Một bộ vi điều khiển trong bất kỳ hệ thống nhúng sử dụng các tín hiệu I / O để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Dạng I / O đơn giản nhất thường được gọi là GPIO (General Purpose Input / Output). Khi mức điện áp GPIO thấp, tức là nó ở trạng thái trở kháng cao hoặc cao, thì các điện trở kéo lên và kéo xuống được sử dụng để đảm bảo GPIO luôn ở trạng thái hợp lệ. Thông thường, GPIO được bố trí trên một vi điều khiển như I / O. Là một đầu vào, chân vi điều khiển có thể có một trong những trạng thái sau: cao, thấp và nổi hoặc trở kháng cao. Khi một i / p được điều khiển trên ngưỡng i / p là ngưỡng cao, đó là một logic. Khi I / P được điều khiển dưới I / P, là ngưỡng thấp, đầu vào là logic 0. Khi ở trong hoặc trạng thái trở kháng cao, mức I / P không liên tục cao cũng không thấp. Để đảm bảo các giá trị của I / P luôn ở trạng thái đã biết, người ta sử dụng điện trở kéo lên và kéo xuống. Chức năng chính của điện trở kéo lên và kéo xuống là điện trở kéo lên kéo tín hiệu lên trạng thái cao. trừ khi nó được điều khiển ở mức thấp và, một điện trở kéo xuống kéo tín hiệu xuống trạng thái thấp trừ khi nó được điều khiển ở mức cao.
Điện trở kéo lên và kéo xuống
Điện trở là gì?
Điện trở là thành phần được sử dụng phổ biến nhất trong nhiều mạch điện và các thiết bị điện tử. Chức năng chính của điện trở là hạn chế dòng điện chạy qua các thành phần khác. Điện trở hoạt động dựa trên nguyên tắc của định luật ohms nói rằng sự tiêu tán do điện trở. Đơn vị của điện trở là ohm và ký hiệu của ohm thể hiện điện trở trong mạch. Có nhiều loại điện trở có sẵn trên thị trường với các kích cỡ và xếp hạng khác nhau. Đó là điện trở màng kim loại, điện trở màng mỏng và điện trở màng dày, điện trở quấn dây, điện trở mạng, điện trở bề mặt, điện trở ngàm, điện trở biến đổi và điện trở đặc biệt.
Điện trở
Xét hai điện trở mắc nối tiếp, khi đó dòng điện I chạy qua hai điện trở cùng chiều và chiều dòng điện được biểu thị bằng mũi tên. Khi hai điện trở mắc song song thì hiệu điện thế V qua hai điện trở là tương tự.
Điện trở kéo lên
Điện trở kéo lên là điện trở có giá trị cố định đơn giản, được kết nối giữa nguồn điện áp và chân cụ thể. Những điện trở này được sử dụng trong mạch logic kỹ thuật số để đảm bảo mức logic tại chân, dẫn đến trạng thái trong đó điện áp đầu vào / đầu ra là tín hiệu điều khiển không tồn tại. Mạch logic kỹ thuật số bao gồm ba trạng thái như cao, thấp và nổi hoặc trở kháng cao. Khi chân không được kéo xuống mức logic thấp hơn hoặc cao, thì trạng thái trở kháng cao sẽ xảy ra. Các điện trở này được sử dụng để giải quyết vấn đề cho vi điều khiển bằng cách kéo giá trị lên trạng thái cao, như trong hình. Khi công tắc mở, đầu vào của bộ vi điều khiển sẽ nổi và chỉ được đưa xuống khi công tắc đóng. Giá trị điện trở kéo lên điển hình là 4,7kilo Ohms, nhưng có thể thay đổi tùy theo ứng dụng.
Điện trở kéo lên
Mạch cổng NAND sử dụng điện trở kéo lên
Trong dự án này, điện trở kéo lên được nối với mạch chip logic. Các mạch này là mạch tốt nhất để kiểm tra điện trở kéo lên. Các mạch chip logic hoạt động dựa trên tín hiệu thấp hoặc cao. Trong dự án này, cổng NAND được lấy làm ví dụ về chip logic. Chức năng chính của cổng NAND là, khi bất kỳ đầu vào cổng NAND nào ở mức thấp, thì tín hiệu đầu ra sẽ cao. Theo cách tương tự, khi các đầu vào của cổng NAND cao, thì tín hiệu đầu ra thấp.
Các thành phần cần thiết cho mạch cổng AND sử dụng điện trở kéo xuống là chip cổng NAND (4011), điện trở 10Kilo Ohm-2, nút nhấn-2, điện trở 330ohm và đèn LED.
- Mỗi cổng NAND bao gồm hai I / P và một chân O / P.
- Hai nút nhấn được sử dụng làm đầu vào cho cổng AND.
- Giá trị điện trở kéo lên là 10 kilo Ohm và các thành phần còn lại là điện trở 330 Ohm và đèn LED. Điện trở 330 Ohm mắc nối tiếp để hạn chế dòng điện cho đèn LED
Sơ đồ mạch của cổng NAND sử dụng 2 điện trở kéo xuống ở i / ps đến cổng NAND được hiển thị bên dưới.
