Микроконтролер във всеки вградена система използва I / O сигнали за комуникация с външните устройства. Най-простата форма на I / O обикновено се посочва като GPIO (General Purpose Input / Output). Когато нивото на напрежение GPIO е ниско, тогава то е в състояние на висок или висок импеданс, тогава издърпващите и падащите резистори се използват за осигуряване на GPIO, който винаги е в валидно състояние. Обикновено GPIO е разположен на микроконтролер като I / O. Като вход, щифтът на микроконтролера може да приеме едно от следните състояния: висок, нисък и плаващ или висок импеданс. Когато i / p се задвижва над i / p е висок праг, това е логично. Когато I / P се задвижва под I / P, което е нисък праг, входът е логика 0. Когато е в плаващ или състояние на висок импеданс, нивото на I / P не е постоянно високо, нито ниско. За да се гарантира, че стойностите на I / P винаги са в известно състояние, се използват изтеглящи и падащи резистори. Основната функция на изтеглящите и падащите резистори е, че изтеглящият резистор издърпва сигнала до високо състояние освен ако не се задвижва ниско и падащ резистор дърпа сигнала в ниско състояние, освен ако не се задвижва високо.
Издърпващи и падащи резистори
Какво е резистор?
Резисторът е най-често използваният компонент в много електронни схеми и електронни устройства. Основната функция на резистора е, че той ограничава потока на тока до други компоненти. Резисторът работи на принципа на ома закон, който гласи, че разсейването поради съпротивлението. Единицата за съпротивление е ома и символът на ома показва съпротивление във верига. Има множество видове резистори се предлагат на пазара с различни размери и рейтинг. Те са метални филмови резистори, тънкослойни резистори и дебелослойни резистори, резистори с жична навивка, мрежови резистори, повърхностни резистори, монтирани резистори, променливи резистори и специални резистори.
Резистор
Помислете за два резистора в последователна връзка, след това през двата резистора протича един и същ ток I и посоката на тока е посочена със стрелка. Когато двата резистора са в паралелна връзка, тогава потенциалният спад V през двата резистора е същото.
Издърпващи резистори
Издърпващите резистори са прости резистори с фиксирана стойност, които са свързани между захранващото напрежение и конкретния щифт. Тези резистори се използват в цифрови логически схеми за осигуряване на логическо ниво на щифт, което води до състояние, при което входното / изходното напрежение е несъществуващ управляващ сигнал. Цифровите логически схеми се състоят от три състояния като висок, нисък и плаващ или висок импеданс. Когато щифтът не е издърпан на по-ниско или високо логическо ниво, тогава се получава състоянието с висок импеданс. Тези резистори се използват за решаване на проблема за микроконтролера чрез издърпване на стойността до високо състояние, както се вижда на фигурата. Когато ключът е отворен, входът на микроконтролерите ще бъде плаващ и свален само когато ключът е затворен. Типичната стойност на издърпващия резистор е 4,7 кило Ома, но може да се промени в зависимост от приложението.
Издърпващ резистор
NAND Gate Circuit с помощта на издърпващ резистор
В този проект издърпващият резистор е свързан към логическа верига на чипа. Тези схеми са най-добрите схеми за тестване на издърпващи резистори. Веригите на логическите чипове работят въз основа на ниски или високи сигнали. В този проект портата NAND се приема като пример за логически чип. Основната функция на NAND порта е, когато някой от входовете на NAND порта е нисък, тогава изходният сигнал е висок. По същия начин, когато входовете на портата NAND са високи, тогава изходният сигнал е нисък.
Необходимите компоненти за верига AND порта, използващи падащи резистори, са чип NAND gate (4011), 10Kilo Ohm резистори-2, бутони-2, 330ohm резистор и светодиод.
- Всеки NAND порта се състои от два I / P и един O / P щифт.
- Два входящи бутона се използват като входове към порта И.
- Стойността на издърпващия резистор е 10 кило Ома, а останалите компоненти са 330 Ома резистор и светодиод. Резисторът 330 Ома е свързан последователно, за да ограничи тока до светодиода
Схемата на NAND порта, използваща 2-падащи резистори в i / ps към NAND порта, е показана по-долу.
