1、5V 到 3V3 的电平转换- 串口通信一、电平转换电路下面来分析一下电路的设计思路:http:/ 3V3的角度考虑的!1、接收通道我们首先来明确一下数据流向(其实就是电平驱动方向),接收通道是由 5V方驱动的(Source),3V3方只是取电平(Sink),因此 TXD5V作为此通道的输入方,RXD3V3 作为通道的输出方。我们知道,三极管(开关型)集电极输出驱动能力不错,我们就设计为集电极输出;但是,只有一个三极管是不行的,因为集电极输出的时候,基极电平和集电极逻辑是相反的;那么,加一个反相器?没必要,那是另外一种电平转换的方法了,我们只需要再使用一个三极管,基极接前级输出就可以了。这样,
2、逻辑转换就完成了,当输入低电平时,Q1 截止,集电极输出高电平,Q2 导通,集电极输出低电平。同理,高电平分析是一样的。逻辑转换完成了,那么就是电平的问题了。这很好解决,输入方为 5V逻辑,那么就给它一个 VCC5,3V3逻辑高电平需要一个 3V3,那么就给一个 VCC3V3;OK!2、发送通道分析完接收通道,发送通道的原理其实也是一样的,就不详细介绍了。3、结论其实如果稍微熟悉电子电路知识的人看来,这个电路实在太简单,正因为如此,我才要强调,基础很重要!否则,一个系统的设计会在这些小地方卡住。二、电平问题:单片机手册电气特性常用逻辑电平:12V,5V,3.3V;1.TTL电平:输出高电平2.
3、4V,输出低电平=2.0V,输入低电平=0.8V,噪声容限是 0.4V。2.CMOS电平:1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于 0V。而且具有很宽的噪声容限。3.首先要知道以下几个概念的含义:1:输入高电压(Vih): 保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电平高于 Vih时,则认为输入电平为高电平。2:输入低电压(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。3:输出高电压(Voh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此 Voh。4:输出低电压(Vol
4、):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此 Vol。5:阀值电平电压(Vt): 数字电路芯片都存在一个阈值电压,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。三、相关电路http:/ MOS管打过,原理差不多一种简单实用的双向电平转换电路(非常实用!)3.3V-5V当你使用 3.3V的单片机的时候,电平转换就在所难免了,经常会遇到 3.3转 5V或者 5V转 3.3V的情况,这里介绍一个简单的电路,他可以实现两个电平的相互转换(注意是相互哦,双向的,不是单向的!).电路十分简单,仅由 3个电阻加一个 MOS管构成,电路图如下:(原文件名:3.3-5V 转换.jpg)上图中,S1,S2 为两个信号端,VCC_S1 和 VCC_S2为这两个信号的高电平电压.另外限制条件为:1,VCC_S1=VCC_S2.2,S1 的低电平门限大于 0.7V左右(视 NMOS内的二极管压降而定).3,Vgs=VCC_S1.4,Vds=VCC_S2对于 3.3V和 5V/12V等电路的相互转换,NMOS 管选择 AP2306即可.原理比较简单,大家自行分析吧!此电路我已在多处应用,效果很好.