За да се посочи нивото на сигнала или постоянно напрежение, ток, поликомпараторни микросхеми като AN6884, KA2284, BA6124 или много други подобни често се използват. Такава микросхема е набор от компаратори, с изходи към светодиоди, както и верига за измерване и верига за предварително усилване, детектор.

Фигура 1 показва типична схема на свързване на микросхемите AN6884, KA2284, BA6124. Има минимум подробности и получаваме индикатор за ниво с пет прага. Светодиодите работят на принципа на „термометъра“, т.е. ако са поставени последователно в една линия и разпознават всичко като непрекъсната линия, тогава колкото по-голям е сигналът, толкова по-дълга е линията (колкото повече светодиоди светят).

Но има случаи, когато е необходимо не само да се определи визуално нивото на сигнала, но и да се предприемат някои мерки, ако нивото на сигнала достигне определено ниво. Например, когато светодиодът HL5 светне, електромагнитното реле трябва да се включи и да включи определен товар или устройство със своите контакти.

Схема на свързване на реле

Фигура 2 показва как можете да свържете бобината на релето. Но първо обърнете внимание на фигура 1 - всички светодиоди са свързани към изходите на микросхемата директно, без резистори за ограничаване на тока. Въпреки че в литературата има схеми с токоограничаващи резистори.

Всъщност няма нужда от резистори за ограничаване на тока по отношение на микросхемите AN6884, KA2284, BA6124 и техните аналози, тъй като вътре в микросхемата има верига за ограничаване на тока на всеки изход. Следователно напрежението между изхода и положителната захранваща шина никога не е по-голямо от падането на напрежението в посока напред върху светодиода.

Ориз. 1. Типична електрическа схема за свързване на микросхеми AN6884, KA2284, BA6124.

Ориз. 2. Схема на свързване на релето към канала на сигналния индикатор.

Но такова малко напрежение не е достатъчно за навиване на реле и често дори за отваряне на транзисторен ключ. Можете обаче да увеличите напрежението между изхода и захранващата шина просто като включите допълнителен резистор за ограничаване на тока (R2 на фигура 2). Благодарение на него напрежението между изхода на микросхемата и захранващата шина се увеличава. Чрез промяна на съпротивлението на този резистор можете да зададете необходимото напрежение.

Фигура 2 показва схема за управление на намотката на релето - включване, когато светодиодът HL5 е включен. Когато HL5 е включен, напрежението на пин 1 пада спрямо общия минус, но се увеличава спрямо захранващата шина. Достига ниво, достатъчно за отваряне на транзистор VT1. Той се отваря, а след него се отваря по-мощният транзистор VT2. И в неговата колекторна верига е включена намотката на релето K1.

Захранващото напрежение на релето може да се различава от захранващото напрежение на микросхемата. По абсолютно същия начин можете да свържете релето към всеки друг изход на микросхема като AN6884, KA2284, BA6124 и дори да направите пет релета според броя на изходите.

Тогава необходимо ли е това? Може да има много причини. Например, ако нивото на звука е превишено, трябва да изключите източника на звук или да включите алармата.

Или трябва да реагирате на излишния ток в товара. Или можете да направите превключвател, състоящ се от променлив резистор и тази верига. Когато завъртите копчето за променлив резистор, напрежението на входа на микросхемата ще се промени и релетата ще се включат на неговите изходи.

Премахване на сигнала от индикатора

Ако трябва да контролирате не реле, а някакъв вид цифрово устройство, например, когато определено ниво на сигнала е превишено, приложете логическо към входа на микроконтролер или алармено устройство, можете да сглобите схемата, показана на фигура 3 , Тук, като пример, ние също вземаме опцията с HL5 LED, въпреки че, разбира се, е възможно от всеки друг изход на микросхемата.

Фиг.3. Схема за получаване на логически сигнал от индикаторен сегмент.

