Hallo allerseits, ich verstehe leider Pull-Up Widerstände nicht richtig :( Ich brauche einen Pull-Up für den Eingang vom Mikrocontroller, wenn ich noch nen Schalter drin hab um auch bei offenem Schalter einen eindeutigen Pegel zu haben. Warum hab ich bei offenem Schalter keinen eindeutigen Pegel? Kann mir das bitte jemand erklären, die Frage plagt mich schon seit Monaten und ich kann nachts nicht mehr richtig schlafen ;(
Jomei, CMOS-Eingaenge sind seeehr hochohmig und fangen sich gern vagabundierende Elektronen ein. Das verhuelft dem Eingang dann zu Logikpegeln aller Art. Also dann wenn der Schalter offen ist. Also tut Scheffe da einen Pull-Up dran.
Humbert K. schrieb: > Warum hab ich bei offenem Schalter keinen > eindeutigen Pegel? ja warum? unter welchen Bedingungen, mit oder ohne pullup? Humbert K. schrieb: > die Frage plagt > mich schon seit Monaten mich plagen Fragen die ich nicht beantworten kann weil sie ungenau sind Wie funktioniert Radio? Oft durch die Luft per Funkwellen! Woher soll nun so ein IO am µC wissen das er kein Radio empfangen darf? Da sollte man ihm doch Besseres anbieten, einen verlässlichen Pegel!
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Hi, ich würde gerne wissen, warum der Pegel ohne verbauten Pull-Up bei offenem Schalter nicht eindeutig ist.
das erfährst du nur wenn du die Antworten liest und sogar verstehst. Ohne Verständnis deinerseits ist jede Antwort zwecklos. Joachim B. schrieb: > Woher soll nun so ein IO am µC wissen das er kein Radio empfangen darf?
Wenn du ein Kabel iwo hin legst. Was hat das dann für ein Potenzial? Antwort: irgendeins. Wenn du das Kabel jetzt an einen Eingang legst der hochohmig ist (also das Potenzial des Kabels nicht beeinflusst). Was sieht der Eingang dann? Antwort: irgendwas! Was kann man also machen um bei offenem Kabel/Eingang ein bestimmtes Potenzial zu haben? Man verbindet einen Widerstand zu diesem Potenzial, der das Potenzial des Eingangs zum gewünschten Potenzial ZIEHT (to pull). Je nachdem ob das Potenzial HOCH oder RUNTER GEZOGEN wird, ist das ein PULL UP oder PULL DOWN.
Na ja, ein Ende des Schalters kommt (jetzt ohne Pullup) an den Microcontroller. Das andere Ende an GND. Wenn der Schalter zu ist, dann liegen klar 0V am uC an. Wenn der Schalter auf ist, dann ist der Pin am uC nur am Schalter, elektrisch also an nichts angeschlossen. Warum sollte der Pin plötzlich ein High Signal anzeigen? Elektrisch treibt ihn ja nichts in irgendeine Richtung. Also muss man den Pin am uC noch über einen Widerstand an die Versorgungsspannung (oder whatever) anklemmen. Ist der Schalter offen, wird der Pin über den Widerstand auf High gezogen. Ist der Schalter zu, reicht der Widerstand nicht aus, um den Pin auf High zu lassen, da er ja niederohmig mit GND verbunden ist. Der Pullup ist oft auch schon im uC verbaut und kann Softwaremäßig aktiviert werden. Dann liegen am Pin schon 5V an, die man mit nem Schalter auf 0 ziehen kann. Wenn man den Pullup aber nicht aktiviert hat, hat man wieder einen undefinierten Zustand.
Ohne dich angreifen zu wollen, aber wenn man das nach Monaten nicht verstanden hat, kann man das mit der Elektronik vergessen. Denn das ist so ziemlich das einfachste was es in der Elektronik gibt.
