Différences entre les pages « Fabriquer un circuit électrique » et « Comprendre les résistances de pull-up et pull-down »

Version du 23 décembre 2020 à 20:37

Les résistances de pull-up et pull-down (on dit résitance de tirance en français) sont utilisées pour fixer clairement un état électrique.

Auteur Antony Le Goïc-Auffret | Dernière modification 7/04/2021 par Antonydbzh

Difficulté

Facile

Durée

30 minute(s)

Disciplines scientifiques

Arduino, Informatique, Electricité

Les résistances de pull-up et pull-down (on dit résitance de tirance en français) sont utilisées pour fixer clairement un état électrique.

Difficulté

Facile

Durée

30 minute(s)

Disciplines scientifiques

Arduino, Informatique, Electricité

Sommaire

1 Introduction
2 Étape 1 - Faisons des essais sans résistance de pull-up
3 Étape 2 - Faisons des essais avec résistance de pull-up
4 Étape 3 - Il parait qu'il y a des résistances de pull-up interne ?
5 Comment ça marche ?
- 5.1 Explications
- 5.2 Applications : dans la vie de tous les jours
6 Commentaires

Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Une résistance de pull-up "tire" le niveau électrique vers le haut, elle est donc reliée à la tension de votre montage (au +5V ou +3V3 suivant la carte électronique que vous utilisez).

Une résistance de pull-down "tire" le niveau électrique vers le bas, elle est donc reliée à la masse (GND) de votre carte.

Matériel et outils
Fichiers

Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_resistancePULLUPwikideb.ino

Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_resistancePULLUP-2wikideb.ino

Étape 1 - Faisons des essais sans résistance de pull-up

On réalise le montage comme sur le schéma ou la photo.

La broche 11 est connectée au bouton.
L'autre coté du bouton est connecté au +5V
Lorsqu'on appuie sur le bouton, la broche reçoit 5V (elle est en état "HAUT").

On charge le premier programme sur l'Arduino.

On ouvre le moniteur série.

Il ressort dans le moniteur série un résultat qui n'est pas satisfaisant :

L'état est fluctuant.
Parfois après un appuis, l'état reste haut longtemps après qu'on ait relâché le bouton.
Le comportement est imprévisible.

Étape 2 - Faisons des essais avec résistance de pull-up

On réalise le montage comme sur le schéma ou la photo.

La broche 11 est connectée au bouton et au +5V par l'intermédiare d'une résistance dite de pullup.
L'autre coté du bouton est connecté au GND
Lorsqu'on appuie sur le bouton, la broche passe de +5V à GND.

On charge le premier programme sur l'Arduino

On ouvre le moniteur série.

Le résultat est mieux ! Les états sont clairs !

Comprendre les r sistances de pull-up et pull-down resistancePULLUP1 bb.jpg

Étape 3 - Il parait qu'il y a des résistances de pull-up interne ?

Oui !

L'Arduino possède une résistance de pull-up interne pour chaque broche numérique (c'est le cas pour d'autres carte comme le D1 mini mais pas sur toutes les broches).

Elle s'active dans le "setup" avec la fonction INPUT_PULLUP

void setup() {
pinMode(brocheBouton, INPUT_PULLUP);
}

Comprendre les r sistances de pull-up et pull-down resistancePULLUP-Interne bb.jpg

Comment ça marche ?

Explications

Nous sommes entourés d'ondes électromagnétiques. Les ondes de la transmission de la radio, de la télé, etc. le courant électrique aussi émet des ondes électromagnétiques.

Ces ondes créent de l'électricité dans les broches des composants électroniques.

C'est pour cela qu'une broche connectée à rien, n'est pas forcément à l'état 0.

Une résistance de pull-up fixe l'état à HIGH (état haut).

Une résistance de pull-down fixe l'état à LOW (état BAS).

Applications : dans la vie de tous les jours

Pour des raisons matérielles que je n'ai pas vraiment comprises, les électroniciens utilisent les résistances de pull-up plutôt que des résistances de pull-down

Dernière modification 7/04/2021 par user:Antonydbzh.