Когато HL5 се запали, напрежението в основата на VT1 спрямо собствения му емитер се увеличава, транзисторът се отваря и напрежението на неговия колектор се увеличава до нивото на логическо, съответстващо на захранващото напрежение на микросхемата.

Ориз. 4. Връзка с оптоизолация.

Е, последният вариант е да използвате оптрон. Можете да използвате всеки оптрон, или с мощен триак за управление на някакъв вид нагревател (така нареченото „твърдотелно реле“), или транзистор с ниска мощност за предаване на команда към друга верига.

Във всеки случай има две възможности: или свържете светодиода на оптрона последователно с индикаторния светодиод, както е показано на фигура 4, или вместо него, както не е показано на фигурата, но можете да познаете, но само ако има няма нужда от индикация.

Каравкин В. РК-2016-04.

За свързване на товара към микроконтролераще ви трябват следните неща:

• себе си микроконтролер
• биполярен транзистор тип NPN
• два резистора R1 (500 Ohm) и R2 (5 kOhm)

Изготвяне на схема за свързване на товара

Така. Максимален ток на щифт микроконтролере 20mA, изходното напрежение е 5V. Например искаме свържете към микроконтролер DC стъпков двигател с управляващо напрежение 12V, ток 200mA. Схемата на свързване е както следва:

Свързване на товара към микроконтролера

Изчисляване на управляващия транзистор

пъти изходен ток микроконтролерможе да бъде максимум 20mA, но трябва да получите 200mA, тогава трябва да изберете NPN транзистор с минимално усилване

hFE = 200mA / 20mA = 10

Най-общо казано, счита се за лоша форма да извеждате максимум 20 mA от микрофона, така че нека разчитаме на изход от 10 mA. Така че, настройте се за спад товарина нашия микроконтролердва пъти, сега ще изберем транзистор с минимален коефициент

hFE = 200mA / 10mA = 20

В този случай максималният ток на колектора и съответно токът на натоварване ще бъде

Ic=Ib*hFE=0.01A*20=0.2A=200mA

Така че, нека изберем всеки транзистор, който ни подхожда, например буржоазен BC337.

Характеристиките на биполярния NPN транзистор BC337 са както следва:

• Vcb max = 50V
• Vce max = 45V
• Veb max = 5V
• Ic max = 0.8A
• hFE = 100

Боже мой! hFE=100! Това означава, че токът на натоварване ще бъде равен на Ic=0,01*100=1A?

Не! В този случай транзисторът ще се отвори широко, той ще бъде готовпроизвеждат максимално допустимия ток от 0,8 A (вижте характеристиките по-горе), но всъщност токът във веригата колектор-емитер ще бъде текущата консумация на двигателя (в нашия случай двигателят „изяжда“ 200 mA).

Изчисляване на ограничителен резистор

На първо място, трябва да изберем резистор R1, така че да ограничава изходящия ток микроконтролер. Изчислението е просто: трябва да разделите захранващото напрежение 5V на максималния базов ток 10mA

R1 = 5V / 0.01A = 500Ohm

Резистор R2 не е натоварване, е необходимо, така че след отстраняване на напрежението от основата, оставащият ток между микроконтролери базата на транзистора беше вентилирана към земята. В противен случай е възможно транзисторът да остане отворен след отстраняване на управляващия импулс. Препоръчителната стойност на резистор R2 е 10 пъти по-голяма от R1

За какъв товар говорим? Да, за всякакви - релета, електрически крушки, соленоиди, двигатели, няколко светодиода наведнъж или мощен LED прожектор. Накратко, всичко, което консумира повече от 15 mA и/или изисква захранващо напрежение над 5 волта.

Вземете например реле. Нека да е BS-115C. Токът на намотката е около 80 mA, напрежението на намотката е 12 волта. Максимално контактно напрежение 250V и 10A.

