何时使用下拉电阻和上拉电阻

在学习和试验了微控制器之后，我了解了上拉和下拉电阻的概念。我现在了解何时以及如何使用它们，以及它们如何工作。我主要是使用上拉电路，因为我被教过，但是对我来说似乎一直有些倒退，因为关闭开关会将MCU输入设置为LOW。我认为使用下拉电阻会更有意义，以便在开关断开时输入为LOW，但这只是我的想法。

我应该向上还是向下拉单掷输入？什么时候比往上拉优先选择向下拉？

答案取决于您希望“默认”配置是什么。例如，假设您有一个下游N沟道MOSFET，并且您希望它默认关闭。然后，如果输入变为高阻抗，则可以使用下拉电阻来确保这种行为。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

另一方面，假设您有一个上游P沟道MOSFET，并且希望它默认关闭。这次需要一个上拉电阻来产生这种行为。

^{模拟该电路}

还有一种替代情况，您希望设备默认开启，在这种情况下，上述两种情况将相反（N沟道MOSFET上拉，P沟道MOSFET下拉）。

其他一些注意事项：

1. I2C线路指定上拉电阻，因为“预期”器件的漏极开路接地，因此需要某种方式来提高线路电势。

2. 模拟比较器通常配置为漏极开路设备，因此也需要上拉电阻来获得高电位输出。

3. 您可以使用上拉/下拉电阻吸收更多电流，具体取决于连接到输入/输出的电流。

4. 两种配置都可以在您的应用程序中同样出色地工作（即，一种方式或另一种方式都没有明显的优势）。

...以及许多特定于应用程序的原因，因此可能首选一种配置。

如果信号尚无规格，请使用对您最有意义的一种。您可以选择将输入设为高电平有效或低电平有效。

如果是按钮，请确保使用去抖电路（或在软件中进行）。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

如果您的电路设计可以选择-换句话说，电路的其余部分不需要使用上拉或下拉-那么在发生故障的情况下应考虑安全性。

如果您的微控制器发生故障，或仅该输出发生故障，则上拉或下拉将生效。这将如何改变设备的操作？会否使用户面临危险-例如通过强加加热元件？会影响安全性，例如禁用门锁吗？

上拉/下拉电阻确定电线的默认状态。确定默认状态应该取决于安全性，安全性以及最终所需的电路功能。

如果您使用的是Arduino / ATmega328，则可以使用内置的上拉电阻器。

Atmega芯片内置了20K上拉电阻，可通过软件进行访问。通过将pinMode（）设置为INPUT_PULLUP可以访问这些内置的上拉电阻。这有效地反转了INPUT模式的行为，其中HIGH表示传感器已关闭，而LOW表示传感器已打开。

该上拉的值取决于所使用的微控制器。在大多数基于AVR的板上，该值保证在20kΩ至50kΩ之间。在Arduino Due上，它介于50kΩ和150kΩ之间。有关确切值，请参考板上微控制器的数据表。

将传感器连接到配置有INPUT_PULLUP的引脚时，另一端应接地。在简单开关的情况下，这会使该引脚在开关断开时读为高电平，而在按下开关时读为低电平。

Raspberry Pi 也有它们。

您通常希望在可编程设备（如微控制器）的输出上拉或下拉（通常是下拉），以在加电序列中定义其状态。这样的输出在上电时通常具有高阻抗，如果不这样做，连接的设备可能会收到意想不到的信号。例如，如果涉及多个电源，则最好将每个部分设计为安全的，输入端为零伏，并使用下拉电阻。

比其他答案更晦涩难懂，但我已经看到一些例子，其中涉及到蓝色烟雾和法律诉讼威胁。