mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3,3 V Modul an 5V system


Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo. Ich will gerade ein modul, dass ich mit 3,3 V ansteuern muss ,
mit meinem 5 V (kann keine 3,3 verwenden!) µC zum laufen bringen. dazu
will ich mir die schaltunge von Ulrich Radig (MMC/SD Karte) aufbauen
als pegelwandler. Kann mit jemand kurz sagen ob ich da irgendwas
beachten sollte ? weil das (3,3V) modul hat mich über 60 Euro gekostet
und ich will es auf keinen fall zerstören. Das modul wird über uart
angesteuert. Kann ich da bei 9600 baud (eher höher) noch normale
transistoren für den Pegelwandler nehmen ?

MfG Johannes

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Macht es was aus wenn ich  anstatt den ganzen 1K widerständen 10K nehm
?

Und wiso ist eigentlich nach dem Spannungsregler kein kondensator?
Aus der Schaltung bekomm ich ja nur 3,3 V an meinen AVR schalten da die
Eingänge ( auch der Rx ) problemlos ?

MfG

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Mark de Jong (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Johannes,

Wenn Du sicher sein möchtest nimm ein pegelwandler wie der 74LVC1T45-5V
vo Texas Instruments.

Grüße Mark,

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo ich bau jetzt einfach einen transistor pegelwandler.
Kann mir jemand noch schnell sagen, ob es mit der baudrate 9600 und der
beschwindigkeit des transistors (NPN, BC550) probleme geben könnte ?
danke !

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nein. So langsam ist so ein Transistor nicht.

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo. Ich hab nochmal ne frage:
prinzipiell könnte ich ja die ausgänge von dem Modul direkt an meinen
µC dranmachen, der müsste ja bei 3 V noch schalten. nur will ich das
nicht so gerne machen, weil wenn ich nun ausversehen den Tx kanal des
Moduls auf 0V zieh(über den µC) und der ausgang grad auf high ist mein
Modul schrott ist.
Was sollte ich am besten nehmen um sowas zu vermeiden ?
Vielleicht ein umgekehrter level shifter ? oder reicht da ne diode oder
so was ?

MfG

Autor: ape (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im Zweifelsfall nen Schutzwiderstand, also einfach 1k in Serie oder
sowas, abgesehen davon is die Wahrscheinlichkeit relativ hoch, das es
nich sofort kaputt gehen würde (weiß ja nich was das für ein Modul ist,
bzw. wie empfindlich es ist).
Man kann übrigens auch bei der Levelkonvertierung von 5V auf 3,3V
einfach 2 Widerstände als Spannungsteiler benutzen.

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das mit den 2 Widerständen ist mir schon bewusst, aber zu riskant. Wenn
der 2. Widerstand des spannungsteilers einen wackelkontakt hat, dann
bekommt mein modul (Bluetooth) die vollen 5V ab, was nicht grad gut
ist.

Aber wär nicht ein Pegelwandler 3V -> 5V das besten/sicherste ?

Johannes

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Weiss keiner was ??

Autor: Tobi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Andreas Häusler (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

Hab mir meine Pagelwander im neuen Projekt mit Dual Transistoren
BCR08PN (npn-pnp) aufgebaut.

Sollte meiner Meinung nach eigendlich problemlos funktionieren.

Gruss Andy

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nehmt doch einfach einen 74LVXhaselfasel als Wandler 5V->3V und die
meisten µC können auch einen 3V Pegel am Eingang verarbeiten.

Autor: Hartmut Gröger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

Also du kannst auch einen 74HC4050 benutzen. der kann bei einer
Versorgungsspannung von 3,3V eine Eingangsspannung von 5V mühelos
verkraften (dafür ist er auch gedacht). Vorteile: Billig, gibt es in
DIP-Gehäuse und hat 6 Gatter. Die Gatter kann man auch als Puffer von
3,3V nach MC benutzen. Ich habe das zur Ankopplung einer MMC/SD an
ATMEGA128 benutzt. Funktioniert einwandfrei.

MfG HG

Autor: crazy horse (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
"Das mit den 2 Widerständen ist mir schon bewusst, aber zu riskant.
Wenn
der 2. Widerstand des spannungsteilers einen wackelkontakt hat, dann
bekommt mein modul (Bluetooth) die vollen 5V ab, was nicht grad gut
ist. "

Den finde ich gut...
Was machst du denn, wenn der Massekontakt des 3,3V-Reglers einen
Wackelkontakt hat? Sind noch andere Szenarien denkbar - das Leben ist
gefährlich, aber man kann es auch übertreiben.
Nix für Ungut - wieviele Lebensversicherungen hast du denn so?

