Généralement sur un microcontrôleurs, il est possible de configurer une pin en entrée ou en sortie.
Lorsqu’elle est configurée en entrée, il est possible de lire son état.
Un état “haut” (HIGH) correspond à la présence de +5 volts.
Un état “bas” (LOW) correspond au raccordement à la masse (GND, 0 Volt).
La tension haute est généralement 5 volts, il est donc déconseillé d’appliquer une tension supérieure sur une entrée au risque de l’endommager.

Il existe des systèmes qui permettent d’entrer des tensions plus élevées en passant par des optocoupleurs et ainsi d’isoler galvaniquement les entrées du microcontrôleur.

Il faut protéger les entrées digitales !

Pourquoi, Si par erreur, une pin est configurée en sortie et qu’elle est raccordée au 0 volt ou au 5 volts il y a beaucoup de chance de produit un court-circuit et ainsi détruire les composants internes du microcontrôleur de la pin concernée.

Pour protéger l’entrée, il suffit d’insérer une résistance de 100 ohms qui limitera le courant lors d’un court-circuit.

 Les boutons poussoirs et Pull-up / Pull-down

Un bouton poussoir est du type normalement ouvert ou normalement fermé

  • Normalement ouvert : à l’état repos, il est ouvert et donc le courant ne passe pas, quand il est actionné, il se ferme et le courant passe.
  • Normalement fermé : à l’état repos, il est fermé et donc le courant passe, quand il est actionné, il s’ouvre et le courant ne passe plus.

Si nous utilisons un bouton poussoir pour actionner une entrée de microcontrôleur, il doit y avoir un état déterminé dans les deux cas, actionné ou au repos.

Nous allons donc utiliser un montage pour fixer l’état dans les deux cas.

Résistance Pull-down

Dans ce montage, une résistance supplémentaire de 10KOhms est utilisée pour amener l’entrée au niveau bas (0 volt – GND).

Etat du bouton poussoirNormalement OuvertNormalement Fermé
Repos

Bas

Haut

Actionné

Haut

Bas

 Résistance Pull-up

Dans ce montage, une résistance supplémentaire de 10KOhms est utilisée pour amener l’entrée au niveau haut (5 volts).

Etat du bouton poussoirNormalement OuvertNormalement Fermé
Repos

Haut

Bas

Actionné

Bas

Haut

Comment cela fonctionne-t-il ?

Une entrée de microcontrôleur consomme en général très peu, car elle a une impédance élevée.

Pour avoir une idée, prenons un courant faible de 1µA et  selon la formule :

U = R x I   U en volt, R en Ohms et I en Ampère

U = 10Kohms x 1µA

U = 10 000 x 0.000001 = 0.01V

Donc nous avons aux bornes de la résistance 0.01V

Nous avons donc entre la masse et l’entrée : 5V-0.01V = 4.99V