最近在玩Arduino，買的是Arduino uno R3 這塊板，上面的晶片是ATmega328p
看的是 <<超圖解Arduino 互動設計入門（第二版） >> 這本書
之前做了開關電路，拿來控制Relay，書上說開關用上拉電阻或下拉電阻的配置方式都可以
但實際上，因為這個IC沒有支援上拉的配置，所以建議還是使用下拉電阻配置為佳，
使用上拉電阻雖然在負載小時可以工作，但負載高時就會誤動作
詳細的討論可以參考知乎上的這個討論串
或是去查ATmega328P的data sheet
然後之前我接成上拉電阻配置，去給別人用，結果在現場它變成開關一直跳動，當場漏氣
所以：書上講的是有問題的！！還是不要接成上拉電阻比較好XD
===
為了搞清楚這塊板子的特性，於是乎這兩天做了實驗，測了開關電路上拉跟下拉配置的實際電流電壓量測，實際結果分享給有需要的人看看
因為篇幅有點長，這篇就先貼上拉電阻的測試結果
===
測試(A)上拉電阻配置
接法如上，5V跟GND都是接在Arduino的板子上，R就是上拉電阻，Signal_to_DI是接到DI的腳位，這次實驗是接pin12，用來控制其他腳位的DO的動作。
SW1是一個開關按鈕，不按就是開路，按了就是短路
如果是如上圖的配置的話，一般都會認為，不按的話，Signal_to_DI應該是5V，按下後Signal_to_DI變0V，然而，實際量測結果卻不是這樣！！
讓我們來看看實際結果吧，如下圖所示，其中，電流的單位是uA，micro ampere，10的-6次方，電壓則是指跨接在上拉電阻R上的電壓
這裡我測試了3個阻值的上拉電阻，想說可以看看有沒有什麼不理想的特性
然後，內建的上拉電阻先輸入pinMode(SW,LOW)把它關了（SW是自設的變數，這邊是設成 const byte SW = 12，表示腳位12 ）
由結果可看出，電阻從1k換到5.1k、10k時，電流的變動量大致符合比例，但看起來還是一條曲線，而不是直線
由上圖可知，按下開關按鈕SW1後，Signal_to_DI並不會變成0V。
接著我把Arduino裡的內建上拉電阻打開，就是輸入程式碼把pin12的上拉電阻打開，看看有沒有不同，結果如下圖所示，依然沒有如預期的拉到0V，
結論就是ATmega328p 這塊IC確定不支援上拉電阻的配置！
接著我又把上圖測試A-2的電壓跟電流拿出來分別作圖看看（橫軸沒弄成對數的圖，不過還是可以加減看），結果如下：
電壓圖↓，可看出按下按鈕後，上拉電阻上的電壓會稍微變動，但也無法造成0V到5V這種差別，然後，另一方面，也可以發現，Arduino上的5V，其實並不會真的輸出5V，而是會稍微少一點
電流圖↓，單位是uA。
按下開關時，接1K的上拉電阻時，換算成A就是約0.00484安培，下圖可看出電流變動很小。
綜合上述兩點，就可以知道為什麼上拉電阻的配置拿去當開關會不正常了
====
以下則分享開關電錄用上拉電阻配置時，DO的輸出情況
為提高可信度，一次測試了六根DO腳位，pin4、5、6、7、8、9
DO接了不同阻值的電阻，當作負載，順便可以觀察一下是否有呈現線性的改變
結果如下圖：
由上圖可看出，就算DI部分的開關電路是用上拉電阻的配置，ATmega328P沒有支援，但DO還是會有些微的電壓電流變動，
所以我自己用這塊板拿來驅動Relay時（阻值比上面的測試都要小），其實Relay還是會開關動作，但環境雜訊大時，開關電路吸了雜訊，就可能會導致誤動作
下一篇則分享使用開關電路使用下拉電阻配置的量測結果，當然，結果就比這個好很多，而且實測上，也穩定許多。
留言列表
