ความแตกต่างระหว่างตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลงและตัวอย่างการปฏิบัติ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ในรูปแบบใด ๆ ระบบฝังตัว ใช้สัญญาณ I / O เพื่อสื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอก รูปแบบที่ง่ายที่สุดของ I / O มักระบุเป็น GPIO (General Purpose Input / Output) เมื่อระดับแรงดันไฟฟ้า GPIO ต่ำแสดงว่าอยู่ในสถานะอิมพีแดนซ์สูงหรือสูงจากนั้นจึงใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลงเพื่อให้แน่ใจว่า GPIO อยู่ในสถานะที่ถูกต้องเสมอโดยปกติแล้ว GPIO จะถูกจัดเรียงบน a ไมโครคอนโทรลเลอร์ เป็น I / O ในฐานะอินพุตพินไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถใช้สถานะใดสถานะหนึ่งต่อไปนี้: สูงต่ำและลอยตัวหรืออิมพีแดนซ์สูง เมื่อ I / p ถูกขับเคลื่อนเหนือ i / p เป็นเกณฑ์ที่สูงจะเป็นตรรกะหนึ่งเมื่อ I / P ขับเคลื่อนต่ำกว่า I / P ซึ่งเป็นเกณฑ์ต่ำอินพุตจะเป็นลอจิก 0 เมื่ออยู่ในการลอยตัว หรือสถานะอิมพีแดนซ์สูงระดับ I / P จะไม่สูงหรือต่ำอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่าค่าของ I / P อยู่ในสถานะที่ทราบเสมอให้ใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลงหน้าที่หลักของตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลงคือตัวต้านทานแบบดึงขึ้นจะดึงสัญญาณไปที่สถานะสูง เว้นแต่ว่าจะขับเคลื่อนต่ำและตัวต้านทานแบบดึงลงจะดึงสัญญาณไปที่สถานะต่ำเว้นแต่ว่าจะขับเคลื่อนสูง

ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลง

Resistor คืออะไร?

Resistor เป็นส่วนประกอบที่ใช้กันมากที่สุดในหลาย ๆ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หน้าที่หลักของตัวต้านทานคือ จำกัด การไหลของกระแสไปยังส่วนประกอบอื่น ๆ ตัวต้านทานทำงานบนหลักการของกฎโอห์มซึ่งระบุว่าการกระจายเนื่องจากความต้านทาน หน่วยของความต้านทานคือโอห์มและสัญลักษณ์ของโอห์มแสดงความต้านทานในวงจร มี ตัวต้านทานหลายประเภท มีจำหน่ายในตลาดโดยมีขนาดและคะแนนที่แตกต่างกัน เป็นตัวต้านทานฟิล์มโลหะตัวต้านทานฟิล์มบางและตัวต้านทานฟิล์มหนาตัวต้านทานแบบแผลลวดตัวต้านทานเครือข่ายตัวต้านทานพื้นผิวตัวต้านทานเมาท์ตัวต้านทานตัวแปรและตัวต้านทานพิเศษ

ตัวต้านทาน

พิจารณาตัวต้านทานสองตัวในการเชื่อมต่อแบบอนุกรมจากนั้นกระแสเดียวกันที่ฉันไหลผ่านตัวต้านทานสองตัวและทิศทางของกระแสจะถูกระบุด้วยลูกศรเมื่อตัวต้านทานสองตัวเชื่อมต่อแบบขนานดังนั้นความเป็นไปได้ที่จะลดลง V ในตัวต้านทานสองตัวคือ เหมือนกัน.

ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น

ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นเป็นตัวต้านทานค่าคงที่แบบธรรมดาซึ่งเชื่อมต่อระหว่างแหล่งจ่ายแรงดันและพินเฉพาะ ใช้ตัวต้านทานเหล่านี้ใน วงจรลอจิกดิจิทัล เพื่อให้แน่ใจว่าระดับลอจิกที่พินซึ่งส่งผลให้อยู่ในสถานะที่แรงดันไฟฟ้าอินพุต / เอาต์พุตไม่มีสัญญาณขับ วงจรลอจิกดิจิทัลประกอบด้วยสามสถานะเช่นความต้านทานสูงต่ำและลอยตัวหรือสูง เมื่อพินไม่ได้ถูกดึงไปที่ระดับลอจิกต่ำหรือสูงสถานะอิมพีแดนซ์สูงจะเกิดขึ้น ตัวต้านทานเหล่านี้ใช้เพื่อแก้ปัญหาสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์โดยดึงค่าไปที่สถานะสูงดังที่เห็นในรูป เมื่อสวิตช์เปิดอยู่อินพุตของไมโครคอนโทรลเลอร์จะลอยตัวและนำลงมาเมื่อปิดสวิตช์เท่านั้น ค่าตัวต้านทานแบบดึงขึ้นโดยทั่วไปคือ 4.7kilo Ohms แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น

