GPIO: Почему кнопка заземления, а не + 3,3 В?

В большинстве примеров, которые я видел при подключении кнопок к входам GPIO, кнопка подключена таким образом, что при замыкании замыкается цепь между контактом и землей, что приводит к низкому входу на контакте. Для повышения значения по умолчанию на входе используется подтягивающий резистор. Код на Пи может определить низкий уровень как нажатие кнопки.

Я подключил кнопки к + 3,3 В, чтобы сигнал был высоким, так как это кажется более логичным и делает код более логичным, но должна быть причина, по которой большинство людей предпочитают подключаться к земле. Каковы преимущества?

Одна из главных причин, почему предпочтительнее подключить кнопки и логику к GND (а затем скопировать их по всему интернету), заключается в оптимизации энергопотребления.

• Тяга НИЗКОГО с резистором к GND стоит 0 Вт.
• Тяга ВЫСОКОГО резистора к + Vcc стоит энергии.

В сложных цепях или цепях, которые используют батареи, эта мощность очень ценна.

Другие причины включают низкую генерацию ЭДС. На беспроводных устройствах высокий уровень логики вызовет ненужные перекрестные помехи на чрезвычайно чувствительных радиочастотных приемниках. На таких приемопередатчиках есть плоскость GND, используемая для фильтрации шума, и именно здесь вся логика тянется к ней Затем процессор использует плоскость GND для фильтрации помех переключения.

Существуют сложные исторические причины, по которым инженеры-электрики, как правило, поднимали входы высоко резисторами и использовали переключатели для их заземления.

Однако эти причины не имеют особого отношения к использованию Raspberry Pi для хобби. Используйте то, что имеет смысл для вас.

Если вы делаете коммерческий продукт или хотите, чтобы ваш дизайн был немного лучше, вы выберете подтягивания с заземлителем по следующим практическим причинам:

• Длинный провод заземления представляет меньший риск излучения электромагнитных и электромагнитных помех, чем провод, подключенный к источнику питания
• Заземление чего-либо и поиск точки заземления для подключения легче, чем линия электропередачи
• Если коммутатор или проводка, обычно расположенная на некотором расстоянии от цепи, повреждается и либо замыкает провод или внутренние детали коммутатора на корпус или пользователя, никакого вреда не причиняется - все это на земле

Строго говоря, нет необходимости в подтягивающем резисторе, BMC GPIO имеет внутренние подтягивающие резисторы, которые активируются при программировании в качестве входа, хотя это не вредит.

Не рекомендуется подключать вывод GPIO напрямую к 3V3 или GND. GPIO является двунаправленным, и если его запрограммировать как ввод, это не вызовет проблем. С другой стороны, если он запрограммирован как выход, это приведет к чрезмерному току.

Хорошая (безопасная) конструкция будет использовать последовательный резистор (1 кОм) последовательно с кнопкой для ограничения тока. По причинам, изложенным Адамом Дэвисом, предпочтительно подключить кнопку к земле и расположить защитный резистор рядом с выводом GPIO.

Я не думаю, что есть причина отдавать предпочтение одному над другим в RPi. Большинство людей, вероятно, просто копируют или переносят схемы, которые они видели в других местах.

При подключении цепи (с помощью проводов или печатной платы) можно просто выбрать тот, который удобнее, и перевести его в нужное значение в вашем программном обеспечении.

В старые времена TTL потребовалось гораздо больше тока, чтобы вытащить булавку, чем чтобы вытащить ее. Таким образом, нагрузочный резистор может иметь более высокое сопротивление (и, следовательно, меньше тратить энергию), чем нагрузочный резистор. Это не имеет значения с современной CMOS, но старые привычки тяжело умирают.

Подключение контакта к земле с помощью внутреннего подтягивающего резистора означает, что вы используете меньше деталей. Все, что вам нужно, это кнопка; не нужен внешний резистор для ограничения тока.