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前回紹介したリードスイッチ。
今回は電気回路に組み込んでみたいと思います。


半分テスト的な要素を含んでいますので、今回はArduinoとブレッドボードを利用して回路を組み立ててみました。
内容は簡単で、
リードスイッチがオンの時、青色LEDが点灯。
オフの時は赤色LEDが点灯。
するだけです。

LEDの点灯にはスケッチ（プログラム）で制御していますから、回路としては特出する物がないのが残念です。



この記事では、スイッチを使う上で多用するプルアップ／プルダウンについて紹介したいと思います。
小学校の理科の時間。
オームの法則を習ったのを覚えていますでしょうか？
V=IR。電圧と電流、抵抗値の関係を計算する公式です。
乾電池の電圧を5Vとすると、回路上では電流値(A)と抵抗値(Ω)の積が5になります。

電池の＋−両極を電線でつないだらどうなるでしょうか？
電線の抵抗値は０に近いので、オームの法則より電流値は無限大になってしまいます。
ですので、電球や抵抗を挟んで、過電流が流れないようにしていました。

最近のマイコンボードでは、回路内に一定の抵抗値が設定されているため、無限の電流は流れることはありませんので、その点は安心です。



さて、電気回路でVcc（＋の電圧）からGND（接地：0V）の間で動きます。
Arduinoの場合ではVccは5V、Xiaoでは3.3Vが用いられます。
多分ですが、USBの規格に合せたものでしょう。


Vccとスイッチ、マイコンボード、GNDと直列に接続した場合を考えます。
この回路で、スイッチのオン／オフがマイコンボードに入力されるはず。
しかし、スイッチがオンの時には信号が安定しません。
プログラマから見ると、気持ち悪いですが、現実なのでしょうがありません。

ここで登場するのが、プルアップ／プルダウンの考え方になります。
Vccとスイッチ、抵抗、GNDと直列に接続することで、電流・電圧とも安定します。
（マイコンボードの代りに抵抗）
回路が安定したところで、抵抗値の接点とマイコンボードの入力端子を繋げることで安定した信号になります。
この時、マイコンボードの接点よりVcc側に抵抗があればプルアップ、
逆にGND側に抵抗があればプルダウンとなります。

この時に用いる抵抗をプルアップ時にはプルアップ抵抗、プルダウン時に使う場合はプルダウン抵抗と呼びます。

プルアップ／プルダウンは、プルアップではスイッチがオンの時、信号あり。プルダウンでは逆の信号なしが出力されます。
信号の反転だけならプログラマであれば、簡単に制御できますから、安心です。


プルアップ／プルダウンでは、明確な用途分けはなさそうですが、
こんな場合には〜、みたいなのはあるようです。
マイコンボードが出現する前に回路のみで作成していた名残かもしれません。


最後に、5V回路の場合、10KΩをプルアップ抵抗／プルダウン抵抗に利用するのが一般的です。


今回は主にプルアップとプルダウンについて、記事にしました。



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