NAND Gate Circuit с помощта на издърпващ резистор
В тази схема, за да се даде мощност на чипа, той се захранва с 5V. И така, + 5V се дава на щифта 14 и щифт7 е свързан със земята. Издърпващите резистори са свързани към входовете на NAND порта. Издърпващ резистор е свързан към първия вход на порта NAND и положително напрежение. Към GND е свързан бутон. Когато бутонът не е натиснат, входът на NAND порта е висок. Когато се натисне бутон, входът на NAND порта е нисък. За портата NAND и I / Ps трябва да са ниски, за да получат висока мощност. За да работите по веригата на бухала, трябва да натиснете и двата бутона. Това показва голямата полезност на изтеглящите резистори.
Стягащи резистори
Като изтеглящи резистори, падащите резистори също работят по същия начин. Но те издърпват щифта на ниска стойност. Падащите надолу резистори са свързани между определен щифт на микроконтролера и заземяващия терминал. Пример за падащ резистор е цифрова схема, показана на фигурата по-долу. Превключвател е свързан между VCC и щифта на микроконтролера. Когато превключвателят е затворен във веригата, входът на микроконтролера е логика 1, но когато превключвателят е отворен във верига, падащият резистор изтегля входното напрежение към земята (логика 0 или логическа ниска стойност). Падащият резистор трябва да има по-голямо съпротивление от импеданса на логическата верига.
Падащ резистор
И Gate Circuit с помощта на Pull Down резистор
В този проект падащият резистор е свързан към схема на логически чип. Тези схеми са най-добрите схеми за тестване на падащи резистори. Схемите на логическия чип работят въз основа на ниски или високи сигнали. В този проект, AND порта се приема като пример за логическия чип. Основната функция на AND порта е, когато и двата входа на AND порта са високи, тогава изходният сигнал е висок. По същия начин, когато входовете на порта И са ниски, тогава изходният сигнал е нисък.
Необходимите компоненти за верига AND порта, използващи падащи резистори, са чип AND gate (SN7408), 10Kilo Ohm резистори-2, бутони-2, 330 Ohm резистор и светодиод.
- Всяка И порта се състои от два I / P и един O / P
- Два входящи бутона се използват като входове към порта И.
- Стойността на падащия резистор е 10 кило Ома, а останалите компоненти са 330 Ома резистор и светодиод. Резисторът 330 Ома е свързан последователно, за да ограничи тока до светодиода.
Електрическата схема на порта AND с използване на 2-издърпващи резистори при i / ps към порта AND е показана по-долу.
И Gate Circuit с помощта на Pull Down резистор
В тази схема, за да се даде мощност на чипа, той се захранва с 5V. И така, + 5V се дава на щифт 14 и pin7 е свързан към земята. Стягащите резистори са свързани към входовете AND. Един падащ резистор е свързан към първия вход на порта И. Бутонът е свързан към положителното напрежение и след това падащ резистор е свързан към GND. Ако бутонът не бъде натиснат, входът И на портата ще бъде нисък. Ако бутонът е натиснат, входът AND ще бъде висок. За AND порта и двата I / Ps трябва да са високи, за да получат висок изход. За да работите с веригата на бухала, трябва да натиснете двата бутона. Това показва голямата полезност на падащите резистори.
Приложения на изтеглящи и изтеглящи резистори
- Често се използват изтеглящи и падащи резистори устройства за свързване като свързване на превключвател към микроконтролер.
- Повечето от микроконтролерите имат вградени програмируеми издърпващи / издърпващи резистори.Така че е възможно директно свързване на превключвател с микроконтролер.
- По принцип често се използват издърпващи резистори, отколкото падащи резистори, въпреки че някои семейства микроконтролери имат както изтеглящи, така и падащи резистори.
- Тези резистори често се използват в A / D преобразуватели за осигуряване на контролиран поток на ток в резистивен сензор
- Издърпващите и падащите резистори се използват в протоколната шина I2C, при което изтеглящите резистори се използват, за да позволят на един щифт да действа като I / P или O / P.
- Когато не е свързан към I2C протоколна шина, щифтът плава в състояние на висок импеданс. Издърпващите резистори също се използват за изходи, за да се получи известен O / P
Следователно, всичко е свързано с работата и разликата между изтеглящи и падащи резистори с практически пример. Ние вярваме, че имате по-добра представа за тази концепция. Освен това, за всякакви въпроси относно тази статия или Проекти за електроника , можете да се свържете с нас, като коментирате в раздела за коментари по-долу.