Autor: André K. (andre-)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um welche Module handelt es sich denn genau? Mitsumi?
Arbeite gerade mit denen und hab eigentlich ueberhaupt keine Problme
damit, dass es irgendetwas durchhaut. Der µC am Uart laeuft mit 5V. Tx
des Moduls geht direkt an Rx des µC, Tx des µC haengt ueber 10k an Rx
des BT.
Das einzige Problem besteht darin, die 3,3V auf max. 0,1V Schwankung zu
bekommen, da vor allem bei meinen Class1 Modulen die Reichweite stark
leidet, wenn die Schwankungen hoch sind.

Also, etwas mehr Optimismus bitte ;)

MfG

Autor: stromi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LM 1086 IT3,3 Festspannungsregler +3,3V, 1,5A, TO-220
Reichelt dazu einen pegelwandler 74HC4050 auch Reichelt und fertig.

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man kann's auch umständlich machen...

Um von einem 5-Volt-Ausgang auf 3,3 Volt zu kommen, ist ein einfacher
Spannungsteiler ideal.

Und falls der untere Widerstand wirklich mal einen Wackelkontakt haben
sollte, wird der Strom von den 5 Volt sowieso noch vom oberen
Widerstand begrenzt.

Aber diese Diskussiom um Wackelkontakt ist sowieso unnützt, da in der
Schaltung bedeutend höhere Risiken vorhanden werden sein, wie z.B. die
3,3-Volt-Spannungsversorgung etc.

Autor: Falk S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Spannungsteiler klappt nicht, wenn sich die Signalpegel schnell ändern.
Durch die Kapazitäten auf den Leitungen wird das dann nämlich zum
Tiefpaß

Autor: Daniel Braun (khani)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute,

ich habe hier die Pegelwandlungsaufgabe folgendermaßen gelöst :
5V -> 3,3 V : ein Spannungsteiler mit 1:2 auf den Eingang eines mit
3,3V versorgten 74HC244 (Treiberbaustein) und dann an den Pin des
3,3V-Device, das klappt auch bei hohen Geschwindigkeiten (bei mir SPI
mit maximalem Durchsatz bei 11,0592MHz am ATmega32)

3,3V -> 5V : Vom Pin durch den mit 3,3V gespeisten 74HC244 und von dort
auf ein mit 5V gespeistes ODER. Von dort mit einem 5kOhm-Widerstand auf
den Pin des ATmega32 (ODER und Widerstand, um den Pin
pseudo-tristate-fähig zu machen) - klappt ebenfalls ohne Probleme als
SPI-Pin

MfG, Daniel.

Autor: see4far (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi!

Hab mal ne Frage. Eventuell liegt das Problem auch bei der
Pegelwandlung. Verwende auch die Schaltung von Ulrich Radig (siehe
weiter oben) für meine MMC-Card-Ansteuerung. Nun kann ich aber nicht
mehr von der Karte lesen, wenn ich beim SPI-Takt einen Teiler kleiner
64 einstelle oder meinen 4 MHz Quarzoszillator gegen einen schnelleren
austausche. Kann das an der Pegelwandlung liegen oder wo hakt's?

mfg
see4far

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dieser Pegelwandler von Ulrich ist, freundlich ausgedrückt, nicht so der
Hit, weil beide Transistoren immer in den Sättigungsbetrieb getrieben
werden. Und dann dauert es eine halbe Ewigkeit, bis sie ausschalten.

Nimm einen Spannungsteiler aus Widerständen. Wenn Du wirklich schnelle
Pegel hast, mach ihn entsprechend niederohmig, z.B. 180 und 330 Ohm.
Dann wird der 5-Volt-Ausgang mit knapp 10 mA belastet, und der
Ausgangswiderstand des Spannungsteiler beträgt 116 Ohm, und das dürfte
für Deine Anwendung mehr als ausreichend niedrig sein.

Denn selbst mit 100 pF parasitärer Kapazität hast Du dann erst eine
Zeitkonstante von rund 12 _Nano_-Sekunden. Und das ist mehr als üppig
für die paar MHz mit denen einen AVR oder eine SD-Card oder andere
Dinge, mit denen ihr so experimentiert.

