Étape 1: La résistance de pull-up, Circuit de broche e/s et les commutateurs
Figure 2: (a) Concept de commutateur externe avec résistance de pull-up interne. (b) symbole de npn transistor photo PR PT et photo-résistance – le terminal du haut se branche sur la broche de MCU similaire au commutateur. (c) les composants internes pour la goupille de MCU IO [1].
La résistance de pull-up [12,13] dans le cadre de la circuiterie interne MCU peut être contrôlée par programme pour utilisation avec différents appareils, y compris les commutateurs, dispositifs logiques collecteur ouvert, transistors et capteurs tels que les phototransistors NPN. En outre, il peut fournir un État prédéfini pour une broche d’entrée lorsqu’il n’a rien connecté. Un tel état prédéfini empêche un retournement aléatoire de l’état d’entrée au cours de l’opération. Comme indiqué dans la fiche électrique pour le MCU [1], la résistance de broche e/s générale a une valeur de 20k, tandis que la broche de remise à zéro a 30k. Ni valeur fonctionnerait bien si un long fil a été attaché à la broche sans y mettre fin à une impédance inférieure (plus que 1k serait mieux). Fait intéressant, la résistance de pull-up fournit suffisamment de courant à disque faiblement LEDs aussi bien que fournit le courant de polarisation pour étapes discrètes depuis le 20k résistance peut fournir jusqu'à 2.5mA.
Pour l’exemple illustré à la Figure 2 a, la broche MCU physique s’attache à un commutateur externe et la résistance interne. Lorsque l’interrupteur est ouvert, comme le montre, la résistance tire la tension de la broche Vp jusqu'à Vcc (c'est-à-dire, Vp = Vcc). Dans un tel cas, le MCU convertit la tension de broche Vp en valeur logique 1. Appuyer sur le bouton-poussoir apporte la tension de la broche à zéro (c.-à-d., Vp = 0).
Le commutateur de bouton poussoir peut être remplacé par un capteur comme un phototransistor (PT dans la Figure 2 b) [14]. Ici la boîte sur le TP haute borne se réfère à la broche sur la MCU illustré à la Figure 2c. Lumière pénétrant dans le phototransistor produit des électrons et des trous qui se substituer à l’actuelle base normal pour les transistors. Le courant amplifié passe à travers la résistance de pull-up qui permet de réduire la tension de la broche Vp assez pour le MCU d’enregistrer un état zéro logique. De même, l’interrupteur peut être remplacé par la photorésistance (PR Figure 2 b) [15] pour faire partie d’un diviseur de tension entre la PR et le pullup. La lumière absorbée dans la PR semiconductor crée des trous et électrons qui augmente la conductivité du matériau et donc diminue sa résistance. Par conséquent, Vp puis diminue suffisamment pour le MCU pour vous inscrire à une logique de zéro. On peut s’attendre à la résistance de la photorésistance varier d’environ 100k Ohms à 800 Ohms sous l’éclairage de la lumière près de foncé à clair, respectivement. Consulter la fiche technique pour les valeurs exactes. Il est à noter que les capteurs tels que les phototransistors et photo-résistances seraient habituellement reliés à l’analogue à convertisseur numérique (ADC) dans un MCU afin que les mesures des variations continues peuvent être effectuées au lieu de la nature marche-arrêt des entrées numériques.
Le matériel interne de MCU [1] pour la broche e/s apparaît à la Figure 2c. Le programme contrôle le transistor, qui peut embrayer/débrayer la résistance de pull-up, en utilisant la DDR pour définir le code pin comme entrée et en écrivant à la broche une logique 1 pour engager le pull-up et logique 0 à se désengager. Comme note latérale, Notez que la broche a l’équivalent de deux diodes qui peut fonctionner à la broche soient à l’abri des surtensions légères et des tensions négatives. Par exemple, dans le cas où la tension de la broche Vp est plus grande que SCR puis la diode en haut de la page sera biaisée vers l’avant et il aura tendance à éviter les plus tension dépasse environ 0,6 volts. Des observations semblables s’appliquent pour Vp négatif. Toutefois, ces diodes ne peuvent gérer que de 1mA - pas beaucoup de protection !