Свързването на реле към микроконтролер е задача, която е възникнала за почти всички. Един от проблемите е, че микроконтролерът не може да осигури необходимата мощност за нормална работа на бобината. Максималният ток, през който изходът на контролера може да премине, рядко надвишава 20 mA и това все още се счита за страхотно - мощен изход. Обикновено не повече от 10mA. Да, нашето напрежение тук не е по-високо от 5 волта, а релето изисква цели 12. Има, разбира се, релета с пет волта, но те консумират повече от два пъти повече ток. Общо взето, където и да целунеш реле, това е дупе. Какво да правя?

Първото нещо, което идва на ум, е да инсталирате транзистор. Правилното решение е, че транзисторът може да бъде избран за стотици милиампери или дори ампери. Ако един транзистор липсва, тогава те могат да се включват каскадно, когато слабият отваря по-силния.

Тъй като сме приели, че 1 е включено, а 0 е изключено (това е логично, въпреки че противоречи на дългогодишния ми навик, произлязъл от архитектурата AT89C51), тогава 1 ще захранва, а 0 ще премахва товара. Да вземем биполярен транзистор. Релето изисква 80 mA, така че търсим транзистор с колекторен ток, по-голям от 80 mA. В внесените таблици с данни този параметър се нарича Ic, в нашия Ic първото нещо, което ми дойде на ум, беше KT315 - шедьовър на съветския транзистор, който се използваше почти навсякъде :) Такъв оранжев. Струва не повече от една рубла. Той също така ще наеме KT3107 с произволен буквен индекс или внесен BC546 (както и BC547, BC548, BC549). За транзистор, на първо място, е необходимо да се определи целта на терминалите. Къде е колекторът, къде е базата и къде е емитерът. Това се прави най-добре с помощта на лист с данни или справочник. Ето, например, част от листа с данни:

Ако погледнете предната му страна, тази с надписите, и я държите с краката надолу, тогава заключенията, отляво надясно: Излъчвател, Колектор, База.

Взимаме транзистора и го свързваме според тази схема:

Колектора към товара, излъчвателя, този със стрелката, към земята. И основата към изхода на контролера.

Транзисторът е усилвател на ток, тоест, ако прекараме ток през веригата база-емитер, тогава ток, равен на входа, може да премине през веригата колектор-емитер, умножен по усилването h fe.
h fe за този транзистор е няколкостотин. Около 300, не помня точно.

Максималното изходно напрежение на микроконтролера, когато се подава към порта на устройството = 5 волта (спадът на напрежението от 0,7 волта на кръстовището база-емитер може да бъде пренебрегнат тук). Съпротивлението в основната верига е 10 000 ома. Това означава, че токът, според закона на Ом, ще бъде равен на 5/10000 = 0,0005A или 0,5mA - напълно незначителен ток, от който контролерът дори няма да се поти. И изходът в този момент ще бъде I c = I be *h fe =0,0005*300 = 0,150A. 150mA е повече от 100mA, но това просто означава, че транзисторът ще се отвори широко и ще произведе максимума, който може. Това означава, че нашата релюха ще получи пълноценно хранене.

Всички ли са доволни, всички ли са доволни? Но не, тук има неприятности. В реле бобина се използва като задвижващ механизъм. И бобината има силна индуктивност, така че е невъзможно рязко прекъсване на тока в нея. Ако се опитате да направите това, потенциалната енергия, натрупана в електромагнитното поле, ще излезе на друго място. При нулев ток на прекъсване това място ще бъде напрежението - при рязко прекъсване на тока ще има мощен скок на напрежение в бобината, стотици волта. Ако токът бъде прекъснат от механичен контакт, ще има въздушен пробив - искра. И ако го отрежете с транзистор, той просто ще бъде унищожен.

Трябва да направим нещо, някъде да вложим енергията на бобината. Няма проблем, да го затворим за себе си, като инсталираме диод. При нормална работа диодът е включен срещу напрежението и през него не протича ток. И когато е изключен, напрежението върху индуктивността ще бъде в другата посока и ще премине през диода.

