Me pregunto por qué la entrada a D2 no estará flotando cuando el interruptor está abierto. Si el interruptor está abierto, ¿no actuaría como una mini antena y proporcionaría una entrada aleatoria al pin D2?
Supongo que está teniendo dudas debido a la confusión de que la parte móvil del interruptor está abierta y esto le hace pensar que está flotando y que D2 también debe estar flotando. No no no. La parte móvil del interruptor y, por lo tanto, D2 están a cero voltios.
D2 es la entrada. Y la GND es cero voltios. No hay corriente a través de R1. Así que no hay diferencia de potencial en R1 Así que el voltaje en D2 también es cero cuando se abre el interruptor.
En otras palabras, voltaje en D2 = voltaje a través de R1 + voltaje GND = 0 + 0 = 0 voltios.
El término "flotante" se refiere a una entrada o salida obsoleta que no tiene nada conectado, por lo que cualquier pequeña corriente puede hacer que tome casi cualquier voltaje dentro de los límites.
La entrada está sólidamente conectada a +5 V cuando el interruptor está cerrado. Cuando está abierto, está conectado de 0 V a R1. Si el valor de R1 es apropiado para la situación, no habrá problema. Tenga en cuenta que algunas situaciones (cables largos, entornos ruidosos) pueden requerir que R1 sea bastante bajo o que haya un filtro adicional (hardware o firmware).
Una forma de evaluar esto es imaginar que se está inyectando una corriente en la entrada. Digamos que se necesitan 1.8 V para que la entrada se reconozca como 1 cuando debería ser cero. Entonces, una corriente de menos de 1.8 V / R1 no causará problemas. Entonces, si R1 es 4.7 k 4.7, puede tratar con 380 µA de corriente, lo cual es bastante.
Si R1 es 1 MΩ, 1.8 µA podría hacer que la entrada se interprete incorrectamente. Además de hacer que sea sensible al ruido, es posible que las fugas en la PCB o fuera del chip contribuyan a parte o toda esa corriente.
Entonces, ¿por qué no hacer R1 100 ohms o algo así, puedes preguntar. Se desperdicia energía cuando se cierra el interruptor si hace que el valor sea innecesariamente bajo.
Por lo general, las resistencias pull-up de unos pocos kΩ a 10 kΩ están bien en la mayoría de las situaciones, pero si se usa la batería, es posible que desee considerar 50 kΩ o 100 kΩ. En situaciones extremas, quizás con un poco de filtrado, 10 MΩ pueden ser aceptables. Por ejemplo, si desea una vida útil prolongada en un circuito encendido permanentemente desde una celda de botón de litio.
Un pull-down (o pull-up) es un poco como un resorte en una puerta (física).
Si empuja en la puerta, se abrirá. El resorte es lo suficientemente débil como para no tener que presionar demasiado para abrirlo. No obstante, es lo suficientemente fuerte para que tan pronto como dejes de empujar la puerta, se cierre de nuevo. Luego permanecerá cerrado hasta que algo vuelva a empujar la puerta.
Un pull-up o pull-down actúa como ese resorte. Usted desea un resistor lo suficientemente grande como para que un pin pueda "empujarlo" al valor opuesto fácilmente, pero tan pronto como deja de conducir un valor (empuje), el resistor ("resorte") lo devolverá al valor que usted ' He elegido, y permanecerá allí hasta que algo lo lleve al otro valor nuevamente. No se quedará solo medio abierto, meciéndose con la brisa, por así decirlo.
Como siempre en ingeniería (a diferencia de otros campos teóricos como la física y la teología), depende.
Cualquier entrada tendrá una cierta corriente de fuga. Multiplique esta corriente por un valor de resistencia suficientemente grande y la tensión de entrada se vuelve lo suficientemente grande como para ser detectado como un valor específico que puede causar problemas. Por lo tanto, hay un compromiso entre el valor de la resistencia: cuanto más pequeño es mejor en términos de fijar el estado abierto bajo, mientras que más grande es mejor en términos de minimizar la disipación de potencia, como Spehro ha señalado. Lo que es más importante depende completamente de su situación y valores.
Y, sí, el bucle formado por los cables y la resistencia puede actuar como una antena. Para resistencias grandes o cables largos, y entradas de alta impedancia, la activación de cables externos puede ser un problema. Necesitas buscar el tema del blindaje eléctrico. De hecho, hace muchas lunas, trabajé en un sistema que tenía un interruptor con una bombilla incandescente. Al presionar el botón se activaría una función, y esta función encendía la bombilla indicadora. Dado que tanto el interruptor como la bombilla estaban en la misma unidad, su cableado estaba muy unido. La entrada del interruptor detectó el pico actual asociado con el encendido de la bombilla y pensó que la señal significaba que el interruptor había sido presionado nuevamente, por lo que luego se apagó. No es así como se suponía que funcionara.
Porque D2 está conectado a tierra, y la entrada que recibe es el voltaje de referencia. Si se interrumpió la conexión a tierra, entonces tendría una antena.