Achtung Vergleich mit nem Wasserschlauch! Gelernte Elektro-fuzzies nicht lesen! Selbes Prinzip mit Pull-Down: Dein Schalter ist ist der Wasserhahn, dein Pin ist vorne die Spritze. Die hast du nur ganz leicht (hochohmig) auf um zu Prüfen, ob Wasser da ist. Ist der Hahn auf, kommt Wasser. Machst du den Hahn (Schalter) zu, kommt immer noch Wasser. Ist ja noch Druck in der Leitung. Wenn du Hochohmig genug misst, noch ziemlich lange. Damit das Abdrehen des Wassers sicher detektiert werden kann, machst du noch ein Loch in den Schlauch (Pulldown), was schneller das Wasser ablässt als dein Hochohmiger Eingang. Ist der Hahn offen, kommt trotzdem vorne noch was raus. Ist der Hahn zu, macht zieht dein Loch den Schlauch schnell auf GND. Steinigt mich.
Danke für die Antworten, aber worauf ich hinausmöchte ist eine mathematische Erklärung. So ist es mir auch klar. Das ist halt ne saloppe Erklärung und es geht aus ihr auch nicht hervor, wie man einen Pull-Up Widerstand überhaupt dimensionieren sollte.
Humbert K. schrieb: > Danke für die Antworten, aber worauf ich hinausmöchte ist eine > mathematische Erklärung. So ist es mir auch klar. Das ist halt ne > saloppe Erklärung und es geht aus ihr auch nicht hervor, wie man einen > Pull-Up Widerstand überhaupt dimensionieren sollte. Wenn du es so genau wissen willst, besorge dir vom Hersteller das Ersatzschaltbild des GPIO oder miss es aus. Dort taucht u.a. ein Kondensator und die Leckströme von Eingangsschutzdioden auf. Die erfoderlichen Pegel stehen im Datenblatt. Damit kannst du dich ans Rechnen machen.
Ja, ich hab jetzt eine super Erkärung gefunden https://www.electronics-tutorials.ws/de/logische/pullup-widerstaende.html Des ist wirklich sehr gut erklärt.
Humbert K. schrieb: > Ja, ich hab jetzt eine super Erkärung gefunden Ja, richtig. Es wird aber auch nichts anderes gesagt, als viele hier bereits gepostet hatten. Nur über die berechneten Werte dort muss ich noch sagen, dass TTL oder LS-TTL sowas von 'Out' ist! Das interessiert heute kaum noch jemand und ist für Bestimmung eines Pullup an seit 30 Jahren (und länger) üblichen CMOS-Bausteinen nicht so hilfreich. Damals floss tatsächlich noch ein relevanter Strom in den Eingängen der TTL-Bausteine. Bei CMOS Bausteinen ist der so gering, dass die errechneten Widerstände viel zu hochohmig werden würden und du auch noch die Arbeitstemperatur des Bausteins berücksichtigten müsstest. Also: vergiss die Berechnung! Orientiere dich an dem, was du an vielen Schaltbeispielen findest. Im Prinzip und theoretisch ist fast jeder Widerstandswert möglich. Aber: - zu niederohmige PUs führen beim Drücken der Taste zu unnötig hohem Stromverbrauch. Eine Abwägung. - zu hochohmige PUs lassen den Eingang noch immer empfindlicher gegen Einstreuungen, Störungen usw. sein. Wieder eine Abwägung. Irgendwo dazwischen gibt es dann noch einen weiten Bereich, der als optimal angesehen werden kann. Ich persönlich nehme bei CMOS-Eingängen, die eine relevante Funktion in einer spezielle Schaltung haben, irgendwas zwischen 1k und 5k, vor allem wenn ein Taster o.ä. angeschlossen ist. Das ist auch abhängig davon, wie lange z.B. die Leitung zu dem besagten Taster sein wird oder wie störverseucht die Umgebung ist. Hier waren meine frühen, einfachen Tests immer: mehrfach den Lötkolben oder die Leuchtstofflampen im Raum ein- bzw. ausschalten. Professionell geht man in eine EMV-Kammer. 10k sind auch noch okay, wenn man kurze Leitungen hat, Strom sparen muss, z.B. bei Batteriebetrieb und sonst keine großen Störeinstreuungen erwartet. Meist ist aber nicht mal das sehr relevant: man drückt die Taste ja nicht stundenlang ... Noch mehr wäre vertretbar, wenn der Eingang sowieso nicht ausgewertet wird, denn er muss auch als unbenutzter Pin einen stabilen Logikpegel haben. Aber da das auf die tatsächliche Stromaufnahme keinen Einfluss hat: der 1k ist auch nicht teurer als der 50k Widerstand ... Du siehst: man hat in der Summe aller erstellten Schaltungen gewisse Erfahrungen gemacht und die haben im Laufe des Lebens zu einer Präferenz für den richtigen Wert geführt - ohne viel zu rechnen. Deshalb kann es durchaus sein, dass andere Empfehlungen um einen (niedrigen) Faktor drüber oder drunter liegen.