Вярно е, че тези игри с пренапрежения на напрежението имат неприятен ефект върху стабилността на захранващата мрежа на устройството, така че има смисъл да завиете електролитен кондензатор от сто или повече микрофарада близо до намотките между плюса и минуса на захранването. Той ще поеме по-голямата част от пулсацията.

красота! Но можете да направите още по-добре - намалете консумацията си. Релето има доста голям ток на прекъсване, но токът на задържане на котвата е три пъти по-малък. Зависи кого искаш, но жабата ме притиска да храня макарата повече, отколкото заслужава. Това означава консумация на отопление и енергия и много повече. Също така вземаме и вмъкваме във веригата полярен кондензатор от още десет микрофарада с резистор. Какво се случва сега:

Когато транзисторът се отвори, кондензаторът C2 все още не е зареден, което означава, че в момента на зареждането му представлява почти късо съединение и токът протича през бобината без ограничения. Не за дълго, но това е достатъчно, за да счупи арматурата на релето от мястото му. Тогава кондензаторът ще се зареди и ще се превърне в отворена верига. И релето ще се захранва чрез токоограничаващ резистор. Резисторът и кондензаторът трябва да бъдат избрани по такъв начин, че релето да работи ясно.
След като транзисторът се затвори, кондензаторът се разрежда през резистора. Това води до обратния проблем - ако незабавно се опитате да включите релето, когато кондензаторът все още не е разреден, тогава може да няма достатъчно ток за дръпването. Така че тук трябва да помислим с каква скорост ще щрака релето. Кондерът, разбира се, ще се разреди за част от секундата, но понякога това е твърде много.

Нека добавим още един ъпгрейд.
Когато релето се отвори, енергията на магнитното поле се освобождава през диода, само в същото време токът продължава да тече в намотката, което означава, че продължава да държи арматурата. Времето между премахването на контролния сигнал и загубата на контактната група се увеличава. Западло. Необходимо е да се направи пречка за протичане на ток, но такава, че да не убива транзистора. Нека включим ценеров диод с напрежение на отваряне под граничното напрежение на пробив на транзистора.
От част от листа с данни може да се види, че максималното напрежение колектор-база за BC549 е 30 волта. Завинтваме ценеровия диод за 27 волта - печалба!

В резултат на това осигуряваме скок на напрежението на бобината, но той е контролиран и под критичната точка на пробив. По този начин ние значително (с няколко пъти!) намаляваме забавянето при изключване.

Сега можете да се разтегнете и да започнете болезнено да си чешете главата как да поставите всички тези боклуци върху печатна платка ... Трябва да търсите компромиси и да оставите само това, което е необходимо в дадена схема. Но това вече е инженерен инстинкт и идва с опита.

Разбира се, вместо реле може да включите крушка и соленоид, че и моторче, ако го носи тока. За пример е взето релето. Е, разбира се, електрическата крушка не изисква целия комплект диод-кондензатор.

Стига засега. Следващият път ще ви разкажа за модулите Darlington и MOSFET превключвателите.

Здравейте Geektimes!

Контролирането на мощни товари е доста популярна тема сред хората, които по един или друг начин са загрижени за домашната автоматизация и като цяло, независимо от платформата: независимо дали е Arduino, Rapsberry Pi, Unwired One или друга платформа, включете и изключете някои вид нагревател, котел или вентилатор за канали ще трябва да се използва рано или късно.

Традиционната дилема тук е с какво всъщност да пътуваме. Както мнозина са научили от тъжния си опит, китайските релета нямат необходимата надеждност - при превключване на мощен индуктивен товар контактите силно искриха и в един момент те просто могат да се залепят. Трябва да монтирате две релета - второто да предпазва от отваряне.

Вместо реле можете да инсталирате триак или полупроводниково реле (по същество същото тиристорно или полево устройство с логическа верига за управление на сигнала и оптрон в един пакет), но те имат друг недостатък - те се нагряват. Съответно е необходим радиатор, който увеличава размерите на конструкцията.

