通过Raspberry Pi 通用输入输出使用电平转换器

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Raspberry Pi 通用输入输出引脚具有3.3V逻辑电平,并且不能承受5V电压。如果对GPIO引脚施加5V电压,则可能会造成永久性损坏。但是,如果使用电平转换器将其5V输出转换为3.3V,则可以轻松使用5V传感器或模块。这样可以确保Pi上的GPIO引脚只能看到最大3.3V的电压。移位器通常是双向的,因此它们也可以用于允许Pi触发5V输入’s 3.3V outputs.

典型的电平转换器模块

电平转换器(也称为逻辑电平转换器)将获取5V信号并将其转换为3.3V。这样一来,Pi便可以读取传感器的输出,而这些传感器仅希望由5V供电。这些模块很便宜,通常提供4或8个通道。

逻辑电平转换器模块

通道由一对标记为HV1 / 左心室1,HV2 / 左心室2等的引脚组成。“HV” stands for “high value” and “LV” stands for “low value”. Channel 1 consists of 左心室1 and 高压1, Channel 2 is 左心室2 and 高压2 etc. There are also two pins which must be provided with reference voltages so that the module understands what our high and 低价值s are.

电平转换器电路示例

在下面的示例中,将5V传感器连接到4通道电平转换器上的一个通道。其他3个通道可用于其他传感器输入。

电平转换器示例电路

电平转换器连接到两个Pi’s 通用输入输出和传感器输出:

电平转换器Pi 通用输入输出传感器
高压销2– 5V
左心室引脚1– 3.3V
地线销30– 地线
高压1
左心室1引脚32(GPIO 12)

传感器由Pi供电’5V电源,输出至电平转换器的第一个HV引脚。

传感器电平转换器Pi 通用输入输出
地线销34– 地线
高压1
5V销4– 5V

尽管我使用GPIO12,但您可以使用任何一个Pi’s 通用输入输出输入。同样,您可以使用替代的3.3V和接地连接。查看Pi 通用输入输出参考图以检查可用的内容:

Raspberry Pi 40引脚GPIO接头

Raspberry Pi 40引脚GPIO接头

多渠道

电平转换器通常提供与I2C或SPI设备一起使用时提供的多个通道,您需要在每个设备上转换多个信号。

提示

何时使用电平转换器:

  • 您希望Pi读取高于3.3V的逻辑电平
  • 您正在使用的5V模块没有’使用3.3V才能正常工作,您别无选择,只能使用5V

当你不穿’需要使用电平转换器:

  • 该器件由3.3V供电,因为其逻辑输出为3.3V
  • 该模块为5V,但仅接受输入。 Pi’s 3.3V引脚通常适合使用5V逻辑的触发设备,因为它们通常以3V以上的电压触发

故障排除

为了使以上电路正常工作,您需要确保:

  • 高阶(“HV”)仅将模块侧连接到5V电源或信号引脚
  • 低级(“LV”)模块一侧仅连接到3.3V电源或信号引脚
  • 高压,LV和GND引脚连接到Pi上的5V,3.3V和接地引脚’s 通用输入输出

购买电平转换器

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