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 {{Tuto Details
-|Main_Picture=Fabriquer_un_circuit__lectrique_IMG_20200724_153528.jpg
+|Main_Picture=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_pullupg.jpg
 |Licences=Attribution (CC-BY)
-|Description=Nous utilisons l’électricité  quotidiennement et de façon très spontanée.
+|Description=Les résistances de pull-up et pull-down (on dit résitance de tirance en français) sont utilisées pour fixer clairement un état électrique.
-Néanmoins, de quoi à besoin électricité pour faire fonctionner nos objet.
+|Disciplines scientifiques=Arduino, Computing, Electricity
-|Disciplines scientifiques=Electricity
 |Difficulty=Easy
-|Duration=15
+|Duration=30
 |Duration-type=minute(s)
-|Tags=électricité, circuits électriques
+|Tags=pullup, pulldown, pull-up, pull-down, résistance, smog, brouillard électromagnétique
 }}
 {{Introduction
-|Introduction=Nous allons essayer de comprendre quelle est le cheminement de l’électricité au sein de ce qui est appelé le "circuit électrique" sous forme de défi.
+|Introduction=Une résistance de pull-up "tire" le niveau électrique vers le haut, elle est donc reliée à la tension de votre montage (au +5V ou +3V3 suivant la carte électronique que vous utilisez).
-Lors du premier, il s'agira d'allumer simplement une ampoule à l'aide d'une pile
+Une résistance de pull-down "tire" le niveau électrique vers le bas, elle est donc reliée à la masse (GND) de votre carte.
-Lors du deuxième, le principe sera rajouter à notre montage des pièces de façon à y ajouter un interrupteur.
 }}
 {{Materials
 |ItemList={{ItemList
-|Item=Pile 4,5V
+|Item=Bouton poussoir
 }}{{ItemList
-|Item=Fil électrique
+|Item=Arduino Uno
 }}{{ItemList
-|Item=Ampoule
+|Item=Résistance
 }}{{ItemList
-|Item=Carton
+|Item=Câble Dupont
-}}{{ItemList
+}}
-|Item=Attache parisienne
+|Tuto_Attachments={{Tuto Attachments
-}}{{ItemList
+|Attachment=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_resistancePULLUPwikideb.ino
-|Item=Trombone
+}}{{Tuto Attachments
+|Attachment=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_resistancePULLUP-2wikideb.ino
 }}
 }}
 {{Tuto Step
-|Step_Title=Defi 1: Allumer l'ampoule
+|Step_Title=Faisons des essais sans résistance de pull-up
-|Step_Content={{Warning|Avant de commencer ce défi, rendez-vous à la partie "Mise en garde" et lisez-la attentivement.}}
+|Step_Content=On réalise le montage comme sur le schéma ou la photo.
-<u>Matériel :</u>
-*Ampoule reliée à deux fils
+* La broche 11 est connectée au bouton.
-*Pile 4,5V
+* L'autre coté du bouton est connecté au +5V
+* Lorsqu'on appuie sur le bouton, la broche reçoit 5V (elle est en état "HAUT").
-'''L'objectif est d'essayer d'allumer l'ampoule à l'aide de la pile.'''
-N.B : on peut réaliser cette expérience à l'aide d'une ampoule de type LED (aussi appelée "diode électro luminescente"), mais dans ce cas il faudra veiller à relier la borne + de la LED (la plus petite des deux pattes) à la borne - de la pile, et il est conseillé de brancher une résistance entre la LED et la pile pour éviter de l'endommager.)
-|Step_Picture_00=Fabriquer_un_circuit__lectrique_2020-07-24_154157.jpg
-|Step_Picture_01=Fabriquer_un_circuit__lectrique_2020-07-24_154259.jpg
-|Step_Picture_02=Fabriquer_un_circuit__lectrique_2020-07-24_154313.jpg
-}}
-{{Tuto Step
-|Step_Title=Fonctionnement du circuit électrique 1/2
-|Step_Content=Pour que l'ampoule s'allume, il faut relier un fil de l'ampoule sur la borne '''-''' (dite borne "négative") de la pile et l'autre fil de l'ampoule sur la borne + (dite borne "positive") de la pile.
+On charge le premier programme sur l'Arduino.
-Si les deux fils sont reliés à la même borne, l'ampoule ne s'allume pas.
+On ouvre le moniteur série.
-Pour allumer l'ampoule, il est donc nécessaire de former un '''circuit''' à travers lequel l'électricité <u>circule</u> :
-#Pile ou '''générateur'''
+Il ressort dans le moniteur série un résultat qui n'est pas satisfaisant :
-#Borne '''+'''
-#Fil électrique
-#Ampoule
-#Fil électrique
-#Borne '''-'''