Искам да ви разкажа за една проста и доста очевидна, но в същото време рядко срещана схема, която може да направи това:

• Галванична изолация на входа и товара
• Превключване на индуктивни товари без пренапрежения на ток и напрежение
• Няма значително генериране на топлина дори при максимална мощност

Но първо, няколко илюстрации. Във всички случаи са използвани TTI релета от сериите TRJ и TRIL, а като товар е използвана прахосмукачка с мощност 650 W.

Класическа схема - свързваме прахосмукачката чрез обикновено реле. След това свързваме осцилоскоп към прахосмукачката (Внимание! Осцилоскопът или прахосмукачката - или още по-добре и двете - трябва да са галванично изолирани от земята! Не поставяйте пръстите или яйцата си в солницата! Те не не се шегувай с 220 V!) и погледни.

Включете:

Трябваше да достигна почти максималното мрежово напрежение (опитът да вържа електромагнитно реле към нулата е катастрофална задача: твърде е бавен). Кратко вълнение с почти вертикални фронтове бумтеше в двете посоки и смущенията летяха във всички посоки. Очакван.

Изключи:

Внезапната загуба на напрежение при индуктивен товар не предвещава нищо добро - пренапрежението ще лети нагоре. В допълнение, виждате ли този шум на синусоида милисекунди преди действителното изключване? Това е искрата на контактите на релето, които са започнали да се отварят, поради което един ден ще заседнат.

Така че е лошо да превключвате индуктивен товар с "голо" реле. Какво ще правим? Нека се опитаме да добавим демпфер - RC верига от резистор 120 Ohm и кондензатор 0,15 µF.

Включете:

По-добре, но не много. Катапултът намаля на височина, но като цяло се запази.

Изключи:

Същата картина. Отломките останаха, освен това искрите на контактите на релето останаха, макар и значително намалени.

Извод: със снабер е по-добре отколкото без снабер, но не решава проблема глобално. Ако обаче искате да превключвате индуктивни товари с обикновено реле, инсталирайте демпфер. Номиналните стойности трябва да бъдат избрани за конкретен товар, но 1-W резистор при 100-120 ома и кондензатор при 0,1 µF изглеждат разумна опция за този случай.

Свързана литература: Agilent - Бележка за приложението 1399, „Увеличаване на продължителността на живота на вашите релета“. Когато релето работи на най-лошия вид товар - двигател, който освен индуктивност има и много ниско съпротивление при стартиране - добрите автори препоръчват намаляване на номиналния живот на релето пет пъти.

Сега нека направим ход на коня - ще комбинираме триак, драйвер на триак с детекция на нула и реле в една верига.

Какво има на тази диаграма? Отляво е входът. Когато към него се приложи "1", кондензаторът C2 почти моментално се зарежда през R1 и долната половина на D1; Оптореле VO1 се включва, изчаква най-близкото пресичане на нулата (MOC3063 - с вграден детектор на нула) и включва триак D4. Натоварването започва.

Кондензатор C1 се зарежда чрез верига от R1 и R2, което отнема приблизително t=RC ~ 100 ms. Това са няколко периода на мрежово напрежение, тоест през това време триакът ще има време да се включи, гарантирано. След това Q1 се отваря и релето K1 се включва (както и LED D2, светещ с приятна изумрудена светлина). Контактите на релето заобикалят триака, така че - докато не се изключи - той не участва в операцията. И не загрява.

Изключването става в обратен ред. Веднага щом на входа се появи "0", C1 бързо се разрежда през горната част на D1 и R1, релето се изключва. Но триакът остава включен за около 100 ms, тъй като C2 се разрежда през 100-kiloohm R3. Освен това, тъй като триакът се държи отворен от ток, дори след като VO1 е изключен, той ще остане отворен, докато токът на натоварване спадне в следващия полупериод под тока на задържане на триака.

