TXS0108 Konwerter Open-Drain Do Magistral I²C, 1-Wire i Nie Tylko
TXS0108 Konwerter Open-Drain Do Magistral I²C, 1-Wire i Nie Tylko
W świecie mikrokontrolerów i sensorów różnorodność napięć logicznych to codzienność, część układów pracuje na 5 V, inne na 3,3 V lub jeszcze niższych poziomach. Gdy próbujemy bezpośrednio połączyć takie układy, może to skutkować błędnymi odczytami, a nawet uszkodzeniem komponentów. Dotyczy to szczególnie magistral typu open-drain, takich jak I²C czy 1-Wire, gdzie linie danych wymagają rezystorów podciągających. Próba komunikacji np. 5-woltowego Arduino z czujnikiem I²C działającym na 3,3 V bez odpowiedniego konwertera poziomów logicznych często kończy się fiaskiem. Niestety, wiele prostych modułów do konwersji poziomów nie radzi sobie dobrze z sygnałami open-drain lub wymaga skomplikowanej konfiguracji.
Dlatego zaprojektowaliśmy nasz moduł TXS0108 8-kanałowy, dwukierunkowy konwerter poziomów logicznych przystosowany do magistrali open-drain. Bazuje on na układzie TXS0108E firmy Texas Instruments, który automatycznie dopasowuje się do kierunku przepływu danych. Moduł ten nie tylko obsługuje popularne zakresy napięć od 1,4 V do 3,6 V po stronie A oraz od 1,65 V do 5,5 V po stronie B, ale też eliminuje problemy typowe dla innych rozwiązań zapewnia stabilną komunikację bez potrzeby ręcznego przełączania kierunku czy dobierania dodatkowych komponentów. Co ważne to w pełni polski projekt, opracowany przez nasz zespół msalamon, dzięki czemu masz pewność jakości i dopracowania każdego szczegółu.
Nasz 8-kanałowy moduł TXS0108 umożliwia łatwą integrację urządzeń o różnych poziomach logicznych. Niewielka płytka z układem TXS0108E 16 x 29 mm posiada standardowy raster wyprowadzeń 2,54 mm, co ułatwia montaż na płytce stykowej lub wlutowanie goldpinów. Dzięki czytelnemu opisowi pinów A1–A8, B1–B8, VCCA, VCCB, GND podłączenie konwertera w układzie jest intuicyjne.
Dlaczego stworzyliśmy własny moduł konwertera logicznego?
Na rynku dostępne są różne konwertery poziomów logicznych, jednak często mają one ograniczenia. Przykładowo popularny układ TXB0108 świetnie sprawdza się dla szybkich sygnałów push-pull SPI, UART itp, lecz w przypadku linii open-drain jak I²C nie będzie działał poprawnie. Z kolei proste rozwiązania oparte na tranzystorach MOSFET np. układ z tranzystorem BSS138 zwykle oferują tylko 2–4 kanały i wymagają dodatkowych rezystorów podciągających na każdej linii. W rezultacie osoby chcące połączyć wiele sygnałów o różnych napięciach musiały stosować kilka oddzielnych modułów lub godzić się na obniżoną prędkość transmisji.
Nasz zespół postanowił rozwiązać te bolączki, tworząc uniwersalny konwerter poziomów TXS0108. Zaprojektowaliśmy moduł, który zapewnia aż 8 kanałów dwukierunkowej konwersji w jednym kompaktowym urządzeniu, to wystarczający zapas nawet przy rozbudowanych projektach. Co więcej, układ TXS0108E został stworzony specjalnie z myślą o magistralach open-drain, dzięki czemu gwarantuje niezawodną komunikację tam, gdzie inne konwertery zawodzą. Już nie musisz martwić się, czy rezystancja podciągająca jest odpowiednia lub czy konwerter nadąży z sygnałami. Nasz moduł eliminuje te problemy poprzez swoją sprytną architekturę. W efekcie otrzymujesz rozwiązanie plug-and-play: podłączasz zasilania, linie sygnałowe i możesz od razu cieszyć się poprawną wymianą danych między urządzeniami o różnych poziomach logicznych.
Co wyróżnia nasz moduł TXS0108?
Polski projekt i wszechstronność zastosowań
Moduł został zaprojektowany od podstaw przez msalamon.pl z myślą o hobbystach i profesjonalistach. Zapewniliśmy wygodę użytkowania standardowe złącza i kompaktowe wymiary sprawiają, że nasz konwerter łatwo wpasujesz w niemal każdy projekt. To narzędzie uniwersalne: obsłuży zarówno prostą komunikację z czujnikiem, jak i rozbudowaną magistralę urządzeń w skomplikowanym systemie.
8 kanałów i automatyczna dwukierunkowość
TXS0108 oferuje osiem niezależnych kanałów, co oznacza możliwość jednoczesnej konwersji wielu linii sygnałowych. Każdy kanał działa w obie strony i automatycznie wykrywa kierunek transmisji nie trzeba więc żadnych pinów sterujących kierunkiem. W praktyce możesz przesłać sygnały z układu A do B lub z B do A bez zastanawiania się nad ustawieniami konwerter sam zadba o poprawny przepływ danych.
Szeroki zakres napięć logicznych
Nasz moduł obsługuje najczęściej spotykane poziomy napięć w elektronice. Strona A może pracować już od 1,4 V do 3,6 V, zaś strona B od 1,65 V do 5,5 V. Dzięki temu bez trudu połączysz układy 1,8 V, 3,3 V i 5 V w dowolnej kombinacji. Warto zauważyć, że wystarczy zapewnić właściwe napięcia zasilające: niższe podłączamy do pinu VCCA, a wyższe do VCCB wspólna masa GND jest oczywistością. Taki zakres napięć sprawia, że konwerter TXS0108 jest przyszłościowy poradzi sobie zarówno ze starszymi układami 5 V, jak i nowoczesnymi sensorami na 1,8 V.