-#Pile ou '''générateur'''
-<br />
+*L'état est fluctuant.
-|Step_Picture_00=Fabriquer_un_circuit__lectrique_questionballons.png
+*Parfois après un appuis, l'état reste haut longtemps après qu'on ait relâché le bouton.
+*Le comportement est imprévisible.
+|Step_Picture_00=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_poussoir.jpg
+|Step_Picture_01=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_resistancePULLUP_bb.jpg
+|Step_Picture_02=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_Capture_d_e_cran_2020-12-12_a_16.45.17.png
+|Step_Picture_02_annotation={"version":"3.5.0","objects":[{"type":"image","version":"3.5.0","originX":"left","originY":"top","left":0,"top":0.08,"width":2086,"height":1776,"fill":"rgb(0,0,0)","stroke":null,"strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":0.29,"scaleY":0.29,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"crossOrigin":"","cropX":0,"cropY":0,"src":"https://www.wikidebrouillard.org/images/b/bc/Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_Capture_d_e_cran_2020-12-12_a_16.45.17.png","filters":[]},{"type":"wfarrow2line","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":515,"top":99,"width":56,"height":84,"fill":"rgba(255,0,0,0)","stroke":"#FF0000","strokeWidth":4,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"round","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":1,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"x1":-28,"x2":28,"y1":42,"y2":-42,"x2a":23.562398430198165,"y2a":-20.921392543441293,"x2b":10.249593720792667,"y2b":-29.796595683044963},{"type":"wfarrow2circle","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":487,"top":141,"width":16,"height":16,"fill":"#aaa","stroke":"#666","strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":0.5,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"radius":8,"startAngle":0,"endAngle":6.283185307179586},{"type":"wfarrow2circle","version":"3.5.0","originX":"center","originY":"center","left":543,"top":57,"width":16,"height":16,"fill":"#aaa","stroke":"#666","strokeWidth":0,"strokeDashArray":null,"strokeLineCap":"butt","strokeDashOffset":0,"strokeLineJoin":"miter","strokeMiterLimit":4,"scaleX":1,"scaleY":1,"angle":0,"flipX":false,"flipY":false,"opacity":0.5,"shadow":null,"visible":true,"clipTo":null,"backgroundColor":"","fillRule":"nonzero","paintFirst":"fill","globalCompositeOperation":"source-over","transformMatrix":null,"skewX":0,"skewY":0,"radius":8,"startAngle":0,"endAngle":6.283185307179586}],"height":511,"width":600}
+|Step_Picture_03=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_Capture_d_e_cran_2020-12-12_a_16.19.31.png
 }}
 {{Tuto Step
-|Step_Title=Préparation du support d'interrupteur
+|Step_Title=Faisons des essais avec résistance de pull-up
-|Step_Content=<u>Matériel :</u>
+|Step_Content=On réalise le montage comme sur le schéma ou la photo.
-*Découper un rectangle de carton d'environ 4cm de largeur et 6cm de longueur
+* La broche 11 est connectée au bouton et au +5V par l'intermédiare d'une résistance dite de pullup.
-*Percer deux trous au deux extrémités du carton
+* L'autre coté du bouton est connecté au GND
-*Y insérer les deux attaches parisiennes
+* Lorsqu'on appuie sur le bouton, la broche passe de +5V à GND.
-''Attention : les deux attaches parisiennes ne doivent pas se toucher.''
-|Step_Picture_00=Fabriquer_un_circuit__lectrique_IMG_20200724_145844.jpg
-|Step_Picture_01=Fabriquer_un_circuit__lectrique_1365-1024.jpg
-}}
-{{Tuto Step
-|Step_Title=Defi 2: Fabriquer un interrupteur
-|Step_Content={{Warning|Avant de commencer ce défi, rendez-vous à la partie "Mise en garde" et lisez-la attentivement.}}
+On charge le premier programme sur l'Arduino
-<u>Matériel :</u>
-*Ampoule reliée à deux fils
+On ouvre le moniteur série.
-*Pile 4,5V
-*Le carton avec les deux attaches parisiennes
-*Un fil supplémentaire
-*Un trombone
-'''L'objectif est d'ajouter un interrupteur au sein du circuit électrique qui a été réalisé lors du défi 1.'''
+Le résultat est mieux ! Les états sont clairs !