NAND Gate Circuit โดยใช้ Pull Up Resistor

ในโครงการนี้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นจะต่อเข้ากับวงจรชิปลอจิก วงจรเหล่านี้เป็นวงจรที่ดีที่สุดในการทดสอบตัวต้านทานแบบดึงขึ้น วงจรชิปลอจิกทำงานโดยอาศัยสัญญาณต่ำหรือสูง ในโครงการนี้ประตู NAND ถูกนำมาเป็นตัวอย่างของชิปลอจิก หน้าที่หลักของประตู NAND คือเมื่ออินพุตประตู NAND ใด ๆ ต่ำสัญญาณเอาต์พุตจะสูง ในทำนองเดียวกันเมื่ออินพุตของ NAND gate สูงสัญญาณเอาต์พุตจะต่ำ

ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับวงจร AND gate ที่ใช้ตัวต้านทานแบบดึงลงคือ NAND gate chip (4011), ตัวต้านทาน 10Kilo Ohm-2, Pushbuttons-2, ตัวต้านทาน 330ohm และ LED

• ประตู NAND แต่ละอันประกอบด้วย I / P สองตัวและ O / P หนึ่งขา
• ปุ่มกดสองปุ่มใช้เป็นอินพุตไปยังประตู AND
• ค่าตัวต้านทานแบบดึงขึ้นคือ 10 กิโลโอห์มและส่วนประกอบที่เหลือคือตัวต้านทาน 330 โอห์มและ LED ตัวต้านทาน 330 โอห์มเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อ จำกัด กระแสให้กับ LED

แผนภาพวงจรของประตู NAND ที่ใช้ตัวต้านทานแบบดึงลง 2 ตัวที่ i / ps ไปยังประตู NAND แสดงอยู่ด้านล่าง

NAND Gate Circuit โดยใช้ Pull -up Resistor

ในวงจรนี้เพื่อให้พลังงานแก่ชิปจะถูกป้อนด้วย 5V ดังนั้น + 5V จะมอบให้กับพิน 14 และพิน 7 เชื่อมต่อกับกราวด์ ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นเชื่อมต่อกับอินพุตเกต NAND ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นเชื่อมต่อกับอินพุตแรกของประตู NAND และแรงดันไฟฟ้าบวก ปุ่มกดเชื่อมต่อกับ GND เมื่อไม่ได้กดปุ่มกดอินพุตประตู NAND จะสูง เมื่อกดปุ่มกดอินพุตประตู NAND จะต่ำ สำหรับ NAND gate I / Ps ทั้งสองต้องต่ำเพื่อให้ได้เอาต์พุตสูง ในการทำงานวงจรนกฮูกคุณต้องกดปุ่มทั้งสองลง นี่แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่ยอดเยี่ยมของตัวต้านทานแบบดึงขึ้น

ตัวต้านทานแบบดึงลง

ในฐานะตัวต้านทานแบบดึงขึ้นตัวต้านทานแบบดึงลงก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน แต่พวกเขาดึงพินให้มีค่าต่ำ ตัวต้านทานแบบดึงลงเชื่อมต่อระหว่างพินเฉพาะบนไมโครคอนโทรลเลอร์และขั้วกราวด์ ตัวอย่างของตัวต้านทานแบบดึงลงคือวงจรดิจิทัลที่แสดงในรูปด้านล่าง สวิตช์เชื่อมต่อระหว่าง VCC และขาไมโครคอนโทรลเลอร์ เมื่อสวิตช์ถูกปิดในวงจรอินพุตของไมโครคอนโทรลเลอร์คือลอจิก 1 แต่เมื่อสวิตช์เปิดอยู่ในวงจรตัวต้านทานแบบดึงลงจะดึงแรงดันไฟฟ้าอินพุตลงไปที่พื้น (ตรรกะ 0 หรือค่าลอจิกต่ำ) ตัวต้านทานแบบดึงลงควรมีความต้านทานสูงกว่าอิมพีแดนซ์ของวงจรลอจิก

