KY-051 Voltage Translator / Level Shifter

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KY-0051.png

Technische Daten / Kurzbeschreibung

Dieser Level-Shifter wandelt digitale Signale von einer Spannung in eine andere herunter bzw. herauf. Hierzu gibt es 4 verfügbare Kanäle, die umgewandelt werden können.

In der heutigen Zeit gibt es eine Vielzahl ein Mikrokontrollersystemen, die in verschiedenen Spannungsbereichen operieren: So arbeiten z.B. die Ein- und Ausgänge von älteren Systemen wie Arduino, basierend auf einen Atmega-Controller, mit 5V-Level, die neueren Raspberry-Pi Computer die auf einen ARM-Controller basieren, mit einem Spannungslevel von 3,3V.

Dies ist damit zu begründen, dass bei der Kommunikation zwischen Mikrokontrollern früher mit höheren Spannungen gearbeitet werden musste, da die Eingangsstufen aufgrund von Rauschen/Störungen in den Leitungen einen höheren Abstand zwischen dem Spannungslevel für [Digital EIN] = 5V und für [Digital AUS] = 0V benötigt haben - Im Zuge der Modernisierung sind Ein-/Ausgangsstufen der Kontroller bedeutend besser geworden und man möchte heutzutage die eingesetzte Spannung so gering wie möglich halten, damit Wärmeentwicklung und Stromverbauch sinken. So ist heutzutage auch der Einsatz von 1,8V Systemen nicht unüblich.

Will man jedoch zwischen zwei Systemen mit zwei verschiedenen Spannungslevel kommunizieren (wie das untere Beispiel Arduino -> Raspberry Pi), so muss der Spannungslevel "geshiftet" werden - Wird dieses nicht getan, so muss dasjenige System mit dem niedrigeren Spannungslevel die überschüssige Spannung an den Eingangsstufen "in Wärme verbrauchen". Dieses kann je nach System zu dauerhaften Schäden am System führen.

Pin-Belegung

Die Pin-Belegung ist auf der  Modulplatine aufgedruckt.

Die Signale an den Ein-/Ausgängen A1-A4, sowie B1-B4 werden auf das jeweilige Spannungslevel geshiftet (VCCa -> A1-A4 | VCCb -> B1-B4)


Beispiel:

Arduino Ausgang -> Digital [EIN] = 5V @ B1  >>>>>>> 3.3V @ B2 -> Raspberry Pi Eingang


Eine zusätzliche Software bzw. Code wird nicht zum Betrieb benötigt; das Modul arbeitet autonom.


Bitte beachten Sie, dass VCCb größer/gleich sein muss als VCCa (Beispiel VCCb=5V - VCCa=3,3V)


KY-0051 PinBelegung.png


Beispiel Anschluss-Belegung zwischen Arduino  Raspberry Pi:

Anschlussbelegung Arduino:

VCCb = [Pin 5V]
B1 = [Pin 03]
B2 = [Pin 04]
B3 = [Pin 05]
B4 = [Pin 06]
GND = [Pin GND]

Anschlussbelegung Raspberry Pi:

VCCa = 3,3V [Pin 01]
A1 = GPIO18 [Pin 12]
A2 = GPIO03 / SCL [Pin 05]
A3 = GPIO02 / SDA [Pin 01]
A4 = GPIO14 [Pin 08]
GND = GND [Pin 09]

Bitte achten Sie, dass beide Systeme am selben GND (Masse) verbunden sind - OE muss bei diesem Modul nicht verbunden werden.