Модуль подтяжки Pull-Up v2 (Troyka-модуль): инструкция, примеры использования и документация
Используйте модуль подтяжки Pull-Up v2 для избежания помех при считывании сигнала с кнопок, герконов и других сенсоров работающих на разрыв цепи.
А ещё модуль подружит управляющую электронику с интерфейсом 1-Wire для подключения датчиков температуры 18B20.
Предыдущая ревизия модуля
Текущий модуль Pull-Up v2 — обновлённая версия устаревшего модуля Pull-Up v1.
| Модель | Количество каналов | Объединение каналов 1-Wire |
|---|---|---|
| Pull-Up v1 / Документация | 2 | Нет |
| Pull-Up v2 / Документация | 4 | Да |
Общие сведения
При подключении тактовых кнопок, герконов и других сенсоров с контактами на разрыв цепи — возникают проблемы из-за электромагнитных наводок. При разомкнутых контактах вся цепь превращается в одну антенну и ловит сигналы «из воздуха». В итоге выходной сигнал с сенсоров при каждом считывании может быть рандомный: «низкий уровень» или «высокий уровень».
Для устранения помех в схему подключения добавляются стягивающие или подтягивающие резисторы. Однакого городить стяжку или подтяжку на макетке не всегда удобно.
Модуль подтяжки Pull-Up v2 подтягивает два цифровых сигнала с датчиков к шине питания через распанные резисторы на плате. В итоге сигнал на входе управляющей платы избавляется от посторонних наводок, а внешний вид устройства остаётся эстетичным: без макеток и клубков из проводов.
Подключение и настройка
Модуль подтяжки Pull-UP — это соединительное звено между контроллером и сенсорами с работой на разрый цепи. Для старта выполните следующие действия:
После выполнения всех пунктов чек-листа, схема устройства готова и можно переходить к программной работе. Программная настройка, код и примеры работы вы найдёте в документациях на выбранный контроллер и сенсор.
Подключение контроллера
Рассмотрим несколько популярных управляющих платформ.
Коммуникация с Arduino
На роль платформ из линейки Arduino возьмём контроллер Arduino Uno.
Что понадобится
Рекомендуем также обратить внимание на дополнительные платы расширения:
- Troyka Shield поможет подключить модуль к Arduino с помощью аккуратных шлейфов из комплекта.
- Troyka Slot Shield поможет подключить модуль к Arduino без проводов вовсе.
Схема устройства
Схема устройства с Troyka Shield
Схема устройства с Troyka Slot Shield
Всю информацию по программной настройке Arduino читайте в руководстве по Arduino IDE.
Коммуникация с Espruino
Что понадобится
Рекомендуем также обратить внимание на дополнительные платы расширения:
- Troyka Shield поможет подключить модуль к Arduino с помощью аккуратных шлейфов из комплекта.
- Troyka Slot Shield поможет подключить модуль к Arduino без проводов вовсе.
Схема устройства
Схема устройства с Troyka Shield
Схема устройства с Troyka Slot Shield
Всю информацию по программной настройке Iskra JS читайте в руководстве по Espruino IDE.
Коммуникация с Raspberry Pi
На роль платформ из линейки Raspberry Pi возьмём компьютер Raspberry Pi 4 (4 GB).
Что понадобится
Рекомендуем также обратить внимание на дополнительную плату расширения Troyka HAT, которая поможет подключить модуль к Raspberry Pi с помощью аккуратных шлейфов из комплекта.
Схема устройства
Схема устройства с Troyka HAT
Всю информацию по программной настройке Raspberry Pi читайте в руководстве по Raspberry Pi.
Подключение датчиков
Рассмотрим несколько популярных сенсоров с работой на разрыв цепи.
Коммуникация с кнопкой
Для начала подключим тактовую кнопку к управляющей плате через модуль подтяжки.
Коммуникация с четырьмя кнопками
Модуль подтяжки Pull-Up обладает четырьмя каналами входа-выхода — это позволяет подключать четыре сенсора одновременно. Подключим четыре тактовых кнопки к управляющей плате через модуль подтяжки.
Коммуникация с датчиком уровня воды
Рассмотрим коммутацию датчиков на основе геркона к модулю Pull-Up. В качестве примера подключим датчик уровня воды к управляющей плате через модуль подтяжки.
Коммуникация с сенсором температуры DS18B20
Перейдём к сенсорам с протоколом 1-Wire, в котором для работы датчика необходимо не только подключить сенсор к контроллеру, но и притянуть сигнальный контакт S к контакту питания V через резистор номиналом 4,7 кОм.
