ตัวต้านทาน "R" Pull UP และ Pull Down คืออะไร ?

สวัสดีครับ ยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง ZimZimDIY สำหรับ วันนี้ ผมจะมาพูดถึง ตัวต้านทานแบบ PullUp และ PullDown กันนะครับ ว่ามัน คืออะไร และมัน มีความสำคัญไฉน ในวงจร ผมขอ อธิบายแบบ ง่ายๆ ตามสไตล์ช่อง ZimZim ละกันนะครับ ก่อนจะไปเรื่อง R ให้เพือนๆ เข้าใจว่าในวงจรดิจิตอล ที่มี ตัวประมวณผล อย่าง MCU , CPU , IC , EC อะไรก็แล้วแต่ บางที เขาจะรับสัญญาณ Input จากภายนอกเข้าไปประมวณมวลผลด้วย หรือ บางที ปล่อยสัญญาณ Output ออกมา ด้วยก็มี อันนี้เราเข้าใจกันได้ดี อยู่แล้ว ใช่ไหมครับ เพราะว่าวงจร มันจะต้อง ทำงาน สื่อสาร 2ทาง มีการโต้ตอบกัน แต่ในวงจรดิจิตอล ประเภทรับคำสั่งสถานะ เขามักจะไม่รับคำสั่ง สัญญาณ Input ที่เป็นแบบ Analohg สักเท่าไหร่ เพราะว่ามันมีสัญญาณรบกวนที่ข้อนข้างเยอะ เพราะฉะนั้น เราก็มักจะเห็นเพียงแค่ 2 สถานะเท่านั้น นั้นก็คือ เปิดกับ ปิด หรือ on กับ off หรือว่า Hight กับ Low หรือที่เราได้ยินบ่อยๆก็ 1 กับ 0 แต่ถ้าคิดเป็นแรงดันไฟก็คือ 5V กับ 0V ที่ผมพูดมา มันก็คือ สถานะเดียวกันทั้งหมดเลย ครับ งั้น สมมุติ ว่าผมมี ขา Input ตัวหนึ่ง รอรับสถานะ บางอย่าง เพิ่มเข้ามา ผมก็เขียนโปรแกรมดักเอาไว้เลยครับ ว่า ถ้าหาก มีการป้อน ไฟเข้ามา 5V หรือ สถานะ Hight ให้หลอด LED ตัวนี้ติด ซึ่งผมจำเป็น จะต้องใช้แรงดัน 5V ด้วยใช่ไหมครับ อะแหน่ โชคดี ผมเจอ Vcc 5V ตรงนี้ พอดี ผม เกี่ยวมาใช้เลย ครับ ตอนนี้ หลอด LED ผมก็ติดเรียบร้อย แล้วครับ เพราะว่ามีไฟมาเลี้ยง ตรงกับเงื่อนไข แต่ผมไม่อยากให้หลอดไฟนี้ มันติดตลอดเวลา ผมอยากให้มันติดเมื่อผมสั่งงาน... เพราะฉะนั้น ผมจะ ใส่สวิตซ์ กดติดปล่อยดับ ไป 1 ตัว และตอนนี้ เมื่อผมกด On จะเป็น สถานะ Hight หลอด LED จะติด ทันที เมื่อผม ยกสวิตซ์ หรือปล่อยมือ มันก็จะ Off จะเป็น สถานะเป็น Low หลอดไฟ LED ก็จะดับทันที ซึ่งผมโอเครกับวงจรนี้แล้วละครับ แต่.... แต่ เกิดเหตุการไม่คาดฝันเกิดขึ้น เอ๋.. ทำไม หลอด Led ของผมมัน ติดๆดับๆ ผุบๆ โผล่ๆ อย่างงั้นครับ วงจผม มัน เมา สมุนไพร อะไรอยู่หรือเปล่า ที่มันเป็น แบบนั้นก็เพราะว่า บางที Input ของเรา สายมันยาวเกิน มันไปรับสัญญาณ คลื่นความถี่เข้ามา เกิดการเหนี่ยวนำเป็นแรงดันเกิดขึ้น หรือ ไม่อย่างงั้น ก็มีกระแสไฟฟ้าเล็กๆ หลุดลอดเข้าไป ทำให้วงจรผิดเพี้ยน ขึ้่นได้ ไฟ LED มันก็เลยติดๆดับ อย่างที่เห็น แล้วเราจะ มีวิธี แก้ไขปํญหานี้ได้อย่างไร ? วิธีง่ายๆ ที่สุด ก็คือ เมื่อเรา ไม่ต่อใช้งาน หรือ สถานะเป็น Low ก็ให้เราต่อพ่วงกับ Gnd กราวด์เอาไว้ ด้วยครับ เราต่อกับกราวด์ เนื่องจาก มันไม่มี ไฟเลี้ยง และ แรงดันมันเท่ากับ 0V ก็เหมือนจะดีแล้วใช่ไหมครับ แต่พอเราแก้ไขปัญหานี้ได้ ปัญหาใหม่ ก็ตามมาทันทีครับ สมมุติว่า ถ้าเราอยากเปิดไฟ กดปุ่ม สวิตซ์ On ไฟ 5V จาก Vcc แทนที่จะ เข้าไปที่ MCU แต่มันกลับ ไหลลงไปที่กราวด์ แทนครับ เพราะว่ามันไหลไปที่ Gnd ง่ายกว่า และที่ ร้ายแรงไป กว่านั้น ก็คือ มันกลายเป็นการ ช๊อตเซอร์กิต แบบลัดวงจร ที่รุนแรงอีกด้วย เนื่องจาก + กับ Gnd เจ๊อะกัน โดยตรง แล้วจะมีวิธีไหน ที่สามารถ ต่อใช้งาน Gnd กับ Vcc ไปพร้อมๆกัน โดยไม่เกิดการช๊อต ได้บ้าง วิธีแก้ไขก็คือ ผมจะเพิ่ม R ค่าเยอะ เข้าไปตรงนี้ ตัวหนึ่ง ครับ จะกี่ โอห์มก็ขึ้นอยู่กับวงจรอีกทีหนึ่งนะครับ เมื่อ R เชื่อมต่อกับขา Input ของ MCU มันก็จะมีไฟ 5V เข้าไป เลี้ยง หรือ เป็นสถานะ Hight ตลอดเวล หลังจากนั้น ผมก็จะเพิ่ม สวิตซ์เข้าไปอีก 1 ตัว ทีนี้ เมื่อผมกด On มันก็จะเป็นสถานะ Low หรือ 0 เพราะว่าไฟเลือกที่จะผ่านตรงนี้ ผมก็เพียงแค่ เขียน Code เปลี่ยนคำสั่ง ข้างในวงจรนิดหน่อย ให้สถานะ Hight เปลี่ยนเป็นหลอด LED ดับ และ สาถานะ Low ให้เปลี่ยนเป็นหลอด LED สว่าง เขาเรียกวงจร ลักษณะนี้ว่า R PullUp เราก็สามารถที่ จะแก้ไขปัญหา สถานะเหล่านี้ ที่ไม่ค่อยเสถียร์ ได้เรียบร้อย แล้วละครับ เพื่อนๆอาจจะสงสัยว่าแรงดันมันจะหายไปหรือเปล่า เมื่อเราต่อ R ปกติ R หาก เราใส่ เพียงแค่ ตัวเดียว แรงดันของมันจะไม่ค่อยตก สักเท่าไหร่ครับ ถ้าหากโหลดกินกระแสไม่มาก เราวัด ตรงนี้ได้ 5V ตรงนี้ก็วัดได้เกือบจะเท่าๆกัน แรงดันจะไม่หาย มีแต่กระแส ที่จะหาย และวงจรของเรา ก็จะไม่ช๊อตอีกด้วย เพราะว่ากระแสที่ไหลลงกราวด์ มันไหล แค่นิดเดียว เอง เรียกได้ว่าไหล ลง แบบ ชิวๆ โฟล์ๆ เลยครับ ส่วนวงจร Pull Down ก็จะต่อในลักษณะ คล้ายๆกัน แต่ใน ในสถานะเริ่มต้น จะเป็น Low นั้นก็คือ เขาจะต่อผ่านตัวต้านทานลง กราวด์ ค้างเอาไว้ MCU ก็รับรู้ว่าจะเป็นสถานะ Low แต่ถ้าเรากด On ที่สวิตซ์ ไฟก็จะไปเลี้ยง ขา Input ทำให้ MCU ก็สถานะนี้ เอาไปประมวณผลต่อไป แต่เรามักจะไม่ค่อยเห็นวงจรนี้ สักเท่าไหร่นะครับ ผมก็จะขอพูดถึงไว้เท่านี้ ก่อน สำหรับคลิปนี้ผมขออธิบายยกตัวอย่างไว้แค่นี้ก่อน ขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