3.9. 开关与上拉/下拉电阻

GPIO 输出用于驱动外部硬件。GPIO 输入则相反：摄像头读取引脚上的电压，并将其报告为 0 或 1。最简单的输入设备是一个开关——而要让它能够被可靠地读取，除了开关本身之外还需要一个电子元件。

3.9.1. 开关与悬空输入

开关是一个机械触点：两片金属，开关闭合时相互接触，断开时彼此分离。从电气角度看，这就是整个器件。它内部没有电压源；单独的开关只能提供“接通”或“断开”。

把开关直接接在 GPIO 引脚和地之间，意味着引脚处于：

• 0 V——当开关闭合时（此时连到了地）。

• 悬空——当开关断开时（什么都没连接）。

悬空引脚没有确定的电压。输入会读到它附近恰好出现的任何东西——来自附近信号的串扰、来自电源的噪声，甚至是靠近导线的手指上的静电。value() 每秒会返回多次不可预测的 0 和 1 的混合值。

3.9.2. 上拉与下拉电阻

解决办法是上拉/下拉电阻：一个高阻值电阻（通常为 10 kΩ 到 100 kΩ），在开关断开时把输入连接到一个已知的电平轨上。

用于开关输入的上拉（左）和下拉（右）配置。

• 上拉。电阻把输入连接到电源轨。当开关断开时，只有很小的电流通过电阻流过，引脚读为高电平。当开关闭合时，它把引脚短接到地；引脚读为低电平。该电阻限制了原本会在开关闭合时从电源流向地的电流。

• 下拉。镜像情况：电阻把输入连接到地，而开关连接到电源。断开读为低电平，闭合读为高电平。

上拉是更常见的约定——即“低电平有效”的按钮。MCU 自身提供了内置的上拉和下拉，可以通过 Pin.PULL_UP 或 Pin.PULL_DOWN 启用，从而完全省去外部电阻。