ตัวแปลงลอจิก DIY อย่างง่ายสำหรับอุปกรณ์ 3.3V: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ในโพสต์นี้ ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าคุณสามารถสร้างตัวแปลงลอจิก 5V เป็น 3.3V ของคุณเองเพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ 5V กับบอร์ด Arduino และ Raspberry Pi ใหม่ได้อย่างไร

เหตุใดเราจึงต้องการ IC ตัวแปลงระดับลอจิก

พวกคุณส่วนใหญ่ชอบเล่นกับ Arduino และ Raspberry Pi ในช่วงเวลาว่างใช่ไหม? แน่นอนว่านั่นเป็นสิ่งที่นักเล่นอดิเรกทำ! นอกจาก Arduino แล้ว เราจะใช้เซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ IR เซ็นเซอร์ PIR และเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก แต่ปัญหาคือบอร์ดในปัจจุบันส่วนใหญ่ไม่รองรับ 5 V และบอร์ดเกือบทั้งหมดทำงานภายใต้ 3.3V

ขั้นตอนที่ 1: 74LVC245 Logic Level Converter IC

74LVC245 IC ตัวแปลงระดับลอจิก

ชิปนี้แก้ปัญหาการเชื่อมต่อและส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ระดับลอจิก 5 V ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ลอจิก 3.3 V เช่น Raspberry Pi และ Arduino

ชิปนี้อยู่ระหว่าง Arduino และ Sensor และแปลงสัญญาณ 5V จากเซ็นเซอร์เป็น 3.3V ซึ่งสามารถป้อนโดยตรงไปยัง Arduino 74LVC245 สามารถใช้กับสัญญาณดิจิตอลและใช้งานได้ดีกับ SPI, Serial, Parallel bus และอินเทอร์เฟซลอจิกอื่นๆ

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบวงจร

คุณสามารถไปที่เว็บไซต์ EasyEDA และเริ่มโครงการใหม่ได้อย่างง่ายดาย เมื่อคุณเปิดแคนวาสใหม่แล้ว ให้เริ่มเพิ่มส่วนประกอบ สำหรับตอนนี้ JLCPCB มีส่วนประกอบพื้นฐาน 689 รายการและส่วนประกอบเพิ่มเติมอีก 30k+ รายการตามต้องการ ดูรายการส่วนประกอบทั้งหมดที่นี่

ตัวแปลงระดับลอจิก 5V ถึง 3.3V แผนภาพวงจร ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเพิ่มส่วนประกอบจากรายการนี้ในขณะที่วาดแผนผังใน EasyEDA คุณยังสามารถค้นหาส่วนประกอบและตรวจสอบความพร้อมใช้งานได้ ค้นหาส่วนประกอบจากไลบรารีและวางไว้ในพื้นที่ทำงาน ใช้เครื่องมือ "Wire" เพื่อเชื่อมต่อส่วนประกอบเข้าด้วยกัน

การทำงานกับ IC นี้ค่อนข้างง่าย คุณสามารถตั้งค่าวงจรได้ในเวลาไม่กี่นาที เพียงเชื่อมต่อ VCC กับระดับตรรกะที่คุณต้องการแปลง หากคุณกำลังแปลง 5V เป็น 3.3V ให้เชื่อมต่อ 3.3V เป็น VCC กราวด์เชื่อมต่อกับกราวด์ OE (เปิดใช้งานเอาต์พุต) ลงกราวด์เพื่อเปิดใช้งานชิปDIR ถึง VCC (3.3V)

เค้าโครง PCB

เมื่อคุณวาดวงจรเสร็จแล้ว ให้บันทึกวงจรโดยคลิกบันทึกและสร้างเค้าโครง PCB ฉันจะให้ลิงก์ไปยังไฟล์ทั้งหมดรวมถึง Gerber, Pick n Place และ Bill of Material ในคำอธิบาย ตอนนี้คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ Gerber และใช้มันเพื่อผลิต PCB ของคุณจาก JLCPCB Gerber File มีข้อมูลเกี่ยวกับ PCB ของคุณ เช่น ข้อมูลเค้าโครง PCB ข้อมูลเลเยอร์ ข้อมูลระยะห่าง แทร็ก เป็นต้น ตอนนี้ให้เราสั่งซื้อมัน

ขั้นตอนที่ 3: รับ PCB จาก JLCPCB

ไปที่เว็บไซต์ JLC PCBs และสร้างบัญชีฟรี ลงทะเบียนและเข้าสู่ระบบโดยใช้บัญชี Google เมื่อคุณสร้างบัญชีสำเร็จแล้ว ให้คลิกที่ “อ้างตอนนี้” และอัปโหลดไฟล์ Gerber ของคุณ

Gerber File มีข้อมูลเกี่ยวกับ PCB ของคุณ เช่น ข้อมูลเค้าโครง PCB ข้อมูลเลเยอร์ ข้อมูลระยะห่าง แทร็ก เป็นต้น เมื่ออัปโหลดไฟล์ Gerber แล้ว จะแสดงตัวอย่างแผงวงจรของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่านี่คือเค้าโครง PCB ของบอร์ดที่คุณต้องการ ด้านล่างตัวอย่าง PCB คุณจะเห็นตัวเลือกมากมาย เช่น ปริมาณ PCB พื้นผิว ความหนา สี เป็นต้น

เลือกทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับคุณ ตอนนี้คลิกที่ "ประกอบบอร์ด PCB ของคุณ" ตอนนี้ คุณจะต้องอัปโหลดไฟล์ BOM และ CPL ที่เราดาวน์โหลดมาก่อนหน้านี้ เลือกส่วนประกอบทั้งหมดที่คุณต้องการให้ JLCPCB ประกอบใน PCB ของคุณ

เพียงคลิกที่กล่องยืนยันเพื่อเลือกส่วนประกอบ ในหน้านี้ คุณสามารถตรวจสอบคำสั่งซื้อของคุณได้ คุณสามารถตรวจสอบเค้าโครง ดูส่วนประกอบทั้งหมด และหากมีปัญหาใดๆ คุณสามารถคลิก "ย้อนกลับ" เพื่อแก้ไขคำสั่งซื้อของคุณ แค่นั้นแหละ. มันจบแล้ว. PCB จะถูกผลิตและจัดส่งภายในไม่กี่วันและจะถูกส่งไปยังหน้าประตูของคุณภายในระยะเวลาดังกล่าว

ขั้นตอนที่ 4: การทดสอบ

ตรวจสอบ PCB ที่ประกอบแล้ว

นี่คือบอร์ดประกอบ เรียบร้อยและสะอาด

เมื่อคุณได้บอร์ดแล้ว คุณสามารถนำบอร์ดมาหนึ่งอันแล้วประสานส่วนประกอบที่เหลือเข้าด้วยกัน ฉันบัดกรีหมุดส่วนหัวแล้วและนี่คือบอร์ดที่เสร็จแล้ว

8 พินเหล่านี้ให้ 5V คงที่ 8 พินเหล่านี้ให้ 3.3V และพินเหล่านี้เป็นกราวด์

การทดสอบตัวแปลงระดับลอจิก

ตอนนี้ หากคุณเชื่อมต่อสัญญาณ 5 V ที่พิน A คุณจะได้รับ 3.3 V ที่พิน B ที่สอดคล้องกัน

ตอนนี้เราจะตรวจสอบโดยเชื่อมต่อ 5V ใน A1 และ 0V ใน A5 ดังนั้นจะให้ 3.3V Out ที่ B1 และ 0V ที่ B5