Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspi GPIO auf 5V Pegeln


von Siggi O. (Firma: Uni R.) (pcman)


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Hallo zusammen,

ich weiß, das Thema wurde im Forum schon mal besprochen und im Wiki habe 
ich den Eintrag über die Pegelwandlung gelesen. Bitte reist mir daher 
nicht für meine primitive Frage den Kopf ab ;)

Nun denn, ich möchte über das GPIO-Interface meines Raspberry Pi 2 eine 
Treiberplatine für eine Piezopumpe ansteuern. Die Treiberplatine frisst 
aber nur 5V als logisch High und 0V als Low. Ich muss also die 3,3V des 
Raspi-High auf 5V bringen. Die Treiberplatine wird ausschließlich 
"schreibend" betrieben, also keine Konfiguration der Raspbery-Pins als 
Input notwendig. Also brauche ich eine Unidirektionale Pegelwandlung von 
3,3V auf 5V. Ich habe im Wiki gelesen, mit einem einfachen Pullup wäre 
es getan. Ich möchte Frequenzen zwischen 1-100 Hz ausgeben. Was meint 
ihr, tut es dann ein 1k Widerstand? Oder brauche ich doch einen 
"richtigen" Wandler?

Danke und schöne Grüße

von Falk B. (falk)


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Du brauchst einen richtigen Pegelwandler. 74HCT244 oder 74HCT125 ist 
dein Freund. Achtung, das T in HCT ist wichtig, Es darf KEIN HC sein!

von Karl (Gast)


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Ohne es genau zu wissen behaupte ich mal, dass es mit einem Transistor 
und ggf. ein paar Widerständen auch geht.

von meckerziege (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Du brauchst einen richtigen Pegelwandler.

Braucht er nicht.
1k Ohm Pullup + Transistor reicht für 1-100 Hz vollkommen aus.

Also:
5V ---- 1k Ohm ---- Transistor ---- GND
                 |      |
                 |      10 kOhm Basisvorwiderstand
                 |      |
                 |      GPIO
                 |
               Eingang Pumpe

Als Transistor nen BC547 oder einen vergleichbaren NPN-Transistor 
verwenden.

von bjrn561 (Gast)


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Man könnte auch eine einfache Transistorschaltung nehmen. z.B. in 
Emitterschaltung und dann die 3,3V auf die Basis.

                   5V
                    |
                    |
                    _
                   | |
                   | |
                   |_|
                    |
                    |---------5V
        __         /
3,3V--|___|-------|
                   \
                    |
                    |
                    GND

von meckerziege (Gast)


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(Nachtrag: Diese Schaltung arbeitet invertierend. Für den 5V Pegel musst 
du am GPIO 0V (also 0) ausgeben, für den 0V Pegel müssen es 3,3 V (also 
1) sein. Musst du dementsprechend in der Software beachten, Nachteile 
gibt es dadurch aber keine. )

von bjrn561 (Gast)


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Oh man seid ihr schnell.
Hab grad schön ne Schaltung gezeichnet und dann sind schon diverse 
Antworten da.

Also genau wie meckerziege schon angemerkt hat.

von Falk B. (falk)


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@ meckerziege (Gast)


>> Du brauchst einen richtigen Pegelwandler.

>Braucht er nicht.
>1k Ohm Pullup + Transistor reicht für 1-100 Hz vollkommen aus.

Stimmt. Aber mit einem 74HCT bekommt er 4 oder gar 8 Pegelwandler in 
einem kleinen Gehäuse.

von Siggi O. (Firma: Uni R.) (pcman)


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Na hallo das ging aber Schnell.
Geht es auch ohne Transistor? Im Wiki sehe ich im Artikel keinen 
Transistor in der Skizze, nur:

       Vcc=5V
       ^
       |
       R=1k
       |
3,3V--------->5V

Oder ist das wegen der Frequenz so nicht zu empfehlen?
Ich habe das Problem, dass ich mangels gescheiten Werkzeugs und Platz 
nur sehr eingeschränkt löten kann. Kennt ihr evtl auch ein 
"Wandlerplatinchen"?
Habe ja das hier schon gesichtet: 
http://www.watterott.com/de/Level-Shifter
Allerdings ist das Bidirektional...
Danke und Grüße

von Clemens L. (c_l)


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Simon G. schrieb:
> Geht es auch ohne Transistor?

Nur, wenn der Ausgang als Open Collector bzw. Open Drain konfiguriert 
ist. (In diesem Fall wäre es falsch, den Ausgang selbst als "3,3V" zu 
bezeichnen, da er keinen bestimmten Pegel hat.)

von Falk B. (falk)


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@ Simon G. (Firma: Uni.R) (pcman)

>Geht es auch ohne Transistor?

