Verwenden Sie 10 kΩ, es ist ein guter Wert.
Für mehr Details müssen wir uns ansehen, was ein Pullup macht. Angenommen, Sie haben eine Drucktaste, die Sie mit einem Mikrocontroller lesen möchten. Der Druckknopf ist ein kurzzeitiger SPST-Schalter (Single Pole Single Throw). Es hat zwei Verbindungspunkte, die entweder verbunden sind oder nicht. Wenn die Taste gedrückt wird, werden die beiden Punkte verbunden (Schalter ist geschlossen). Beim Loslassen sind sie nicht verbunden (Schalter ist offen). Mikrocontroller erkennen die Verbindung oder Trennung nicht automatisch. Was sie spüren, ist eine Spannung. Da dieser Schalter nur zwei Zustände hat, ist es sinnvoll, einen Digitaleingang zu verwenden, der immerhin nur für einen von zwei Zuständen ausgelegt ist. Das Mikro kann direkt erkennen, in welchem Zustand sich ein digitaler Eingang befindet.
Ein Pullup hilft dabei, die offene / geschlossene Verbindung des Schalters in eine niedrige oder hohe Spannung umzuwandeln, die der Mikrocontroller erfassen kann. Eine Seite des Schalters ist mit Masse verbunden und die andere mit dem Digitaleingang. Wenn der Schalter gedrückt wird, wird die Leitung auf Tiefpegel geschaltet, da der Schalter sie im Wesentlichen gegen Masse kurzschließt. Wenn der Schalter losgelassen wird, treibt jedoch nichts die Leitung auf eine bestimmte Spannung. Es kann einfach niedrig bleiben, andere Signale in der Nähe durch kapazitive Kopplung aufnehmen oder aufgrund des winzigen Kriechstroms über den Digitaleingang auf eine bestimmte Spannung schweben. Die Aufgabe des Pullup-Widerstandes besteht darin, bei geöffnetem Schalter einen positiven, garantiert hohen Pegel bereitzustellen, den Schalter jedoch im geschlossenen Zustand einen sicheren Masseschluss zu ermöglichen.
An die Größe des Pullup-Widerstands werden zwei Hauptanforderungen gestellt. Es muss niedrig genug sein, um die Leitung fest nach oben zu ziehen, aber hoch genug, um nicht zu viel Strom fließen zu lassen, wenn der Schalter geschlossen ist. Beide sind offensichtlich subjektiv und ihre relative Bedeutung hängt von der Situation ab. Im Allgemeinen stellen Sie den Pullup gerade so niedrig ein, dass sichergestellt ist, dass die Leitung hoch ist, wenn der Schalter geöffnet ist, und zwar angesichts all der Dinge, die die Leitung ansonsten niedrig machen könnten.
Schauen wir uns an, was nötig ist, um die Leine hochzuziehen. Betrachtet man nur den DC-Bedarf, so wird der Leckstrom der digitalen Eingangsleitung aufgedeckt. Der ideale digitale Eingang hat eine unendliche Impedanz. Reale tun dies natürlich nicht und das Ausmaß, in dem sie nicht ideal sind, wird normalerweise als maximaler Leckstrom ausgedrückt, der entweder aus dem Stift austreten oder in den Stift eintreten kann. Angenommen, Ihr Mikro ist für einen maximalen Leckstrom von 1 µA an den digitalen Eingangspins spezifiziert. Da der Pullup die Leitung hoch halten muss, wird im schlimmsten Fall angenommen, dass der Pin wie eine Stromsenke von 1 µA gegen Erde aussieht. Wenn Sie zum Beispiel einen 1-MΩ-Pullup verwenden, würde dieser 1-µA-Wert 1 Volt über dem 1-MΩ-Widerstand verursachen. Nehmen wir an, es handelt sich um ein 5-V-System, das heißt, der Pin ist garantiert nur mit 4 V belastet. Nun müssen Sie sich die digitalen Eingangsspezifikationen ansehen und herausfinden, welche Mindestspannung für einen logisch hohen Pegel erforderlich ist. Das kann 80% von Vdd für einige Mikros sein, was in diesem Fall 4 V wäre. Daher befindet sich ein 1 MΩ-Pullup direkt am Rand. Sie benötigen mindestens etwas weniger als das, um aus DC-Gründen ein korrektes Verhalten zu gewährleisten.