Включване:

Изключвам:

Красиво, нали? Освен това, когато се използват модерни триаци, които са устойчиви на бързи промени в тока и напрежението (всички големи производители имат такива модели - NXP, ST, Onsemi и др., Имената започват с "BTA"), демпфер изобщо не е необходим, в всякаква форма.

Освен това, ако си спомните умните хора от Agilent и погледнете как се променя токът, консумиран от двигателя, ще получите следната картина:

Стартовият ток надвишава работния ток повече от четири пъти. През първите пет периода - времето, през което триакът изпреварва релето в нашата схема - токът пада приблизително наполовина, което също значително смекчава изискванията към релето и удължава живота му.

Да, веригата е по-сложна и по-скъпа от обикновено реле или обикновен триак. Но често си заслужава.

Тази статия обхваща важните драйвери и правилната схема, необходими за безопасно свързване на външни устройства към I/O на MCU (микроконтролер).

Въведение

След като имате идея за проект, е много изкушаващо да преминете направо към свързването на Arduino към вериги и устройства като светодиоди, релета и високоговорители. Въпреки това, правенето на това без правилната схема може да бъде фатално за вашия микроконтролер.

Много I/O устройства черпят много ток (>100 mA), който повечето микроконтролери не могат да осигурят в безопасен режим, и когато се опитат да подадат такова количество ток, те често се повреждат. Тук на помощ ни идват специални вериги, наречени „драйвери“. Драйверите са схеми, които могат да получат малък, слаб сигнал от микроконтролер и след това да използват този сигнал, за да управляват някакво устройство, консумиращо енергия.

За да могат микроконтролерите да работят правилно с външни устройства, понякога се изисква специална схема. Тези външни устройства включват:

• Драйверни вериги
• Входни защитни вериги
• Вериги за защита на изхода
• Изолационни вериги

Така че нека да разгледаме някои от тези схеми и как работят!

Прост драйвер за светодиоди (LED).

Тази проста схема е полезна за управление на светодиоди с висока мощност с помощта на микроконтролери, където изходът на микроконтролера е свързан към "IN".

Когато микроконтролерът изведе 0, транзисторът Q1 се изключва, както и светодиодът D1. Когато микроконтролерът изведе 1, транзисторът се включва и следователно D1 също се включва. Стойността на R1 зависи от изходното напрежение на вашия микроконтролер, но стойности между 1KΩ ~ 10KΩ често работят добре. Стойността на R2 зависи от размера на товара, който захранвате, и тази схема е подходяща за захранване на устройства до 1A и не повече.

Прост релеен драйвер

Устройствата, които черпят повече от 1 A ​​ток и ще се включват и изключват на всеки няколко секунди, са по-подходящи за релета.

Въпреки че релетата са доста прости (малък електромагнит, който привлича метален лост, за да затвори верига), те не могат да се управляват директно от микроконтролер.

Конвенционалните релета изискват токове от около 60mA~100mA, което е твърде високо за повечето микроконтролери, така че релетата изискват верига, използваща транзисторно управление (както е показано по-горе). Въпреки това, вместо резистора, който трябва да се използва за ограничаване на тока, е необходим диод за защита от обратно движение (D1).

Когато микроконтролерът (свързан към "IN") изведе 1, тогава транзистор Q1 се включва. Това включва реле RL1 и в резултат на това лампата (R2) светва. Ако микроконтролерът изведе 0, тогава транзисторът Q1 се изключва, което изключва релето и следователно лампата се изключва.

Релетата са много често срещани във вериги, които изискват превключване на AC захранващи вериги и са налични за превключване на 230V и 13A (подходящи за тостери, чайници, компютри и прахосмукачки).

Бутони

При свързване на бутон към микроконтролер понякога могат да възникнат прости проблеми. Първият (и най-досаден проблем) възниква под формата на отскачане, при което бутонът изпраща много сигнали при натискане и отпускане.

