Цифрови входове 1
В тази статия ще се опитам да обясня "на пръстите на ръцете", което е цифров вход. Специалисти, моля, имайте предвид, че почти всички от моите статии са предназначени за начинаещи, така че понякога трябва да се жертват в името на точността на "яснота".
Като за начало, е необходимо да се обясни думата "двоичен", защото аз съм сигурен, че не всеки е наясно.
Дискретни - е периодично, разделен. Това е обратното на "непрекъсната" концепция (безкрайност).
Следователно дискретни сигнал - е прекъсващ сигнал (или сигнал, че има някои краен брой стойности, например, нива на напрежение). Това означава, че един сигнал, който се променя не постепенно, но нередовен. Например, ако ние говорим за напрежението, цифров сигнал може да отнеме в определен диапазон от две или повече фиксирани стойности. Така например, в обхвата от 0. 5 може да бъде сигнали от напрежение 0V, 1В, 3b, 5В.
Но ако ние говорим за цифрови технологии и по-специално цифровите входове на микроконтролери, цифрови сигнали може да обикновено имат само две стойности: 0 V и + UB. Това е логиката 0 и логиката 1. Тук, U - напрежение на силови вериги на микроконтролера или външно захранване.
В действителност, характеристиките на микроконтролера обикновено са определени обхвати на напрежение, съответстващи на логическа нула и логическа един. Например, напрежение в обхвата от 0. 1 се счита логическа нула, а в обхвата от 4 5 - логическа единица.
Какво се случва в случай, ако входното напрежение е от 1 до 4?
Нищо. Превключването от нула до 1 или 1-0 просто няма да се случи, а състоянието на микроконтролер вход ще остане същата, както беше след последния ключа (или по-скоро, така че ще отнеме микроконтролер, който разполага с нула от един от нейните вътрешни правила).
Сега нека се опитаме много опростенчески да си представим как цифровия вход на микроконтролера (вж. Фиг.).
Така че, ако контактите на превключвателя са затворени, напрежението на входа там. Предполагаме, че това е логична единица. Ако контактите са отворени, напрежението не е - това е логическа нула.
Напрежение е - лампа свети - микроконтролера знае, че логично единица вход. Ако "горната стая на тъмно", логично е нула.
В действителност, без светлини вътре в микроконтролера, разбира се, не. И ключът е свързан към входа обикновено, както е показано на следващата фигура.
Тук, на входното напрежение се прилага чрез съпротива. И на входа или затворен за общ проводник (ако няма напрежение на входа - логиката нула), или ако контактите на прекъсвача са отворени, напрежението върху съпротивлението се подава към входа - е логическа единица.
Избирането резистор зависи от захранващото напрежение и характеристиките на входовете микроконтролер.
Напрежение се прилага в целия резистор, тъй като той обикновено е допустимите входни токове са ограничени. В допълнение, тя ви позволява да направите малка мощност микроконтролер цифрови входа (и икономия на енергия - това е важна тема).
Видове цифрови входа
Автоматизирането на три вида входове:
- "Сух контакт".
- Постоянно напрежение (обикновено 0. 24).
- Променливо напрежение (0. 220).
Към входните микроконтролери може директно да се свързват само втория тип сигнал (по-точно, не директно, а през резистор е, както е показано на фиг. 2).
"Сух контакт" - е сигнал, че не разполага с вграден източник на захранване. Например, може да се окаже ключ (както е показано), релейни контакти или цифров изход тип "отворен колектор" (на дискретни изходи, ние все още говорим).
"Сух контакт" на входа на микроконтролера може да се свърже, но в такава схема, включваща това няма да е "сух контакт" и опция за фиг. 2, който е постоянно напрежение.
По отношение на постоянно напрежение, схеми микроконтролер обикновено използват една и съща захранване, което се захранва от самия микроконтролер.
Но е възможно да се използва източник на напрежение на трети страни и, при условие че общият (отрицателно) изхода на източника е свързан към земята схема на микроконтролер.
Напрежението на източника може да бъде много по-голяма от стойността на захранващото напрежение на микроконтролер. Но ние трябва да помним, че входните токове на входно-изходни портове на микроконтролера са ограничени, така че трябва да вземем резистор, така че в никакъв случай тези ограничения не са превишени. Но това е друга история.