RaspberryPiで回路が導通すると0Vになる理由が知りたいです。

前提

ボタンを押すとLINEに通知がいく仕組みをRaspberryPiで制作しています。
プログラム自体は問題なく動作するのですが、下記の条件について理解できない部分があります。

###わからないこと
下記の条件、ピンの結線でタクトスイッチが押されていない状態で3.3Vが流れ
タクトスイッチが押された状態だと、０Vになる仕組みがわからないです。

コード

python
1# coding: UTF-8
2import RPi.GPIO as GPIO                                      
3import time
4import requests
5
6GPIO_INPUT = 2
7
8GPIO.setmode(GPIO.BCM) #GPIOへアクセスする番号をBCMの番号で指定
9GPIO.setup(GPIO_INPUT, GPIO.IN) #BCM 2番ピンを入力に設定
10
11def line_notify():
12    payload = {'message':'\n'+'hogehoge'}  
13    headers = {'Authorization': 'Bearer ' + 'アクセストークン' }
14    requests.post('https://notify-api.line.me/api/notify', data=payload, headers=headers)- リスト
15        
16try:
17    while True:
18        if GPIO.input(GPIO_INPUT) == GPIO.LOW:
19            line_notify()
20            print('switch')
21            time.sleep(0.1)
22        else:
23            print("runnning")
24            time.sleep(0.1)
25except KeyboardInterrupt:
26    print("stopped")
27    GPIO.cleanup()

ハード構成

ピンはGPIO２とGDNを使用しています。
LEDは導通確認でつけているだけです。

###回路図

電子回路についてあまり詳しくないのですが、回路図は上記の通りです。

タクトスイッチはA接点です。

（補足のご指摘ありがとうございます。）

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

本体：RaspberryPi３ Model B

CHERRY

2020/08/21 09:52 編集

現物の写真ではなく、回路図を質問に追記していただきことは可能でしょうか？もしかして、もっと単純な話で、「プルアップ回路」の動作がわからないということでしょうか？

maisumakun

2020/08/21 09:46

回路図として書いていただけませんか？

1T2R3M4

2020/08/21 09:46

回路図を描いてみてはいかがでしょうか。

episteme

2020/08/21 11:02 編集

pull-up してないけど...いいのかな? ラズパイ内でpull-upされてるなら問題ないか。

行動規範の内容に同意します

回答2件

ベストアンサー

GPIO2は1.8KΩでプルアップされているので入力端子(高インピーダンス)に繋がっていれば3.3Vで、
0Vにスイッチで繋いだのなら0Vになる。それだけです。

仕組みを説明しろと言われると「電気とは」をイチから説明しなきゃいけないことになるかと思いますが...ちょっとその気力はないなぁ。抵抗による分圧とか高校物理で習ってますか? であればそのへんから話が出来るかも知れません。

あと、電圧は「流れ」ません。「掛かる」あるいは「加える/印加する」ものです。流れるのは電流。

ちゃんと電流を流せるところでない端子にLEDを繋いだりすると動作不安定になったり故障の原因にもなりかねません。大丈夫ですか?

R1がプルアップ抵抗とすれば、この回路図のA点の電圧を求めればいいわけです。電圧は5Vで書いてしまいましたが3.3Vですね。読み替えて下さい。
R2が無限大(スイッチがOFFのとき)、あるいは0Ωのとき(スイッチがONのとき)マイコンの論理回路への入力電圧(A点)はどれだけになりますか、という話。一応マイコンの内部の(いいかげんな)等価回路も入れておきましたが、1.8KΩに対して数百倍とかなので無視していいです。どうしても計算したければしてもいいですけれど。

プルダウンであれば、R1がスイッチになってR2がプルダウン抵抗です。

投稿2020/08/21 10:09

編集2020/08/21 14:05

thkana

総合スコア7703

goffee555

2020/08/21 10:55

ご回答いただき感謝します。追加で質問してもよろしいでしょうか？ https://novicengineering.com/%E3%83%97%E3%83%AB%E3%82%A2%E3%83%83%E3%83%97%E6%8A%B5%E6%8A%97%E3%80%81%E3%83%97%E3%83%AB%E3%83%80%E3%82%A6%E3%83%B3%E6%8A%B5%E6%8A%97/ ↑こちらの資料を参考にプルアップについて調べました。 3.3Vが常時供給されるのは理解できました。０Vになるのはタクトスイッチが押されると、入力端子内のスイッチがGND側に繋がり3.3Vの電圧が全てプルアップ抵抗側に印加されるから　という認識で合っているでしょうか？

episteme

2020/08/21 11:05

単にGPIO端子がGND電圧(つまり0)と同じになるから、でしょ。

goffee555

2020/08/21 23:57

この分野に関してあまり知識がなく、解決に時間を多く費やしていたため非常に助かりました。 thkanaさん、丁寧な説明に加え、回路図まで用意していただきありがとうございました。

行動規範の内容に同意します