Бутоните обикновено са парче метал, което влиза в контакт с някакъв друг метал, когато влизат в контакт, но когато бутоните влизат в контакт, те често отскачат назад (въпреки че обикновено са малки). Това отскачане означава, че бутонът се свързва и прекъсва няколко пъти, преди да се установи, което води до резултат, който за кратко изглежда произволен. Тъй като микроконтролерите са много бързи, те могат да уловят това отскачане и да изпълнят събития натискане на бутон многократно. За да се отървете от отскока, можете да използвате диаграмата по-долу. Схемата, показана тук, е много тривиална схема, която работи добре и е лесна за изграждане.

Защита на входа: напрежение

Не всички входни устройства ще бъдат приятелски настроени към вашия микроконтролер, а някои източници може дори да са вредни. Ако имате входни източници, които идват от околната среда (напр. сензор за напрежение, сензор за дъжд, контакт с хора) или входни източници, които могат да извеждат напрежения, по-високи от това, което микроконтролерът може да обработва (напр. индукторни вериги), тогава ще трябва да включите малко входно напрежение защита. Веригата, показана по-долу, използва 5V ценерови диоди за ограничаване на входното напрежение, така че входното напрежение да не може да надхвърли 5V и под 0V. Използва се резистор 100R, за да се предотврати твърде силен поток на ток, когато ценеровият диод улавя входното напрежение.

I/O защита: ток

Входовете и изходите на микроконтролерите понякога могат да бъдат защитени от твърде силен ток. Ако устройство като светодиод черпи по-малко ток от максималния изходен ток от микроконтролера, тогава светодиодът може да бъде директно свързан към микроконтролера. Все пак ще е необходим сериен резистор, както е показано по-долу, а общите стойности на серийния резистор за светодиоди включват 470 ома, 1k ома и дори 2,2 kohm. Сериите резистори също са полезни за входни щифтове в редки случаи, когато щифтовете на микроконтролера са дефектни или входното устройство изпитва пик в изходния ток.

Преобразуватели на нива

В миналото повечето сигнали във верига биха работили при едно и също напрежение и това напрежение обикновено беше 5 V. Въпреки това, с нарастването на технологичните възможности на съвременната електроника, напрежението на новите устройства намалява. Поради това много схеми включват смесени сигнали, при които по-старите части могат да работят на 5V, докато по-новите части работят на 3,3V.

Въпреки че много радиолюбители биха предпочели да използват едно ниво на напрежение, истината е, че по-старите 5V части може да не работят при 3,3V, докато по-новите 3,3V устройства може да не работят при по-високото напрежение от 5V. Ако 5V устройство и 3,3V устройство иска да комуникира, тогава е необходим превключвател на нивото, който преобразува един сигнал за напрежение в друг. Някои 3,3 V устройства имат 5 V "толеранс", което означава, че 5 V сигнал може да се свърже директно с 3,3 V сигнал, но повечето 5 V устройства не могат да понасят 3,3 V. За да покриете и двете опции, диаграмите по-долу показват преобразуване от 5 до 3,3 V и обратно обратно.

Изолация: Оптоизолатор

Понякога схемата, с която трябва да взаимодейства микроконтролерът, може да създаде твърде много проблеми, като например електростатичен разряд (ESD), големи колебания на напрежението и непредсказуемост. В такива ситуации можем да използваме устройство, наречено оптоизолатор, което позволява на две вериги да комуникират, без да са физически свързани една с друга с помощта на проводници.

Оптоизолаторите комуникират чрез светлина, където една верига излъчва светлина, която след това се открива от друга верига. Това означава, че оптоизолаторите не се използват за аналогова комуникация (напр. нива на напрежение), а вместо това за цифрова комуникация, където изходът се включва или изключва. Оптоизолаторите могат да се използват както за входове, така и за изходи на микроконтролери, където входовете или изходите могат да бъдат потенциално вредни за микроконтролера. Интересното е, че оптоизолаторите могат да се използват и за изместване на нивото!