Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Active Low und Active High Taster - Frage


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von wulga (Gast)


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Hallo ich habe mal ein paar Verständnisfragen zur active High und active 
Low Schaltung in Verbindung mit einem Taster am uC, habe mir auch die 
Erklärung im GCC-Tutorial angesehen, es sind aber dennoch Fragen da. Ich 
beginne mal mit meiner Frage zu Active Low.

Active Low (Text aus dem GCC-Tutorial):
Bei dieser Methode wird der Kontakt zwischen den Eingangspin des 
Controllers und Masse geschaltet. Damit bei offenem Schalter der 
Controller kein undefiniertes Signal bekommt, wird zwischen die 
Versorgungsspannung und den Eingangspin ein sogenannter Pull-Up 
Widerstand geschaltet. Dieser dient dazu, den Pegel bei geöffnetem 
Schalter auf logisch 1 zu ziehen.

Fragen zum Signalverlauf:
Ich verstehe die Schaltung so, dass wenn der Taster offen ist, dann ein 
High-Spannungspegel am Pin anliegt (weil er intern mit Gnd verbunden 
ist?). Sobald der Taster gedrückt wird, ist der Widerstand durch den 
Controller größer als direkt über den Schalter nach Gnd zu fließen, also 
kommt am Pin keine Spannung mehr an (oder sehr wenig), sodass es als 
Low-Spannungspegel interpretiert wird. Ist das so richtig?

Wenn ich das komplett missverstanden habe, würde mir jemand das ganz 
ausführlich erklären?

von Herr M. (herrmueller)


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Der Eigangspin eines uC ist hochohmig und nicht mit GND oder sowas 
verbunden.

Wenn der Taster aus ist, ist der Eingangspin über den Widerstand auf 
+VCC, also high. Den Widerstand kann man im Vergleich zum sehr hohen 
Eingangswiderstand des Eingangpins vernachlässigen.

Wenn der Taster an ist, liegt der PIN über den Taster direkt auf GND, 
also low.

Manche uC haben zuschaltbare PullUp Widerstände, so dass man sich den 
externen sparen kann.

: Bearbeitet durch User
von wulga (Gast)


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In Ordnung, wenn der Taster offen ist, dann liegt am PIN eine Spannung 
an, ein High-Pegel. Spannung entsteht ja hier nur, weil in den PIN kein 
Strom fließen kann. Korrekt?

Herr Mueller schrieb:
> Wenn der Taster an ist, liegt der PIN über den Taster direkt auf GND,
> also low.

Wenn der Taster geschlossen ist, dann habe ich nach GND eine "offene" 
Leitung und am Pin stellt sich ein Spannungsabfall ein. Ist das korrekt?

Ich versuche mir das immer wie eine Wasserleitung vorzustellen. Spannung 
= Druck und Strom = strömendes Medium.

von Rainer V. (rudi994)


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wulga schrieb:
> ... Spannung entsteht ja hier nur, weil in den PIN kein
> Strom fließen kann.

Soweit ich weiß, kann bei vielen AVR Strom in einen Eingangs-Pin 
fließen, wenn der Pin z.B. auf GND gelegt wird. Deshalb soll der Pin 
über ein R zur Strombegrenzung auf GND gelegt werden. Siehe Schaltung 
STK500, an einem Eingangs-Pin liegt ein R=150 Ohm, am anderen Ende 
dieses R werden Taster und externer Pullup angeschlossen.

> Wenn der Taster geschlossen ist, dann habe ich nach GND eine "offene"
> Leitung und am Pin stellt sich ein Spannungsabfall ein.

Das widerspricht sich doch. Schließt der Taster den Pin nach GND kurz, 
dann ist die Leitung zw. Pin und GND geschlossen und nicht offen. Und an 
einem Kurzschluß (R=0 Ohm) kann keine Spannung abfallen:
U = I*R => 0 Volt = I * 0 Ohm

> Ich versuche mir das immer wie eine Wasserleitung vorzustellen.

Vergiß es. Stell Dir lieber vor, wie sich ein paar Elektronen durch das 
Atomgitter in einem Draht hindurchquetschen, wenn man an den Drahtenden 
eine elektr. Spannung bzw. Feldstärke anlegt.

von Werner (Gast)


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wulga schrieb:
> Damit bei offenem Schalter der
> Controller kein undefiniertes Signal bekommt, wird zwischen die
> Versorgungsspannung und den Eingangspin ein sogenannter Pull-Up
> Widerstand geschaltet.

Diese Begründung ist Unfug. So, wie es da steht, könnte der Widerstand 
auch gegen Masse geschaltet sein. Das würde genauso einen definierten 
Pegel sicherstellen.

von Frieder (Gast)


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Alles Quatsch,
wenn der Schalter offen ist fließt über die interne Schutzdiode des AVR 
ein kleiner Strom über den Widerstand nach VCC, der den Ausgangspin 
damit auf VCC legt. Wird er Schalter gedrückt,
übernimmt der AVR die Funktion einer Stromquelle, die über VCC und GRD 
einen Strom nach
Wladiwostok fließen läßt und damit den Eingangspin auf LOW zieht, sofern 
keiner den Fuß dazwischen hält, der das verhindert und der interne 
Pull-Up Resistor deaktiviert ist !

von Rainer V. (rudi994)


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Werner schrieb:
>> Damit bei offenem Schalter...
>
> Diese Begründung ist Unfug.

Ist kein Unfug, der TO bezieht sich auf Bild Active_Low.gif und ohne 
Pullup würde der Pin bei offenem Taster in der Luft hängen. Ein R zw. 
Pin und GND hätte einen Sinn, wenn die Schaltung active high wäre.

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