Евристичне пояснення використання підтягуючого (або спадаючого) резистора

По-перше, я визнаю, що на форумі є кілька запитань щодо цієї теми, однак відповіді передбачають занадто багато базових знань з електроніки, щоб бути корисними справжньому новачкові (як я). Однак, якщо ви вирішили відповісти, обмежте свої відповіді евристичними (нетехнічними) поясненнями.

Моє розуміння підтягуючого резистора полягає в тому, щоб забезпечити постійний заряд на лінії, на відміну від відключеної лінії, яка потенційно може стати жертвою електричних полів і потім видавати шум. Потім шум може бути інтерпретований як вхідний сигнал і може викликати несподівані результати від вашого пристрою.

Запитання 1) Чи правильно я розумію мету підтягуючих і знижувальних резисторів?

Питання 2) Як це працює? Чи може хтось надати метафору чи аналогію, щоб описати, що саме відбувається з електричним струмом?

По-перше: Так, ваше розуміння по суті правильне, окрім того, що проблема полягає у напрузі та не заряді.

Ось моя аналогія:

Розгляньте двері до будинку, з дійсно гладкими петлями, без засувів чи засувок. Двері настільки легкі і настільки добре навісні, що найменший вітерець змусить її відкритись і закритися.

Тепер додайте до дверей легку пружину . Пружина тримає двері зачиненими, але не дуже міцно: легкий поштовх відкриє її, і відпустивши її, змусить двері знову зачинитися.

Так званий «плаваючий вхід » подібний до цієї двері - найменші збурення в електромагнітному полі, як вітер вище, призведуть до випадкового перемикання входу між відкритим і закритим (низький і високий).

Додайте підтягуючий резистор (якщо ви хочете, щоб за замовчуванням був "високий") або висувний резистор (якщо ви хочете, щоб він був "низьким"), і ваша пружина на місці.

Тепер застосована зовнішня напруга , як і м'який натиск, може подолати тенденцію "тримати двері закритою" резистора "пружина / потяг-х" - і як тільки натиснення буде знято, вхід повертається до потрібного значення за замовчуванням .

Резистор низького значення при такому використанні схожий на справді жорстку пружину - для відкриття потрібен набагато більш міцний поштовх, але відкрити це буде. Він також зашморгне швидше, коли натиснення буде знято.

Підтягування вгору / вниз робить три речі.

1, вона стабілізує лінію з фіксованою опорою (V + для підтягування вгору, або Gnd для пониження в більшості випадків). Лінія не буде плавати навколо. Це також можна зробити без підтягування, безпосередньо підключивши його до V + або Gnd. Це проблема, яку частина 2 виправляє.

2, він захищає ланцюг. Якщо лінія підключена безпосередньо до V +, а потім вона також підключена до Ground, ви просто створили коротке замикання . Це відбувається, наприклад, якщо штифт мікроконтролера, підключений безпосередньо до V +, встановлений як вихід з низьким логічним рівнем. З підтягуючим резистором у вас більше немає короткого замикання, лише незначне навантаження. Це безпека, яку ви хочете на місці.

3, він дозволяє переосмислити посилання на лінії, без короткого замикання. Окрім того, що це лише запобіжна безпека, це бажаний ефект. Ось як мікроконтролер може прочитати перемикач, що змінюється від високого до низького або низького до високого при натисканні. Якщо кнопка, підключена до Ground, не натискається, при підтягуванні мікроконтролер зчитує високий стан. Після натискання на кнопку, пряме з'єднання із землею призводить до того, що стан заміниться на НИЗЬКИЙ, оскільки пряме з'єднання сильніше, ніж слабке підтягування. Потім після повернення кнопки вона повертається до високого стану.

@AnindoGhosh аналогія розпашних дверей хороша для частини 1 (пружина) і 3 (поштовх). Додамо до цього, частина 2 - це пружина, яка заважає сильному вітру від удару дверей від петель і зіпсувати все у вашому будинку. Жодна пружина (підтягування / вниз), а сильний вітер (Коротке замикання) не може знищити мікроконтролер або призвести до перегріву акумулятора, загоряння, вибуху.