Mạch cổng NAND sử dụng điện trở kéo lên
Trong mạch này, để cung cấp năng lượng cho chip, nó được cấp nguồn 5V. Vì vậy, + 5V được cấp cho chân 14 và chân 7 được kết nối với đất. Điện trở kéo lên được kết nối với đầu vào cổng NAND. Một điện trở kéo lên được kết nối với đầu vào đầu tiên của cổng NAND và điện áp dương. Một nút nhấn được kết nối với GND. Khi không nhấn nút nhấn, đầu vào cổng NAND ở mức cao. Khi nhấn nút nhấn, đầu vào cổng NAND ở mức thấp. Đối với cổng NAND, cả I / Ps phải ở mức thấp để có đầu ra cao. Để làm việc mạch cú, bạn phải nhấn xuống cả hai nút. Điều này cho thấy sự hữu ích tuyệt vời của điện trở kéo lên.
Điện trở kéo xuống
Khi điện trở kéo lên, điện trở kéo xuống cũng hoạt động theo cách tương tự. Tuy nhiên, chúng kéo chốt xuống giá trị thấp. Các điện trở kéo xuống được kết nối giữa một chân cụ thể trên bộ vi điều khiển và đầu nối đất. Một ví dụ về điện trở kéo xuống là một mạch kỹ thuật số được hiển thị trong hình bên dưới. Một công tắc được kết nối giữa VCC và chân vi điều khiển. Khi công tắc đóng trong mạch, đầu vào của vi điều khiển là logic 1, nhưng khi công tắc mở trong mạch, điện trở kéo xuống sẽ kéo điện áp đầu vào xuống đất (logic 0 hoặc logic giá trị thấp). Điện trở kéo xuống nên có điện trở cao hơn trở kháng của mạch logic.
Điện trở kéo xuống
Và mạch cổng sử dụng điện trở kéo xuống
Trong dự án này, điện trở kéo xuống được nối với mạch chip logic. Các mạch này là mạch tốt nhất để kiểm tra điện trở kéo xuống. Các mạch chip Logic hoạt động dựa trên các tín hiệu thấp hoặc cao. Trong dự án này, cổng AND được lấy làm ví dụ về chip logic, chức năng chính của cổng AND là khi cả hai đầu vào của cổng AND đều ở mức cao thì tín hiệu đầu ra sẽ cao. Tương tự như vậy khi các đầu vào của cổng AND thấp, thì tín hiệu đầu ra cũng thấp.
Các thành phần cần thiết cho mạch cổng AND sử dụng điện trở kéo xuống là chip cổng AND (SN7408), điện trở 10Kilo Ohm-2, nút nhấn-2, điện trở 330 Ohm và đèn LED.
- Mỗi cổng AND bao gồm hai I / P và một O / P
- Hai nút nhấn được sử dụng làm đầu vào cho cổng AND.
- Giá trị điện trở kéo xuống là 10 kilo Ohm và các thành phần còn lại là điện trở 330 Ohm và đèn LED. Điện trở 330 Ohm được mắc nối tiếp để hạn chế dòng điện cho đèn LED.
Sơ đồ mạch của cổng AND sử dụng 2 điện trở kéo xuống ở i / ps đến cổng AND được hiển thị bên dưới.
Và mạch cổng sử dụng điện trở kéo xuống
Trong mạch này, để cung cấp năng lượng cho chip, nó được cấp nguồn 5V. Vì vậy, + 5V được cấp cho chân 14 và chân 7 được kết nối với đất. Các điện trở kéo xuống được kết nối với các đầu vào cổng AND. Một điện trở kéo xuống được kết nối với đầu vào đầu tiên của cổng AND. Nút nhấn được kết nối với điện áp dương và sau đó, một điện trở kéo xuống được kết nối với GND. Nếu nút ấn không được nhấn, đầu vào cổng AND sẽ ở mức thấp. Nếu nhấn nút nhấn, đầu vào cổng AND sẽ cao. Đối với cổng AND, cả I / Ps phải cao để có đầu ra cao. Để mạch cú hoạt động, bạn phải nhấn xuống cả hai nút, điều này cho thấy sự hữu ích tuyệt vời của điện trở kéo xuống.
Các ứng dụng của điện trở kéo lên và kéo xuống
- Điện trở kéo lên và kéo xuống thường được sử dụng trong thiết bị giao tiếp như giao diện chuyển đổi sang vi điều khiển.
- Hầu hết các vi điều khiển có các điện trở kéo lên / kéo xuống có thể lập trình sẵn nên có thể giao tiếp trực tiếp công tắc với bộ vi điều khiển.
- Nói chung, điện trở kéo lên thường được sử dụng hơn điện trở kéo xuống, mặc dù một số họ vi điều khiển có cả điện trở kéo lên và kéo xuống.
- Những điện trở này thường được sử dụng trong Bộ chuyển đổi A / D để cung cấp dòng điện có kiểm soát vào cảm biến điện trở
- Điện trở kéo lên và kéo xuống được sử dụng trong bus giao thức I2C, trong đó điện trở kéo lên được sử dụng để cho phép một chân duy nhất hoạt động như một I / P hoặc O / P.
- Khi nó không được kết nối với bus giao thức I2C, chân sẽ nổi ở trạng thái trở kháng cao. Điện trở kéo xuống cũng được sử dụng cho các đầu ra để cung cấp O / P đã biết
Do đó, đây là tất cả về cách làm việc và sự khác biệt giữa điện trở kéo lên và kéo xuống với ví dụ thực tế.Chúng tôi tin rằng bạn đã có ý tưởng tốt hơn về khái niệm này. Hơn nữa, đối với bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến bài viết này hoặc Dự án điện tử , bạn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới.