Humbert K. schrieb: > Warum hab ich bei offenem Schalter keinen eindeutigen Pegel? Womit ist denn der Eingang verbunden, wenn der Schalter offen ist ? Mit keiner Leitung, also keiner Spannung und hat somit keinen Bezug zur Betriebspannung VCC und GND.
HildeK schrieb: > Im Prinzip und theoretisch ist fast jeder Widerstandswert möglich. Aber: > - zu niederohmige PUs führen beim Drücken der Taste zu unnötig hohem > Stromverbrauch. und kann den Taster killen mit zu hohem Strom oder zu kleinen pullup. Auch ein Port kann leiden oder sterben wenn ein Softwarefehler den auf out und low programmiert. Der Strom gebremst durch den pullup sollte in allen Fällen passen.
Joachim B. schrieb: > und kann den Taster killen mit zu hohem Strom oder zu kleinen pullup. Richtig, hätte ich noch dazu schreiben sollen/können. Aber der Taster mag es u.U. auch nicht, wenn der Strom zu klein ist. Stichwort: Kontaktreinigung. Deshalb auch die gewählte Begrifflichkeit: HildeK schrieb: > Im Prinzip und theoretisch ist fast jeder ...
Humbert K. schrieb: > Danke für die Antworten, aber worauf ich hinausmöchte ist eine > mathematische Erklärung. So ist es mir auch klar. Das ist halt ne > saloppe Erklärung und es geht aus ihr auch nicht hervor, wie man einen > Pull-Up Widerstand überhaupt dimensionieren sollte. Es gibt keine mathematische Erklärung, denn Pullupwiderstände sind eine Erfindung der Widerstandshersteller. Wie sonst kann man reich werden, als wenn man Leuten erzählt, jeder Eingangspin (manche sagen auch: zusätzlich jeder Ausgangspin) muss mit einem Widerstand auf ein definiertes Niveau gezogen werden? Wer das wie du hinterfragt merkt schnell: nirgendwo wird der Wert des Widerstandes definiert, es ist eine Glaubensfrage. Wie soll das Niveau definiert sein, wenn der Widerstand nicht definiert ist? Jeder relevante Pin ist intern irgendwie beschaltet, also hat er bereits einen definierten Widerstand gegen Masse und gegen Vcc, ergo auch ein definiertes Niveau. Und wenn sie nicht gestorben sind, verdienen die Pullup-Widerstands-Märchen-Erzähler auch heute noch gutes Geld mit ihren sinnlosen Widerständen.
@J. Grimm (Gast) Ich fürchte, du bist der Märchenerzähler und mit dem Nicknamen sowieso.
J. Grimm schrieb: > Es gibt keine mathematische Erklärung, denn Pullupwiderstände sind eine > Erfindung der Widerstandshersteller. Das halte ich für ein Märchen. Wie oben bereits korrekt erklärt wurde, sorgt der Pull-Up (bzw. Pull-Down) Widerstand für einen definierten Ruhepegel. Er leitet Störungen ab, welche die Leitung mit ihrer parasitären Antennenwirkung einfängt. Und ein gewisser Mindest-Strom ist nötig, damit die Kontakte langfristig gut funktionieren. Für kleine Signaltaster lasse ich ungefähr 1 mA fließen. Licht-Taster, die für Hausinstallation mit 16A vorgesehen sind, haben jedoch gerne wesentlich mehr Strom. Die internen Pull-Up Widerstande (falls vorhanden) lassen für diesen Zweck zu wenig Strom fließen.
