风筝
发表于: 2019-4-9 18:58:51 | 显示全部楼层

了解如何使用双向逻辑电平转换器看将微控制器连接到不同最大电压的模块。


当您与开发板(例如Arduino)使用一些传感器模块时,您可能会遇到以下问题:您的开发板输出电压为5V的数字逻辑信号(对于高电平状态),但是分线板的最大值工作电压只能为3.3V。你该怎么调整,才能保证不会烧坏芯片?


虽然有很多种技术可以克服这些困难,但最简单的方法是使用逻辑电平转换器。本篇文章将教您如何连接和使用这些器件。


所需的硬件

●    Arduino UNO开发板

●    ESP8266

●    双向电平转换器


逻辑电平转换器如何工作?

虽然有许多不同版本的逻辑电平转换器,但大多数(如果不是全部)逻辑电平转换器使用非常简单的电路来实现所需的电压转换。大多数转换器分线板有四个独立通道,每个通道由一个晶体管和必要的电阻组成。

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逻辑电平转换器的基本电路图。


我们不会深入研究该电路的具体功能,本文不打算详解其工作原理。更多详细信息,我建议您参考转换器的特定应用说明(PDF)。


逻辑电平转换器引脚

通常,这些电压转换器板具有相同的输入和输出:

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电平转换器的引脚分布。


较高电压电源(标记为5V)和较低电压电源(标记为3V3)及其各自的接地引脚需要连接到器件的相应引脚。这些引脚仅用于向电压移位电路提供电压,这些不是数据线。


该器件具有四个标记为HVx和LVx的独立数据通道,其中x是1到4之间的通道编号。 HV1(较高电压通道1)连接到LV1(较低电压通道1),依此类推。


这种特殊的器件称为双向电平转换器,这意味着信号可以从低压侧转换到高压侧,反之亦然。单向移位器允许仅在一个方向(从低到高或从高到低)转换信号。


请务必查阅您的分线板手册,了解其额定值(低电平、高电平和最高频率)。


使用逻辑电平转换器将Arduino连接到模块

许多创客希望使用此(或类似器件)将MCU连接到传感器或分线板。在这个简单的例子中,我将Arduino Uno连接到ESP8266 WIFI模块。


即使ESP8266分线板在5V信号下运行良好,但其他分线器可能运行不好,如果你不确定你的设备使用什么逻辑电平,那么最好能保证安全。


我们没有将ESP8266的TX和RX线直接连接到Arduino的GPIO引脚,而是将它们与逻辑电平转换器连接在一起:

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使用逻辑电平转换器将arduino连接到模块


逻辑电平转换器:小但强大

逻辑电平转换器是一个小但非常有用的设备。将有不同电压电平的器件连接到逻辑信号非常有用。请记住,有双向和单向转换器可用,并始终确保检查转换器的手册以了解其额定值。

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