Es gibt jedoch andere Überlegungen, und diese sind schwerer zu quantifizieren. Jeder Knoten hat eine kapazitive Kopplung mit allen anderen Knoten, obwohl die Größe der Kopplung mit der Entfernung abnimmt, so dass nur nahegelegene Knoten relevant sind. Wenn diese anderen Knoten über Signale verfügen, können diese Signale an Ihren Digitaleingang gekoppelt werden. Ein Pullup mit einem niedrigeren Wert verringert die Impedanz der Leitung, wodurch die Menge des Streusignals verringert wird, das von der Leitung aufgenommen wird. Es gibt Ihnen auch einen höheren garantierten Mindestgleichstrompegel gegenüber dem Leckstrom, sodass mehr Raum zwischen diesem Gleichstrompegel und dem Punkt bleibt, an dem der Digitaleingang das Ergebnis möglicherweise als logisch niedrig interpretiert, anstatt als beabsichtigt logisch hoch. Wie viel ist genug? Offensichtlich ist der 1 MΩ-Pullup in diesem Beispiel nicht ausreichend (ein zu hoher Widerstand). Es ist fast unmöglich, die Kopplung an Signale in der Nähe zu erraten, aber ich würde mindestens eine Größenordnung Spielraum über dem minimalen DC-Fall wünschen. Das heißt, ich möchte einen Pullup von 100 kΩ oder weniger, obwohl ich möchte, dass er niedriger ist, wenn viel Rauschen in der Nähe ist.
Es gibt eine andere Überlegung, die den Pullup nach unten treibt, und das ist die Anstiegszeit. Die Leitung hat eine gewisse Streukapazität zur Erde, so dass sie exponentiell zum Versorgungswert abfällt, anstatt sofort dorthin zu gehen. Angenommen, die gesamte Streukapazität summiert sich auf 20 pF. Das heißt, der 100-kΩ-Pullup beträgt 2 µs. Es dauert 3 Zeitkonstanten, bis 95% des Einschwingwerts erreicht sind, in diesem Fall 6 µs. Das hat in der menschlichen Zeit keine Bedeutung, spielt in diesem Beispiel also keine Rolle. Wenn dies jedoch eine digitale Busleitung wäre, die Sie mit einer Datenrate von 200 kHz betreiben möchten, würde dies nicht funktionieren.
Schauen wir uns nun die andere konkurrierende Überlegung an, bei der es sich um den Strom handelt, der beim Drücken des Schalters verschwendet wird. Wenn dieses Gerät keinen Netzstrom mehr hat oder auf andere Weise einen erheblichen Strom verbraucht, spielen einige mA keine Rolle. Bei 5 V werden 5 kΩ benötigt, um 1 mA zu ziehen. Das ist tatsächlich "viel" Strom in einigen Fällen und aufgrund der anderen Überlegungen auch mehr als erforderlich. Wenn dies ein batteriebetriebenes Gerät ist und der Schalter für einen wesentlichen Teil der Zeit eingeschaltet sein könnte, kann jeder µA von Bedeutung sein, und Sie müssen sehr sorgfältig darüber nachdenken. In einigen Fällen können Sie den Schalter in regelmäßigen Abständen abtasten und den Pullup nur für kurze Zeit um das Sample herum einschalten, um die Stromaufnahme zu minimieren.
Abgesehen von speziellen Überlegungen wie dem Batteriebetrieb sind 100 kΩ hoch genug, um mich nervös zu machen, wenn ich Geräusche wahrnehme. 1 mA Strom, der bei eingeschaltetem Schalter verschwendet wird, scheint unnötig groß zu sein. Also 500 µA, was bedeutet, dass eine Impedanz von 10 kΩ ungefähr richtig ist.
Wie gesagt, benutze 10 kΩ. Es ist ein guter Wert.