporta sa panloob na mga pull up resistor para sa mga digital I / O na pin na naroroon sa loob ng yunit ng microcontroller. Bagaman sa mga maximum na kaso ito ay isang mahina na pull-up, nangangahulugang ang kasalukuyang napakababa.

Kadalasan, kailangan namin ng pull up para sa higit sa 2 o 3 mga digital input-output pin, sa ganitong kaso ginagamit ang isang resistor network. Madali itong isama at magbigay ng mas mababang bilang ng pin.

Ito ay tinatawag na isang resistor network o SIP resistors.

Ito ang simbolo ng resistor net. Ang Pin 1 ay konektado sa mga resistor pin, ang pin na ito ay kailangang ikonekta sa VCC para sa Pull-Up o sa Ground para sa mga hangaring Hilahin. Sa pamamagitan ng paggamit ng SIP risistor na ito, ang mga indibidwal na resistor ay aalisin sa gayon binabawasan ang bilang ng sangkap at puwang sa board. Magagamit ito sa iba't ibang mga halaga, mula sa ilang mga ohm hanggang sa kilo-ohm.