上拉电阻的作用

1、介绍

使用微控制器（MCUs） 或任何数字逻辑设备时，上拉电阻器非常常见。本教程将解释何时何地使用上拉电阻器，然后我们将做一个简单的计算，以显示为什么上拉很重要。

2、上拉电阻是什么？

假设您有一个将一个引脚配置为输入的 MCU。如果引脚没有连接任何东西，如果这个时候程序读取引脚的状态，则引脚是高（拉到 VCC）还是低（拉到接地）？

很难说。这种现象被称为浮空输入「floating」。

为了防止这种未知状态，上拉或下拉电阻确保引脚处于高或低状态。

使用上拉电阻的情况下，如果没有按下按键，输入引脚会读到高电平，会有少量电流流入MCU的GPIO。如果按下按键，输入的引脚GPIO直接连接到地，输入引脚将会读到低电平，如果没有上拉电阻，按下按键的时候，会直接让VCC接到GND，短路爆炸就出现了。

3、上拉电阻的大小如何选择？

需要选择上拉电阻的值以满足两个条件：

1、按下按钮时，输入引脚被拉低。电阻 R1 的值控制VCC 的电流经按钮再流向GND。

2、未按下按钮时，输入引脚被拉高。上拉电阻器控制输入引脚上的电压。

对于条件1，电阻的大小不能太低，如果电阻过低，流到GND的电流就会越大，这样损失的功耗也就会越大。

对于条件2，电阻的大小不能太高，如果过高，GPIO读到的分压电压会过小，这样会导致在没有按下按钮的时候，GPIO读不到高电平。比如在5V的系统中，如果分压是2.5V,MCU读到的状态就是不确定的。

还有，如果上拉电阻越大，引脚对电压变化的反应就越慢。

4、上拉电阻如何计算？

假设我们希望把电流限定在1mA。

根据欧姆定律

最后得到的上拉电阻是 5KΩ。