I2C 3.3から5.0 Vへの変換

3.3VI ² Cデバイスを5V Arduino に接続しようとしています。

SCLラインに問題はありません。単純な分圧器を使用できますが、双方向であるためSDAラインに問題があります。

私はこれをどのように扱うのか全く分かりません。私は、スレーブ入力側に分圧器を備え、マスター入力に余分なものを備えないダイオードのペアを追加する必要があります。

他の解決策はありますか？

主題に関する良い文書は、双方向レベルシフターとして単一のMOSFETを使用するI2Cバスおよび他のシステム用の双方向レベルシフターです。

sivuの答えを拡張するために、これは基本的に論理制御されたMOSFETであるいわゆる「バススイッチ」の一般的な使用法です。ディスクリートMOSFETの使用にはいくつかの欠点（寄生容量/容量結合の1つ）があり、適切なMOSFETを選択するのは難しい場合があります。バススイッチは、高速論理回路での使用に最適化されています。

Fairchild、TI、IDT、Pericomなど、いくつかのメーカーがそれらを製造しています。見てくださいNC7SZ384を。

とりわけ、次のappnoteを参照してください。

• フェアチャイルドAN-996
• TI SCDA003B
• IDT AN-157
• ペリコムAB-008

多くのArduinoには3.3 Vで実行するためのオンボードサポートがあります。実際には、すべてが3.3 Vで実行でき、FTDIチップの回路図では例で説明しています。Teensy USB Arduinoを作ったPaulは、USBケーブルを開いて接続し、ケーブルのV _CCラインの代わりに3.3 Vの電圧を供給することを提案していました。これを試すことができます。しかし、他のオプションもあります。

1. Arduinoのロジックレベルを確認します。5 VソースのAtmelでも、ロジックHIGHとして3.3 Vをサポートしていると思います。SparkFunの記事には、「* 3.3 Vデジタル出力ピンを5 V入力ピンに接続することは、多くの場合簡単です。ほとんどのデバイスは、デジタル高値として受け入れる最小電圧にかなり耐性があります。たとえば、ほとんどのAtmelマイクロコントローラー0.6 * V _CC以上の高さを受け入れるため、3.3 Vデバイスは3 V（0.6 * 5 V）以上のレベルを出力する必要があります。* "
2. 3.3 Vおよび5 VセレクターをジャンパーしたArduinoクローンのいずれかを購入します。供給ケーブルFTDIチップを3.3 Vに設定したRBBBクローンを使用します。しかし、実際に3.3 Vの構成オプションを持つ他の多くのものがあります。彼のArduinoプラグインでTeensy USBを使用し、彼のサイトの指示に従って3.3 Vレギュレーターをインストールすることもできます。
3. USBケーブルを接続し、USBケーブルのV _CCラインの代わりに、実験室の電源品質の3.3 V電源を提供します。ポールが示唆したように、それは低電流でなければなりません。したがって、いずれかの高品質の電圧源。いくつかのバッテリーを直列に接続して、目的の電圧を得ることができます。
4. 興味がある場合は、Arduinoの回路図を調べてみてください。おそらく、3.3 Vを可能にするFTDI構成に変更を加えることができます。

最後に、Chiphackerでこれについて電圧降下の単方向および双方向ソリューションについて興味があるかもしれない議論があります。todbotが言及したSparkFun に関するこの記事は、SparkFun からリンクされている双方向整流MOSFETの記事に関する議論と同様に有用です。SparkFunの記事を要約するには：

• インライン抵抗。単方向。降圧のみ-電流を削減し、ICのI / Oクランプダイオードは最大入力を制限できます。
• 直列抵抗。単方向。ステップダウンのみですが、詳細です。
• ダイオード。単方向。降圧。より安全。5 Vからの高電圧はダイオードをブロックします。その後、3.3 V側が高に接続されます。しかし、ダイオード構成を逆にすると、ステップアップもできませんか？
• MOSFET。双方向。ステップダウンまたはステップアップ。
• コメント：光学的分離の例：4N25。大電流。
• コメント：ツェナーダイオードの例：1N4728A
• コメント：74HC244 / 125単方向

レベルシフトI2C専用のICがあります。

• LTC4300A-2（http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1007,C1070,P2296）
• PCA9306（http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/pca9306.html）

設計にどのような制約があるのか​​わかりませんが、専用のICを使用する方が、独自のソリューションを考え出すよりも簡単だと思います。