Для примера подключим датчик температуры DS18B20 к управляющей плате через модуль подтяжки.
Коммуникация с четырьмя сенсорами температуры DS18B20
Как мы описывали ранее, модуль подтяжки Pull-Up обладает четырьмя каналами входа-выхода — это позволяет подключать четыре сенсора одновременно. Подключим четыре датчика температуры DS18B20 к управляющей плате через модуль подтяжки.
Коммуникация с четырьмя сенсорами температуры DS18B20 по 1-Wire
На закуску мы приготовили приятный сюрприз. В сенсорах по протоколу 1-Wire, каждый датчик хранит в своей памяти уникальный номер, такое решение позволяет подключить несколько датчиков к одному сигнальному пину.
Переключите джамперы конфигурации каналов в положения 1-Wire, в итоге мы объединем контакты S2, S3, S4 с контактом S1 для организации интерфейса 1-Wire на одной линии.
Пины подключения
Внимательно запомнинайте пины подключения в собранной схеме. Именно их надо будет указывать в программном коде.
После выполнения всех пунктов чек-листа, схема устройства готова и можно переходить к программной работе. Программная настройка, код и примеры работы вы найдёте в документациях на выбранный контроллер и сенсор.
Элементы платы
Клеммники подключения сенсоров
На модуле выведено две пары клеммников.
Первый клеммник
| Контакт | Функция | Подключение |
|---|---|---|
| S1 | Входной цифровой сигнал на первый канал. | Подключите к цифровому выводу сенсора. |
| S4 | Входной цифровой сигнал на четвёртый канал. | Подключите к цифровому выводу сенсора. |
| V | Выходное напряжение (+) | Подключите к плюсу сенсора. |
| G | Выходное напряжение (-) | Подключите к минусу сенсора. |
Второй клеммник
| Контакт | Функция | Подключение |
|---|---|---|
| S2 | Входной цифровой сигнал на второй канал. | Подключите к цифровому выводу сенсора. |
| S3 | Входной цифровой сигнал на третий канал. | Подключите к цифровому выводу сенсора. |
| V | Выходное напряжение (+) | Подключите к плюсу сенсора. |
| G | Выходное напряжение (-) | Подключите к минусу сенсора. |
Troyka-контакты
На модуле выведено две группы Troyka-контактов.
Первая группа
| Контакт | Функция | Подключение |
|---|---|---|
| S1 | Выходной цифровой сигнал первого канала с подтяжкой к питанию. | Подключите к пину ввода-вывода микроконтроллера. |
| V | Входное напряжение (+) | Подключите к рабочему питанию микроконтроллера. |
| G | Входное напряжение (-) | Подключите к земле микроконтроллера. |
Вторая группа
| Контакт | Функция | Подключение |
|---|---|---|
| S2 | Выходной цифровой сигнал второго канала с подтяжкой к питанию. | Подключите к пину ввода-вывода микроконтроллера. |
| S3 | Выходной цифровой сигнал третьего канала с подтяжкой к питанию. | Подключите к пину ввода-вывода микроконтроллера. |
| S4 | Выходной цифровой сигнал четвёртого канала с подтяжкой к питанию. | Подключите к пину ввода-вывода микроконтроллера. |
Джамперы конфигурации каналов
На модуле расположена система джамперов для конфигцации каналов, которая позволяет выборочно объединять выходные Troyka-контакты S2, S3, S4 с контактом S1.
Объединение каналов позволяет организовать интерфейс 1-Wire: группы датчиков подключенных на разные сигнальные пины клеммника, модуль объединяет на одну сигнальную линию S1 Troyka-контактов.
| Канал | Клеммник | Troyka-контакты | |
|---|---|---|---|
| Switch ON | 1-Wire ON | ||
| 1 | S1 | Нет выбора → S1 | Нет выбора → S1 |
| 2 | S2 | S2 | S1 |
| 3 | S3 | S3 | S1 |
| 4 | S4 | S4 | S1 |
Принципиальная и монтажная схемы
Габаритный чертёж
Характеристики
- Модель: Модуль подтяжки Pull-Up v2
- Напряжение питания: 3,3–5 В
- Интерфейс для сенсоров: колодки под винт
- Интерфейс для контроллеров: Troyka-контакты
- Количество каналов: 4
- Конфигурация каналов: система джамперов
- Сопротивление стягивающих резисторов: 5,1 кОм
- Габариты: 25,4×25,4 мм