Stefanus F. schrieb: > Und ein gewisser Mindest-Strom ist nötig, damit die Kontakte > langfristig gut funktionieren. Bitte nciht nur spoilern. Erzähl uns das ganze Märchen! > Für kleine Signaltaster lasse ich ungefähr 1 mA fließen. Licht-Taster, > die für Hausinstallation mit 16A vorgesehen sind, haben jedoch gerne > wesentlich mehr Strom. Und deshalb schaltest du auch nie das Licht aus, schon klar. Wie kommt man auf so eine Grütze? Warum heißt du eigentlich nicht Stefan? Hältst du dich mit der lateinischen "Nus"-Endung für gelehrter? Und? Hilfts?
J. Grimm schrieb: > Bitte nicht nur spoilern. Erzähl uns das ganze Märchen! Dann suche mal nach Wetting Current. Ich habe hier im Forum bereits mehrfach Artikel zu dem Thema gepostet. Ich hatte damit in der Vergangenheit selbst Probleme, als ich noch keine Ahnung davon hatte. Seit ich mich an die 1mA halte, keine Probleme mehr. > Und deshalb schaltest du auch nie das Licht aus, schon klar. > Wie kommt man auf so eine Grütze? Ja genau, wie bist du auf diese Grütze gekommen? Wer hat denn gesagt, dass ich das Licht nie aus schalte? > Warum heißt du eigentlich nicht Stefan? Weil meine Mutter mich so nennt, und ja, es hat etwas mit ihrer Affinität zu Latein zu tun. Deswegen musst du nicht gleich beleidigend werden.
@Stefanus F. (stefanus) Das will der J.Grimm doch gar nicht wirklich wissen. Der trollt nur rum. Stefanus F. schrieb: >> Warum heißt du eigentlich nicht Stefan? > Weil ... Und das geht ihn doch sowieso nichts an.
Stell Dir Mal folgendes vor. Eine Tür ist weder auf noch zu. Durch die Umgebung (z.B. Wind) kann sich die Tür jetzt weiter öffnen oder schließen. Erst wenn du selber Hand anlegst, ist sie entweder komplett zu oder auf und vor allem bleibt sie in diesem Zustand, bis du sie wieder loslässt. Der Wind sind in der Elektronik Felder, die den Zustand deines Eingangs beeinflussen können. Legst du aber dauerhaft Hand an (Pull-Up oder Pull Down), ist der Zustand eindeutig und ändert sich im besten Fall nicht von alleine. Der Zustand ändert sich jetzt erst, wenn jemand stärkeres an der Tür zieht bzw. ein anderes Potential direkt an den Eingang gelegt wird; z.B. Pull-Up am Eingang und ein Taster zieht den Eingang dann fest auf Masse.
HildeK schrieb: > - zu hochohmige PUs lassen den Eingang noch immer empfindlicher gegen > Einstreuungen, Störungen usw. sein. Intel hatte deshalb beim 80C51 einen weiteren Pullup implementiert. Bei low ist nur der schwache Pullup aktiv, um Strom zu sparen. Bei high wird zusätzlich ein starker Pullup parallel geschaltet, um störunempfindlich zu sein.
J. Grimm schrieb: > ... Alter, jeder Student in den Studium Digitaltechnik vorkommt beschäftigt sich in der ersten praktischen Übung damit, was ein Pullup oder Pulldown ist und wozu man das braucht. Und jetzt versuchst du ernsthaft zu erzählen das wäre eine überflüssige Erinnerung der "Widerstand-Hersteller"? Was bitte hast du geraucht?!
Peter D. schrieb: > Intel hatte deshalb beim 80C51 einen weiteren Pullup implementiert. Bei > low ist nur der schwache Pullup aktiv, um Strom zu sparen. Bei high wird > zusätzlich ein starker Pullup parallel geschaltet, um störunempfindlich > zu sein. Interessant. Ich kenne die 8051-Welt nicht. Hast du Infos über die ungefähren Werte beider PUs? Ich hab mal bei einem Tiny grob so ca. 35-40kΩ gemessen (war etwas abhängig von VCC, aber eher weniger als erwartet). Das ist mir für einen 'heißen' Eingang zuviel.
Angehängte Dateien:
-
80C51-Pullup.PNG
3,9 KB
HildeK schrieb: > Hast du Infos über die ungefähren Werte beider PUs? Siehe Bild.
Danke. Also wenige kOhm oberhalb 2V bzw. zwischen 50k und 100k bei LOW.
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