Przystosowanie do magistrali open-drain I²C, 1-Wire
To, co naprawdę odróżnia TXS0108 od konwerterów uniwersalnych, to pełna kompatybilność z sygnałami open-drain. Układ TXS0108E został zaprojektowany właśnie z myślą o takich zastosowaniach posiada nawet zintegrowane rezystory podciągające, dzięki czemu nie wymaga dodatkowych elementów do obsługi linii typu open-drain. Oznacza to, że nasz moduł świetnie współpracuje z magistralą I²C gdzie SDA i SCL są open-drain oraz jednoliniowymi czujnikami 1-Wire, zapewniając czyste, niezakłócone przebiegi. Maksymalna szybkość transmisji dla sygnałów open-drain sięga 1,2 Mb/s, co w zupełności pokrywa wymagania nawet szybkich trybów I²C. Dodatkowo, TXS0108 potrafi obsłużyć również standardowe sygnały cyfrowe push-pull przy takich sygnałach osiąga imponujące do 110 Mb/s, choć do bardzo szybkich interfejsów typu SPI często polecany jest wspomniany wcześniej TXB0108. Niemniej, w typowych zastosowaniach nasz konwerter sprawdzi się bez kompromisów, pozwalając łączyć urządzenia bez względu na charakter ich wyjść logicznych.
Łatwe użycie i bezpieczeństwo
Korzystanie z modułu TXS0108 jest banalnie proste. W zestawie otrzymujesz wygodne złącza goldpiny do samodzielnego wlutowania, dzięki czemu możesz go wpiąć bezpośrednio w płytkę prototypową lub podłączyć przewodami. Wystarczy podłączyć dwa napięcia zasilające do odpowiednich pinów VCCA i VCCB oraz OE oraz wspólną masę nie jest wymagane żadne dodatkowe konfigurowanie. Każdy kanał jest opisany po obu stronach A1 odpowiada B1, A2 – B2 itd., co minimalizuje ryzyko pomyłki. Dodatkowo nasz moduł został zaprojektowany z dbałością o ochronę układów wykorzystany chip zapewnia izolację między stronami oraz nie obciąża linii sygnałowych, gdy któraś ze stron nie jest zasilana tzw. funkcja power-off protection. Możesz więc bez obaw podłączać i odłączać moduł w swoim projekcie.
Przykładowe zastosowania
- Arduino 5 V + czujniki I²C 3,3 V: Wielu hobbystów napotyka problem przy łączeniu klasycznych płytek Arduino Uno/Nano logika 5 V z czujnikami na I²C, które często działają na 3,3 V. Przykładem może być popularny sensor BME280 lub moduł OLED 128×64 oba wymagają niższego napięcia. Z naszym konwerterem TXS0108 rozwiązanie jest proste: podłączasz linie SDA, SCL oraz ewentualne inne sygnały np. przerwania przez moduł, i już możesz bezpiecznie komunikować się z czujnikiem. Konwerter dba o to, by sygnały z Arduino zostały obniżone do 3,3 V dla czujnika, a odpowiedzi z czujnika podniesione do 5 V dla Arduino. Wszystko odbywa się automatycznie i bez opóźnień zauważalnych przy typowych prędkościach I²C 100–400 kHz.
- Komunikacja 1-Wire w mieszanych systemach napięć: Protokoły 1-Wire np. używane przez czujniki DS18B20 również opierają się na otwartym drenie i wspólnej linii danych. Jeśli budujesz system czujników temperatury rozmieszczonych w różnych częściach urządzenia, może się zdarzyć, że jedna część elektroniki pracuje na 5 V, a inna na 3,3 V np. Raspberry Pi używające 3,3 V i układy peryferyjne 5 V. Moduł TXS0108 pozwoli spiąć taką mieszankę linia 1-Wire przechodząc przez konwerter stanie się pomostem między obiema domenami napięć. Dzięki temu sygnały odczytu i zapisu docierają do każdego czujnika w odpowiednim poziomie logicznym, a cała komunikacja przebiega niezawodnie. Konwerter nie wprowadza zakłóceń ani nie obciąża magistrali, więc nawet przy kilku czujnikach na jednej linii 1-Wire możesz liczyć na stabilne odczyty.
Podsumowanie
Nasz moduł TXS0108 to coś więcej niż zwykły konwerter poziomów logicznych to przemyślane rozwiązanie stworzone z myślą o bezproblemowej komunikacji między układami o różnych napięciach. Dzięki 8 kanałom, automatycznemu rozpoznawaniu kierunku oraz obsłudze szerokiego zakresu napięć i sygnałów open-drain, możesz z łatwością połączyć w jednym projekcie starsze i nowe komponenty, nie martwiąc się o zgodność elektryczną. To kompatybilność i wygoda w najlepszym wydaniu: żadnego kombinowania z dodatkowymi rezystorami, mnożenia modułów czy skomplikowanej konfiguracji po prostu podłącz i używaj. Jeżeli szukasz rozwiązania, które po prostu działa bez niespodzianek, ryzyka uszkodzeń i ograniczeń właśnie je znalazłeś.
Prezentowaną w artykule elektronikę znajdziesz oczywiście w naszym sklepie 👉 sklep.msalamon.pl 👈Zapraszamy również na nasze social media, gdzie na bieżąco informujemy o nowych produktach oraz o najciekawszych promocjach 😎👇
