คำอธิบายตัวต้านทานแบบดึงลงและแบบดึงขึ้น:พื้นฐานฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น

โดย ทารอน ฟอกซ์เวิร์ธ

หากคุณเคยต่อปุ่มเข้ากับ Arduino คุณจะเจอแผนภาพนี้:

ในตอนแรกสิ่งนี้อาจทำให้เกิดความสับสน ความคิดแรกของฉัน:“ทำไมฉันจึงต้องมีตัวต้านทาน ฉันแค่อยากให้ตัวต้านทานบอกฉันว่ามีการกดปุ่มอยู่หรือไม่”

หลังจากอ่านมามากมาย ไม่มีคำอธิบายง่ายๆ

เกิดอะไรขึ้นที่นี่

คำอธิบายตัวต้านทานแบบดึงลงและแบบดึงขึ้น:พื้นฐานฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น แผนภาพ 1

ในปุ่มนั้น หรือที่รู้จักกันในชื่อสวิตช์ สายไฟจะมีรูปทรงเป็นรูปตัว "H" แต่ตรงกลางไม่ได้เชื่อมต่อ — หรือวงจรไม่ได้เชื่อมต่อ — จนกว่าเราจะกดปุ่ม

ในความเป็นจริง เราต้องการอ่าน 04 จาก Arduino เมื่อไม่มีอะไรเชื่อมต่อและ 13 เมื่อกดปุ่ม

บน Arduino สิ่งนี้เรียกว่า General Purpose Input Output (GPIO)

ดังนั้น เราสามารถทำสิ่งนี้ได้:

คำอธิบายตัวต้านทานแบบดึงลงและแบบดึงขึ้น:พื้นฐานฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น แผนภาพ 2

เราเชื่อมต่อขั้วบวก (5v, 3.3V หรือ VCC) ไปที่ด้านซ้ายของวงจร

ตอนนี้เมื่อกดปุ่ม GPIO จะอ่าน 21 และทุกอย่างก็ดี

คำอธิบายตัวต้านทานแบบดึงลงและแบบดึงขึ้น:พื้นฐานฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น แผนภาพ 3

ไม่ มาดูแผนภาพที่ 2 อีกครั้ง:

เราต้องการ 35 เมื่อไม่มีอะไรเชื่อมต่อกัน แต่คุณจะรับประกันเรื่องนี้ได้อย่างไร? ขณะนี้ยังไม่มีวิธีรับประกันว่า GPIO จะเป็น 43 .

นอกจากนี้ยังมีความถี่แม่เหล็กไฟฟ้าในอากาศที่สามารถดึง GPIO ของคุณไปที่ 51 หรือ 64 . มันอาจจะผันผวนระหว่างทั้งสองก็ได้! ด้วยวิธีนี้ เราไม่สามารถยืนยันได้ว่ามันคือ 76 (ฉันแย่มากกับการเล่นสำนวน) ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าตรรกะ 82 .

 
 วิธีหนึ่งในการรับตรรกะ 92 คือการผูกพินเข้ากับกราวด์:
 
 
 
 เย้! ตอนนี้มันเป็นศูนย์ตรรกะที่รับประกันแล้ว ขณะที่กดปุ่ม ค่าจะเป็น 100 ตอนนี้ ใช่ไหม?
 
 ไม่
 
 
 
 คุณเพิ่งสร้างไฟฟ้าลัดวงจร ?
 
 นี่คือจุดที่ตัวต้านทานเข้ามา เพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจร เราจำเป็นต้องเพิ่มความต้านทานให้กับวงจรของเรา ตัวต้านทานคอยควบคุมสิ่งต่าง ๆ ไว้
 
 
 
 ไฟฟ้าจะเข้าสู่เส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด GPIO ของคุณจะลงทะเบียน 117 เมื่อกดปุ่ม เช่นนั้น:
 
 
 
 
 
 วู้ฮู! ตอนนี้เรากำลังดำเนินการบางอย่างอยู่
 
 ทีนี้มาดูสิ่งที่ตรงกันข้าม:ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น เป็นสิ่งเดียวกันแต่กลับกัน ขณะที่ไม่ได้กดปุ่ม GPIO จะลงทะเบียน 122 . เมื่อคุณกดปุ่ม GPIO จะเป็น 137 .
 
 ในขณะที่ไม่ได้กด เรามี GPIO ที่เชื่อมต่อกับค่าบวก ( VCC ) ดังนั้นกระแสใด ๆ ที่มีอยู่จะถูกดึงขึ้นเพื่อให้ GPIO ลงทะเบียนโลจิคัล 149 .
 
 
 
 สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือไฟฟ้ามักจะต้องการลงสู่พื้นดินเสมอ ดังนั้นเมื่อเรากดปุ่ม กระแสที่ไหลจะไหลลงกราวด์ ดังนั้นกระแสใด ๆ ที่จะไปที่ GPIO จะไปด้วยโดยปล่อยให้ GPIO อยู่ที่โลจิคัล 152 .
 
 
 
 ? จุดจบ
 ทำไมฉันถึงเขียนสิ่งนี้
 
 ฉันเข้าร่วม Losant ในเดือนกันยายนปี 2016 โดยไม่มีประสบการณ์ด้านฮาร์ดแวร์ ชุดเริ่มต้นฮาร์ดแวร์ทุกชุดจะมีปุ่มโดยไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับแนวคิดนี้ หวังว่านี่จะช่วยให้หลอดไฟของคุณดับลงเช่นกัน ?
 
 นี่เป็นเพียงรอยขีดข่วนบนพื้นผิว หากคุณต้องการเจาะลึกยิ่งขึ้น โปรดดูแหล่งข้อมูลเหล่านี้:
 
 ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น - learn.sparkfun.com 
 _อีกสิ่งหนึ่งที่ควรชี้ให้เห็นก็คือ ยิ่งความต้านทานสำหรับการดึงขึ้นมากขึ้น พินก็จะตอบสนองช้าลง…_learn.sparkfun.com
 
 ฉันรักข้อเสนอแนะ ดังนั้นโปรดแจ้งให้เราทราบหากสามารถปรับปรุงได้ หากฉันพลาดบอลไปโดยสิ้นเชิง โปรดบอกฉันด้วย! ฉันอยากจะทำให้คนอื่นดีขึ้น
 
 เรียนรู้การเขียนโค้ดฟรี หลักสูตรโอเพ่นซอร์สของ freeCodeCamp ช่วยให้ผู้คนมากกว่า 40,000 คนได้งานในตำแหน่งนักพัฒนา เริ่มต้น