Was ist ein Pull-Up-Widerstand? Was tut es? Und warum wird es gebraucht?

Ich bin auf viele einfache Schaltkreise gestoßen, die zeigen, wie man eine LED oder etwas anderes einschaltet. Pull-up-Widerstände werden oft erwähnt. Was machen Sie? Einige GPIO-Pins erfordern Pull-up-Widerstände, andere nicht. Was ist der Unterschied?

Von der Arduino-Website :

Oft ist es nützlich, einen Eingangsstift in einen bekannten Zustand zu steuern, wenn kein Eingang vorhanden ist. Dies kann durch Hinzufügen eines Pullup-Widerstands (auf +5 V) oder eines Pulldown-Widerstands (Widerstand auf Masse) am Eingang erreicht werden, wobei 10 kΩ ein gemeinsamer Wert ist.

ABER : Das ist von der Arduino-Website. Denken Sie daran, dass die Himbeer-GPIO-Pins nur 3,3 V tolerant sind. nicht 5 V auf dem Himbeer-Pi) !!!

Hier ist ein Beispiel für ein Pull-Up-Widerstandsschema.

Ein Pull-Up stellt sicher, dass der Pin oben ist, ohne zu viel Strom aufzunehmen. Ein Tor hat drei mögliche Zustände: EIN, AUS und SCHWIMMEN.

Der FLOATING-Status ist nicht sehr nützlich, da er nicht in einen Booleschen Wert konvertiert werden kann. Daher Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände: Sie sind dazu da, den FLOATING-Zustand zu beseitigen.

Ein Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstand wird an den Eingangsanschlüssen verwendet, um einen Zustand zu definieren, falls an einem Eingang nichts angeschlossen ist oder sich der angeschlossene Teil im hochohmigen Zustand (Z) befindet. Eingaben ohne definierten Status haben das Problem, dass der Eingabewert alles (0 oder 1) sein kann, was als Floating bezeichnet wird.

Dies wird ausführlicher in dem Artikel auf Wikipedia (den Jivings zu den Kommentaren Ihrer Frage hinzugefügt hat) und etwas visueller in diesem Artikel über SparkFun erläutert .

Zu bedenken ist, dass ein Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstand nur ein Standardwiderstand in einer bestimmten Rolle ist. Mehr als eine Person hat versucht, Pull-up-Widerstände zu kaufen, um festzustellen, dass sie nicht existieren. Ansonsten ist es so, wie es sich anhört, ein Standardwiderstand, der die Spannung im Normalzustand auf 5 V / 3,3 V oder auf 0 V absenkt.

Das Elektronikwörterbuch definiert Pull-up wie folgt:

Pull-up: Beschreibt einen Schaltkreis oder eine Komponente, mit der der Wert (z. B. die Impedanz) eines Schaltkreises, an den er angeschlossen ist, erhöht wird.

Wenn eine LED an eine +5 V-Stromversorgung angeschlossen ist und von einem Mikrocontroller / Mikroprozessor oder auf andere Weise gesteuert (LED EIN & AUS) wird, kann die Stromversorgung im eingeschalteten Zustand hohen Strom liefern, was wiederum zu Schäden führen kann die LED.

Um den hohen Strom von der Versorgung zu begrenzen , zieht ein Pull-up-Widerstand die Impedanz hoch und begrenzt den Strom, der die LED von der Stromversorgung speist (+5 V). Somit ist die LED gegen hohe Ströme geschützt. Basierend auf der Schaltung variiert eine Pull-up-Funktion und bildet einen Schutz für die verdrahtete ANDLogik mit einem I²C-Bus.

Der Begriff Pull-Up oder Pull-Down beschreibt die Rolle, die ein Widerstand spielt. Es zieht die Signalleitung, mit der es an einer Klemme verbunden ist, zur Versorgungs- / Erdungs- / Referenzspannung, die an der anderen Klemme anliegt. Die vorherige Antwort ist falsch, wenn gesagt wird: "Es wird die Impedanz erhöht." Es wird vielmehr der Widerstand / die Impedanz in der Schaltung verringert , so dass die Leitung einen bekannten Zustand annimmt, wenn dies nicht anders der Fall ist, z nicht verbunden. Da dies die Auswirkungen entgegenzuwirken , wenn extern etwas wird die Menge des Widerstands verbunden ist , erforderlich seine niedrig genug wirksam zu sein das zu tunZiehen, wenn der Stift versehentlich oder absichtlich offen gelassen wird, aber hoch genug ist, dass ein externer Stromkreis nicht übermäßig belastet wird, um den Effekt zu überwinden, wenn er die Leitung in die andere Richtung treiben möchte.

Die GPIO-Pins auf dem Pi haben steuerbare interne Pins, von denen ich verstehe, dass sie hauptsächlich dazu dienen, dass die Leitungen einen logischen Tief- oder Hoch- oder Leerlauf-Stromkreis annehmen - letzterer ist in Ordnung, wenn ein Benutzer einen Pull-Up- / Down- Widerstand anlegt erledige die Arbeit (möglicherweise sowieso als Teil der externen Zirkulation). Letzteres ist besonders dann von Bedeutung, wenn der externe Stromkreis von Versorgungsschienen mit mehr als 3,3 Volt gespeist wird, da in diesem Fall der Pull-up nicht versuchen darf, die Spannung an der Leitung auf über 3,3 V zu erhöhen - ein Vorwiderstand (z. B. 4K7) ) und ein Schottky-Diode (z. B. ein BAT85), dessen Anode an der Seite des Vorwiderstands mit dem GPIO-Pin und dessen Kathode an der 3,3-V-Versorgungsschiene verbunden ist, ist eine Möglichkeit, dies zu verhindern - der niedrige (<0,2 V) Durchlassspannungsabfall dieser Art Eine Diode verhindert, dass die Signalleitung hoch genug ist, um den Pi zu beschädigen, und zwar auf Kosten einer geringfügig längeren Zeit, in der sich Signale in den Pi ausbreiten.

Ich fange gerade mit Pi an, da ich gestern zwei gebrauchte gekauft habe (obwohl ich mich seit über 35 Jahren mit Elektronik beschäftige) und ich mich aus genau diesem Grund nach Informationen über die Pinbelegung des Pi umsehe - und das zum Besten Platz, um zwei Netzteile zu bekommen, da sie nicht mitgekommen sind. 8-P