拉电阻的事情

拉电阻的事情

信号路外回路

信号路不完整:

上拉电阻:引脚(信号)-电阻-VCC

下拉电阻:引脚(信号)-电阻-GND

外回路必须完整:

VCC - 拉电阻 -GND

上拉电阻

拉电阻的重要性(为什么需要,有什么作用)

  • 稳定电位
    • 引脚作为通用I/O来说,其基本功能是读取信号(输入)和输出信号。当单片机需要读取引脚电位状态时,读取的结果(高/低电平)取决于外电路(信号)。即按钮按下得到低电平信号,但按钮松开时,如果引脚悬空(外电路无信号)并且芯片内部无上拉电阻,那么该引脚悬空,其电位状态是高电平还是低电平?这很难说。这种现象被称为浮动。在没有信号输入的时候,上拉电阻使电位稳定在高电平。
  • 提升驱动能力(输出达不到Vcc,输出达不到Gnd)
    • 当单片机需要让引脚输出高电平,但由于后续电路的影响,输出的高电平不高,就是达不到VCC,影响电路工作。所以要接上拉电阻。下拉电阻情况相反,让单片机引脚输出低电平,结果由于后续电路影响输出的低电平达不到GND,所以接个下拉电阻。
  • 限流
    • 输出限流。

未按下按钮时,输入引脚将读为高电平状态

芯片的输入脚内部悬空(内部不接地,或者理解为内部高阻R2),那么在VCC和输入引脚间的电流微乎其微(无电流),那么从Vcc到输入引脚的整条导线上的电位都同为Vcc(电阻上压降为0),输入引脚电位为高电平

按下按钮后,输入引脚为低电平

电流通过电阻流到地。

电阻R1是必不可少的。

没有电阻R1,按钮按下后会引起短路。

上拉电阻值的选取

一般10k即可。

一般规则是使用比输入引脚的输入阻抗(引脚功能配置为输入)(R2)小一个数量级(1/10)的上拉电阻(R1)。微控制器上的输入引脚的阻抗可以在100k-1MΩ之间变化。输入引脚的阻抗R2大约为1MΩ(形成分压器)。当没有按下按钮时,很少量的电流从VCC流过R1并进入输入引脚。

通常引脚输入为高阻态,不需要限流,输出需要限流。