D.h. der Spannungsteiler kann auch problemlos hochomiger gemacht
werden, selbst 820 Ohm / 1,8 Kiloohm reicht massig für den zittrigen
Gleichstrom aus...

Autor: Sebastian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hat jemand den mehr infos über den 74HC4050?

sollte soch auch gehen, oder?!

Autor: see4far (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Unbekannter:

Das könnte tatsächlich die Ursache dafür sein? Weil auf gerade Wohl
wollte ich meinen CardSlot nicht wieder von der Platine nehmen und auf
eine andere löten ... klar, ich könnte natürlich einen ISA-Slot nehmen
oder ähnliche Sachen, die man so liest, ist mir aber im Moment bei
meiner aktuellen Zeitknappheit zu fuckelig.

Danke schon mal für die Antwort ...

Gruß,
see4far

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@see4far:

Da bin ich mir sehr sicher, dass das die Ursache sein könnte.

Ich habe mal Ulrichs Schaltung bei 200 kHz simuliert, weil es mich
jetzt selbst interessiert hat, wie langsam die Transistoren konkret
schalten.

Im Anhang ist das erschütternde Ergebnis.

- Die türkise Kurve "in" ist das 5-Volt-Eingangsignal.
- Die rote Kurve "out1" ist der Ausgang von Ulrichs Pegelwandler
  an 100 pF Last.
- Die grüne Kurve "out2" ist ein simpler Spannungsteiler aus
  470 Ohm und 680 Ohm. Die Last beträgt auch 100 pF.

Ich denke, die Kurven sprechen für sich...

Das was aus Ulrichs Schaltung kommt, hat nichts mehr mit dem
Eingangssignal zu tun. Der simple Spannungsteiler ist selbst an der
unrealistisch großen 100 pF Last noch nahezu perfekt. Und das ganze bei
nur 200 kHz!

Autor: see4far (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok! Mit 62,5kHz geht es noch, mit 125kHz nicht mehr. Scheint also
irgendwo die Toleranz-Grenze vom Karten-SPI-Modus oder dem AVR-SPI
zwischen zu liegen. Dann werde ich also wohl mal schleunigst zwei neue
Platinen für die MMC-Card-Ansteuerung ätzen (zum Glück ist da wirklich
nicht mehr als die Pegelkonvertierung, die Spannungsversorgung für die
Karte sowie der CardSlot drauf. Werde dann bei Gelegenheit mal
berichten, ob die neuen Platinen mehr leisten.

mfg
see4far

Autor: Birger* (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hab mich auch mit dem Thema mehrfach beschäftigt, es verfolgt einen
zunehmend. Die Spannungsteiler sind nicht wirklich zu empfehlen, denn
sie belasten den Ausgang der Quelle. Angenommen es handelt sich um ein
Handy-Display, das  maximal eine TTL-Last oder nicht ganz 1mA treiben
kann, dann wird's mit 470 Ohm und 680 Ohm schon schnell kritisch bzw.
die Flanken verflachen. Habe ein Nokia-Display mit Spannungsteilern
nicht ganz hinkriegt - die Taktleitung versagte.
Also, wenn irgendmöglich rate ich zu richtigen Levelshiftern (z.B.
SN74LVC4245A von TI) oder Treiber mit Levelshifting am Eingang (z.B,
74LVX244 von Fairchild).

Autor: Julien (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Birger:
Dieser Level-Shifter 74lvc4245a ist ja recht gut, allerdings ist es nur
möglich in eine Richtung die Daten durchzulassen.
Meiner ansicht nach würden dann 2 dieser IC's für eine biderektionale
Verbindung 2er UARTS (z.B.) nötig sein.

Gibt es diesen IC eigentlich auch in DIP Bauform??

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Birger*:

Das ist schon alles richtig, was Du sagst. Nur, wenn es, wie hier, um
einen Mikrocontroller geht der die paar Milliampere locker liefern
kann,  warum es dann unnötig kompliziert und teuer machen?

Die Ingenieurskunst besteht darin, eine möglichst triviale und dennoch
sehr zuverlässige Lösung für ein Problem zu finden.

Es gibt viele Anwedungsfälle, in denen ein integrierter Level-Shifter
die beste Lösung ist, genauso wie es viele Fälle gibt, in denen ein
einfacher Spannungsteiler unschlagbar ist.

Es kommt immer auf die konkrete Situation an.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.