Naja. Man kann zwar was mit ner Diode und Pull-Up hinfrickeln, für 100 
Hz wird es reichen. Da aber die GPIOs der Himbeere nicht sonderlich 
leistungsstark und bisweilen auch ein wenig empfindlich sind, empfehle 
ich das NICHT! Nimm einem 74HCT und gut.

>Oder ist das wegen der Frequenz so nicht zu empfehlen?
>Ich habe das Problem, dass ich mangels gescheiten Werkzeugs und Platz
>nur sehr eingeschränkt löten kann. Kennt ihr evtl auch ein
>"Wandlerplatinchen"?
>Habe ja das hier schon gesichtet:
>http://www.watterott.com/de/Level-Shifter

Der könnte gehen. Aber ein 74HCT125 IC kostet 24 Cent und kann deutlich 
mehr.

https://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=254&source=2

Versandkosten ab 1,50

von never ever (Gast)


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von Siggi O. (Firma: Uni R.) (pcman)


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Falk B. schrieb:
>
> Der könnte gehen. Aber ein 74HCT125 IC kostet 24 Cent und kann deutlich
> mehr.
>

OK, blöde Frage: für den Frequenzeingang, empfiehlt es sich da eher den 
OUTPUT-ENABLE zu wählen oder den ganznormalen Input und OUTPUT-ENABLE 
auf GND zu shorten?

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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Simon G. schrieb:
> und OUTPUT-ENABLE auf GND zu shorten?

Autsch. Schlimmer geht nimmer.

von Falk B. (falk)


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@Simon G. (Firma: Uni.R) (pcman)


>OK, blöde Frage: für den Frequenzeingang,

Was für ein Frequenzeingang? Es gibt nur Signale.

> empfiehlt es sich da eher den
>OUTPUT-ENABLE zu wählen

Nein.

> oder den ganznormalen Input und OUTPUT-ENABLE auf GND zu shorten?

Ja.

von Siggi O. (Firma: Uni R.) (pcman)


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Won K. schrieb:
> Simon G. schrieb:
>> und OUTPUT-ENABLE auf GND zu shorten?
>
> Autsch. Schlimmer geht nimmer.

Wieso? Lt Datenblatt steht da Output-Enable Input Active Low. Ja, ich 
will dass das Ding Aktiv ist und lege es daher auf 0. Und Data-Input an 
den Raspi GPIO.

von Pete K. (pete77)


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Simon G. schrieb:
> Die Treiberplatine frisst
> aber nur 5V als logisch High und 0V als Low.

Das ist ungewöhnlich, was sagt das Datenblatt der Platine oder des 
Bausteins, wo der Eingang landet?

Oft wird schon bei 3V oder 3,6V high erkannt.

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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Simon G. schrieb:
> Won K. schrieb:
>> Autsch. Schlimmer geht nimmer.
>
> Wieso?

Es geht nicht um ein technisches Problem, ich hab halt Schmerzen wenn 
ich so ein Denglisch lese, das können sogar die Chinesen besser.

von Siggi O. (Firma: Uni R.) (pcman)


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Pete K. schrieb:
> Simon G. schrieb:
>> Die Treiberplatine frisst
>> aber nur 5V als logisch High und 0V als Low.
>
> Das ist ungewöhnlich, was sagt das Datenblatt der Platine oder des
> Bausteins, wo der Eingang landet?
>
> Oft wird schon bei 3V oder 3,6V high erkannt.

Hallo Pete, ja deine Skepsis ist angebracht. Ich habe deswegen auch 
nochmals beim Hersteller nachgefragt, die meinten aber, dass der 
verbaute Chip "nur bedingt" mit 3V TTL zurecht kommt. Genauere Auskünfte 
konnte ich aber nicht erhalten.

Kann mir noch jemand bei der Auswahl des richtigen ICs helfen? Ich 
muss leider beim großen C bestellen, finde dazu aber mehrere Bauteile. 
https://www.conrad.de/de/Search.html?search=74HCT+125&filterGeh%C3%A4use=PDIP-14 
Ich bin mir nicht ganz sicher, welcher der Richtige ist.

Vielen Dank euch für eure Ratschläge!

von Stephan G. (Firma: privat) (morob)


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uln2803

von Falk B. (falk)


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Conrad 150355 - 62

von Siggi O. (Firma: Uni R.) (pcman)


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Super, vielen Herzlichen Dank!
Bezüglich der Treiberplatine + Pumpen habe ich noch ein Anliegen, dazu 
mache ich aber nochmal nen Thread auf.

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