Elektronika
Konwerter poziomów 3,3 V / 5 V dla Arduino - PCB do projektu AVT 5453
- Umożliwia współpracę płytek Arduino zgodnych mechanicznie, ale zasilanych napięciem 3,3 V, z modułami rozszerzeń wymagającymi logiki 5 V. Obsługuje linie cyfrowe, RESET, wejścia analogowe, AREF i I2C. Wersja A zawiera płytkę PCB.
Konwerter poziomu napięcia dla Arduino - płytka drukowana do AVT5453
Płytka PCB do wykonania konwertera poziomów logicznych 3,3 V / 5 V dla modułów zgodnych z Arduino.
Adapter między płytką 3,3 V a shieldami 5 V
AVT5453, opisany w dokumentacji jako AVTDuinoLVC, to konwerter poziomu napięcia przeznaczony dla płytek zgodnych z formatem Arduino, ale pracujących z logiką 3,3 V. Pozwala wykorzystać wiele standardowych modułów rozszerzeń przygotowanych dla klasycznego Arduino 5 V.
Płytka realizuje konwersję linii cyfrowych, sygnału RESET, wejść analogowych oraz magistrali I2C. Zworki umożliwiają dopasowanie połączeń I2C i AREF do różnych standardów płytek, m.in. starszych modułów zgodnych z Arduino Uno, płytek zgodnych z Leonardo oraz Arduino Due/Rev3. Wersja A obejmuje samą płytkę PCB; konwertery poziomów, układ I2C, rezystory, kondensatory, złącza, gniazda i zwory trzeba skompletować osobno.
Karta techniczna
AVT5453
Konwerter poziomów logicznych dla płytek zgodnych z Arduino, umożliwiający współpracę systemów 3,3 V z modułami rozszerzeń wymagającymi poziomów 5 V.
| Wersja | A - płytka PCB |
| Typ modułu | konwerter poziomu napięcia dla modułów Arduino |
| Nazwa modułu w dokumentacji | AVTDuinoLVC |
| Główna funkcja | połączenie płytki bazowej 3,3 V z modułem rozszerzeń wymagającym poziomów logicznych 5 V |
| Zgodność mechaniczna | format wyprowadzeń zgodny z Arduino |
| Przykładowe płytki bazowe 3,3 V | STM Maple, Freescale Kinetis, Arduino Due i inne płytki zgodne z formatem Arduino, ale pracujące z niższym napięciem logiki |
| Poziom strony bazowej | 3,3 V |
| Poziom strony rozszerzeń | 5 V |
| Konwersja linii cyfrowych | linie D0…D13 oraz sygnał RESET |
| Konwersja wejść analogowych | dopasowanie napięć z modułów 5 V do wejść analogowych płytki bazowej 3,3 V |
| Obsługa AREF | niezależna konfiguracja napięcia odniesienia dla płytki bazowej i płytki rozszerzeń albo połączenie linii AREF |
| Obsługa I2C | konfigurowany, dwukierunkowy konwerter poziomów dla magistrali I2C |
| Warianty połączeń I2C | konfiguracja dla starszego standardu Uno, płytek zgodnych z Leonardo oraz płytek zgodnych z Arduino Due / Rev3 |
| Dodatkowe złącza komunikacyjne | wyprowadzenia transmisji szeregowej i magistrali I2C w typowym układzie dla Arduino |
| Programowanie | nie wymaga programowania |
| Uruchomienie po montażu | po poprawnym montażu działa od razu po włożeniu w gniazda płytki bazowej i skonfigurowaniu zworek I2C oraz AREF |
| Płytka PCB | dwustronna płytka drukowana 55×50 mm w formacie Arduino |
Wersja A - płytka PCB i wykaz elementów
AVT5453 A - płytka PCB. Konwertery poziomów, układ konwertera I2C, rezystory, kondensatory, złącza Arduino, złącza komunikacyjne, gniazda, goldpiny i zwory trzeba skompletować osobno.
| Rezystory SMD | R1...R4, R6, R7, R9, R11, R13, R15 - 10kΩ; R5, R8, R10, R12, R14, R16 - 19,6kΩ; R17 - 200kΩ |
| Kondensatory | C1…C6 - 100nF SMD 0805 |
| Układy | U1, U2 - ST2378E; U3 - PCA9306D |
| Złącza i zwory konfiguracyjne | A453, A455, AREF, I2C233, I2C235 - IDC6 + zwory; I2C3, I2C5 - IDC4 + zwory; pozostałe złącza zgodne z rozmieszczeniem Arduino dla strony 3,3 V i 5 V |
| Złącza użytkowe | złącza Arduino dla linii analogowych, cyfrowych, zasilania, transmisji szeregowej i I2C, w wersjach męskich i żeńskich zgodnie z dokumentacją |
Notes
Moduł działa jako adapter „kanapkowy”: płytkę bazową 3,3 V wkłada się od strony złączy oznaczonych jako 3, a moduł rozszerzeń 5 V w gniazda po stronie oznaczonej jako 5.
Najważniejsza część konfiguracji dotyczy magistrali I2C. Położenie odpowiadających sobie zworek po stronie 3,3 V i 5 V musi być identyczne, ponieważ odłączają one i dołączają konwerter I2C po obu stronach magistrali.
Dla starszego standardu Arduino Uno interfejs I2C jest współdzielony z wyprowadzeniami analogowymi A4/A5. Dla płytek zgodnych z Leonardo oraz Arduino Due/Rev3 należy użyć odpowiednich zworek zgodnie z opisem dokumentacji.
Po poprawnym montażu moduł nie wymaga programowania ani uruchamiania programowego. Trzeba jednak skonfigurować zworki AREF i I2C zgodnie z używaną płytką bazową oraz shieldem.
Uwaga: przed połączeniem płytek trzeba sprawdzić konfigurację AREF i I2C. Nie wolno dopuścić do przekroczenia dopuszczalnego napięcia odniesienia ani poziomu logicznego wejść płytki bazowej 3,3 V. Błędne ustawienie zworek może spowodować bezpośrednie podanie napięcia 5 V na układ, który tego nie toleruje.
Najczęściej zadawane pytania
Moduł pozwala używać shieldów i rozszerzeń przygotowanych dla logiki 5 V z płytkami bazowymi zgodnymi z Arduino, ale pracującymi z logiką 3,3 V, np. Arduino Due lub innymi płytkami w podobnym formacie.
Moduł obejmuje linie cyfrowe D0…D13, RESET, wejścia analogowe, AREF oraz magistralę I2C. Trzeba jednak skonfigurować połączenia zgodnie ze standardem używanej płytki bazowej i modułu rozszerzeń.
Różne generacje płytek Arduino mają magistralę I2C wyprowadzoną w różnych miejscach. Zworki pozwalają dopasować adapter do starszego Uno, Leonardo, Due lub standardu Rev3, ale ich błędne ustawienie może odłączyć magistralę albo połączyć niewłaściwe linie.
Nie. To sprzętowy adapter poziomów napięcia. Po poprawnym montażu i ustawieniu zworek działa bez programowania, a dla mikrokontrolera pozostaje przezroczystym elementem pośredniczącym.
Nie w każdym przypadku. Moduł rozwiązuje problem poziomów logicznych na typowych liniach Arduino, ale nadal trzeba sprawdzić pobór prądu, AREF, sposób zasilania shielda, nietypowe połączenia oraz to, czy dany moduł nie wykorzystuje dodatkowych sygnałów poza standardowym układem złączy.