+|Step_Picture_00=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_pullup.jpg
-<br />
+|Step_Picture_01=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_resistancePULLUP1_bb.jpg
-|Step_Picture_00=Fabriquer_un_circuit__lectrique_IMG_20200727_121854.jpg
+|Step_Picture_02=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_Capture_d_e_cran_2020-12-12_a_16.18.56.png
-|Step_Picture_01=Fabriquer_un_circuit__lectrique_IMG_20200727_121911.jpg
 }}
 {{Tuto Step
-|Step_Title=Fonctionnement du circuit électrique 2/2
+|Step_Title=Il parait qu'il y a des résistances de pull-up interne ?
-|Step_Content=Pour que l'ampoule s'allume, il faut relier un fil de l'ampoule sur la borne '''-'''  de la pile,  l'autre fil de l'ampoule sur une des attaches parisiennes. Ensuite mettre le trombone entre les deux attaches parisiennes puis relier la deuxième attache parisiennes sur la borne + de la pile à l'aide du fil  supplémentaire.
+|Step_Content=Oui !
-Comme précédemment, pour allumer l'ampoule, il est donc nécessaire de former un '''circuit''' à travers lequel l'électricité <u>circule</u> :
-#Pile ou '''générateur'''
+L'Arduino possède une résistance de pull-up interne pour chaque broche numérique (c'est le cas pour d'autres carte comme le [[Item:D1 mini|D1 mini]] mais pas sur toutes les broches).
-#Borne '''+''' (sur une pile de 4,5V, c'est la plus petite des pattes métalliques)
-#Fil électrique
-#Ampoule
-#Fil électrique
-#Attache parisienne
-#tronbonne
-#attache parisienne
-#fil électrique
-#Borne '''-''' (la plus longue des pattes métalliques de la pile)
-#Pile ou '''générateur'''
-Lorsque le trombone <u>relie</u> les deux attaches parisienne, le <u>courant circule</u>, la lumière s'<u>allume</u>, le circuit est alors '''<u>fermé</u>'''.
+Elle s'active dans le "setup" avec la fonction INPUT_PULLUP
+<br /><syntaxhighlight lang="arduino">
-Lorsque que le trombone <u>ne relie pas</u> les deux attaches parisienne, le courant <u>ne circule pas</u>, la lumière est <u>éteinte</u>, le circuit est alors '''<u>ouvert</u>'''.
+void setup() {
+pinMode(brocheBouton, INPUT_PULLUP);
+}
-C'est le principe de l'interrupteur !
+</syntaxhighlight><br />
-|Step_Picture_00=Fabriquer_un_circuit_lectrique_questionballons.png
+|Step_Picture_00=Comprendre_les_r_sistances_de_pull-up_et_pull-down_resistancePULLUP-Interne_bb.jpg
 }}
 {{Notes
-|Avertissement={{Warning|Lorsque vous allez essayer de réaliser vos défis, vous ne devez '''en aucun cas relier <u>directement</u>''' '''les deux bornes de la pile''' (les deux "pattes" métallique) à l'aide d'un élément conducteur (trombone, attache parisienne,  fil électrique, ...), car dans ces cas là vous fabriquez une sorte de  grille pain et vous risquez de vous brûler.
+|Explanations=Nous sommes entourés d'ondes électromagnétiques.  Les ondes de la transmission de la radio, de la télé, etc. le courant électrique aussi émet des ondes électromagnétiques.
+Ces ondes créent de l'électricité dans les broches des composants électroniques.
+C'est pour cela qu'une broche connectée à rien, n'est pas forcément à l'état 0.
-Lorsqu'on '''réalise un montage électrique''', une partie de l<u>’électricité doit être consommé par un des éléments du montage</u> (ampoule électrique, moteur, résistance, ...).}}
-|Explanations=Comme nous l'avons vu :
-*Pour utiliser l’énergie électrique, il est nécessaire de former un '''circuit''' à travers lequel l'électricité <u>circule</u>
+Une résistance de pull-up fixe l'état à HIGH (état haut).
-*Si tous les éléments du circuit sont reliés ensemble, le <u>courant circule</u>, le circuit est alors '''<u>fermé</u>'''.
-*Si deux éléments du circuit ne sont plus reliés, le courant <u>ne circule pas</u>, le circuit est alors '''<u>ouvert</u>'''.
-|Related=Electron
-sens du courant
+Une résistance de pull-down fixe l'état à LOW (état BAS).
+|Applications=Pour des raisons matérielles que je n'ai pas vraiment comprises, les électroniciens utilisent les résistances de pull-up plutôt que des résistances de pull-down
 }}
 {{Tuto Status
 |Complete=Published
 }}