Spannungsmessung mit Pins

Hallo,
ich bin absoluter Neuling hier und taste mich gerade mit dem Arduino Projektbuch heran und
bin bei Pull Up/Down Widerstanden stecken geblieben.

Ich verstehe nicht wie der angeschlossene Pin eine Spannung misst. Dazu braucht er ja zwei Potentiale, die er vergleicht. Welche wären das?

Schonmal vielen Dank :slight_smile:

Das Referenzpotential ist GND, falls Du das meinst.

Der Schwellwert liegt etwa in der Mitte (Vcc/2), mit Hysterese liegt einer etwas darüber und einer etwas darunter.

Vielen Dank, ja ich denke das Referenzpotential ist das, was ich gesucht habe.

Verstehe ich das richtig, dass im Falle der Abbildung, der Widerstand dazu da ist, dass kein Kurzschluss entsteht zwischen dem 5V und GND Pin, wenn der Schalter gedrückt wird?

Nein, der Widerstand liefert am Eingang ein definiertes Potential, damit der Pin nicht offen bleibt und floatet. Dann empfängt der Pin nur Störungen.

Nein. Der sorgt dafür, dass der Pin bei offenem Taster ein definiertes HIGH-Potential hat und nicht als Antenne alles (un)mögliche einfängt.

Gruß Tommy

Ich kann euch beiden leider nicht ganz folgen.
Inwiefern schafft es der Widerstand aus einem float Potential ein High Potential zu machen?

Weil er den Eingang bei offenem Taster nach HIGH (5V) zieht.
Wenn der Taster geschlossen wird, wird der Eingang auf LOW (GND) gezogen.

Du kannst ja mal probieren, was raus kommt, wenn Du den Eingang offen lässt und Dir den Wert auf dem Seriallen Monitor ausgeben, wenn der sich ändert.

Gruß Tommy

Ja, auch, aber eigentlich nicht.

Der Widerstand bringt das +5V Potential auf den Eingangspin. Bei geschlossenem Taster zieht dieser den Einganges auf Masse.
Daß der Widerstand den Strom vom +5V auf Masse durch den Taster begrenzt ist seine Zweitaufgabe.

Wollen wir genau sein. Bei Versorgungsspannungzwisceh 2,7V bis 5,5V werden Spannungen unter 0,3Vcc als LOW erkannt und Spannungen über 0,6Vcc als HIGH.
Bei 5V Spannungsversorgung sind das 1,5V und 3V.

Quelle: Seite 258 Tabelle kapitel 28.3 https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf

Grüße Uwe

Hallo,

also ich halte es für fatal seine Frage gleich mit Nein zu beantworten. Natürlich dient der Widerstand als Kurzschlussstrombegrenzung. Das ist seine Hauptaufgabe. Ohne Widerstand wäre ganz schlecht. Will man zwischen 2 Potentialen wie hier beschalten umschalten braucht es eine Strombegrenzung. Erstens für den Taster selbst, sonst brennen die Kontakte weg und das auf der Spannungsversorgung kein Kurzschluss entsteht. Als Eingangsschutz für den Pin würde ich diesen Widerstand nicht bezeichnen wollen. Erstens würde der Pin auch ohne Widerstand satt auf festen (+) Potential liegen und beim umschalten auf Masse wäre der Pullup sowieso aus dem Spiel. Der Widerstand hat nicht die Funktion eines Längswiderstandes.

Das sind die Werte, die ein Eingangssignal erreichen sollte, damit es sicher erkannt wird. Für den Bereich dazwischen, siehe Diagramme S. 272 "31.1.9 Pin Threshold and Hysteresis", beträgt die Hysterese knapp 0,1*Vcc, bei 5V Vcc sind die Schaltschwellen 2,1V und 2,6V, also sehr dicht an Vcc/2.

Vielen Dank für die Antworten.
Für mich bleibt dann nur noch offen wie die Physik dahinter funktioniert.
Also anscheinend hab ich durch Störungen bei geöffnetem Schalter keine 5V sondern weniger.
Wieso habe ich nach einem Pull-Up Widerstand eine höhere Spannung?

Der digitale Eingang von Arduino kann nicht wie eine Antenne in der Luft sein.
Legen Sie entweder 5 V oder 0 V an. Dies ist, was Ihre Schaltung tut.
Dies ist nicht unbedingt genau 5 V. Sie können 3,3-5 V für einen hohen Pegel oder 0-1,6 V für einen niedrigen Pegel liefern.
Durch Drücken der Taste wird das Einspeisen von Vcc oder 0 erleichtert.

Das wurde dir doch schon weiter oben geschrieben und erklärt. Einfach nur genau nachlesen und verstehen.

Hallo,

nochmal zum mitmeißeln.

Störungen hat man nur wenn der Pin komplett offen ist. Also wenn er durch keinerlei Beschaltung nicht auf einem definierten Potential liegt. Oder im Extremfall die Leitung zwischen Pin und Verbindung zum Potential sehr lang ist.

Klemmst du einen Pin auf kurzem Wege hart auf (+) oder (-) dann liegt er ja auf einem definierten Potential. Ergo keinerlei Störungen.

Will man einen Pin als Eingang zwischen den beiden Potentialen umschalten ist eine harte Beschaltung natürlich hinterlich. Genau hier kommt der Widerstand ins Spiel. Darüber wird der Pin auf ein Potential geklemmt. Dieser Widerstand spielt für den Eingangspin selbst gar keine Rolle. Weil der Eingangswiderstand des Pins viel viel hochohmiger ist. Der Widerstand spielt erst eine Rolle wenn du den Taster drückst. Sprich Kurzschlussschutz.
Wenn der Widerstand den Pin im Ruhezustand des Tasters mit (+) verbindet, nennt man ihn Pullup. Verbindet er ihn mit (-) nennt man ihn Pulldown. Je nachdem welches Potential man im Ruhezustand benötigt. Üblicher Wert dafür sind 10k +/- je nach spezieller Anforderung usw.

Sollte zum Grundverständnis und Anwendung ausreichen. :wink:

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Wollte Dir Privat antworten, aber Du hast Emailbenachrichtgung blockiert.
Grüße Uwe

Du kannst ihm dennoch schreiben. Öffne das Nachrichtenfeld und gib seinen Nicknamen ein. Der kürzeste Weg wäre klickst auf meinen Namen und tauschst den Namen aus.

Eben nicht.
Grüße Uwe

Vor paar Tagen funktionierte der Trick bei anderen. Vielleicht wurden die Einstellungen des Forums nachgeschärft.