ตัวต้านทานแบบดึงลง

และ Gate Circuit โดยใช้ Pull Down Resistor

ในโครงการนี้ตัวต้านทานแบบดึงลงจะต่อเข้ากับวงจรชิปลอจิก วงจรเหล่านี้เป็นวงจรที่ดีที่สุดในการทดสอบตัวต้านทานแบบดึงลง วงจรชิปลอจิกทำงานโดยอาศัยสัญญาณต่ำหรือสูง ในโปรเจ็กต์นี้ AND gate ถูกนำมาเป็นตัวอย่างของชิปลอจิกหน้าที่หลักของ AND gate คือเมื่ออินพุตทั้งสองของ AND gate สูงสัญญาณเอาต์พุตจะสูง ในทำนองเดียวกันเมื่ออินพุตของประตู AND ต่ำสัญญาณเอาต์พุตจะต่ำ

ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับวงจร AND gate ที่ใช้ตัวต้านทานแบบดึงลงคือ AND gate chip (SN7408), ตัวต้านทาน 10Kilo Ohm-2, Push buttons-2, ตัวต้านทาน 330 Ohm และ LED

• แต่ละประตู AND ประกอบด้วยสอง I / P และหนึ่ง O / P
• ปุ่มกดสองปุ่มใช้เป็นอินพุตไปยังประตู AND
• ค่าตัวต้านทานแบบดึงลงคือ 10 กิโลโอห์มและส่วนประกอบที่เหลือคือตัวต้านทาน 330 โอห์มและ LED ตัวต้านทาน 330 โอห์มเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อ จำกัด กระแสให้กับ LED

แผนภาพวงจรของประตู AND โดยใช้ตัวต้านทานแบบดึงลง 2 ตัวที่ i / ps ไปที่ประตู AND แสดงอยู่ด้านล่าง

และ Gate Circuit โดยใช้ Pull Down Resistor

ในวงจรนี้เพื่อให้พลังงานแก่ชิปจะถูกป้อนด้วย 5V ดังนั้น + 5V จะมอบให้กับพิน 14 และพิน 7 เชื่อมต่อกับกราวด์ ตัวต้านทานแบบดึงลงเชื่อมต่อกับอินพุตประตู AND ตัวต้านทานแบบดึงลงหนึ่งตัวเชื่อมต่อกับอินพุตแรกของประตู AND ปุ่มกดเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าบวกจากนั้นตัวต้านทานแบบดึงลงจะเชื่อมต่อกับ GND หากไม่ได้กดปุ่มกด AND อินพุตประตูจะต่ำ หากกดปุ่มกด AND อินพุตเกทจะสูงสำหรับ AND เกต I / Ps ทั้งสองต้องสูงเพื่อให้ได้เอาต์พุตสูง ในการทำงานวงจรนกฮูกคุณต้องกดปุ่มทั้งสองลงสิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่ยอดเยี่ยมของตัวต้านทานแบบดึงลง

การใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลง

• มักใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลง อุปกรณ์เชื่อมต่อ เช่นการเชื่อมต่อสวิตช์กับไมโครคอนโทรลเลอร์
• ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ มีตัวต้านทานแบบดึงขึ้น / ดึงลงที่ตั้งโปรแกรมได้ในตัวดังนั้นการเชื่อมต่อสวิตช์กับไมโครคอนโทรลเลอร์โดยตรงจึงเป็นไปได้
• โดยทั่วไปมักใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นมากกว่าตัวต้านทานแบบดึงลงแม้ว่าไมโครคอนโทรลเลอร์บางตระกูลจะมีทั้งตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลง
• ตัวต้านทานเหล่านี้มักใช้ใน ตัวแปลง A / D เพื่อให้กระแสไฟฟ้าควบคุมไปยังเซ็นเซอร์ตัวต้านทาน
• ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลงใช้ในบัสโปรโตคอล I2C ซึ่งตัวต้านทานแบบดึงขึ้นใช้เพื่อให้พินเดียวทำหน้าที่เป็น I / P หรือ O / P
• เมื่อไม่ได้เชื่อมต่อกับบัสโปรโตคอล I2C พินจะลอยอยู่ในสถานะอิมพีแดนซ์สูง ตัวต้านทานแบบดึงลงยังใช้สำหรับเอาต์พุตเพื่อจ่าย O / P ที่รู้จัก

ดังนั้นทั้งหมดนี้เกี่ยวกับการทำงานและความแตกต่างระหว่างตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและแบบดึงลงพร้อมตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงเราเชื่อว่าคุณมีความคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับแนวคิดนี้นอกจากนี้สำหรับข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับบทความนี้หรือ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถติดต่อเราได้โดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง