Olimex stellt zwei Open-Source-Pegelwandler vor

Olimex hat mit dem BB-LVL-SHIFT und dem UEXT-LVL-SHIFT zwei neue Pegelwandler-Module vorgestellt. Die Boards erlauben die Kommunikation zwischen Mikrocontrollern und angeschlossenen Boards mit unterschiedlichen Spannungen. Beide sind als Open-Source-Hardware ausgelegt und richten sich an Maker, die beispielsweise Sensoren, Displays oder ältere Arduino-Hardware mit aktuellen Mikrocontrollern kombinieren möchten.

Pegelwandler sichern Kommunikation

Ein ESP32 arbeitet mit 3,3-Volt-Logik, ein älterer Arduino mit 5 Volt und manche Sensoren benötigen sogar nur 1,8 Volt. Werden solche Komponenten ohne passende Pegelanpassung miteinander verbunden, funktioniert die Kommunikation nicht. Im schlimmsten Fall nehmen die GPIO-Pins Schaden. Damit aus einem kleinen Bastelprojekt kein Rauchmeldertest wird, kommen Pegelwandler zum Einsatz.

Das kleinere der beiden Module, der BB-LVL-SHIFT, misst 15 x 13 Millimeter und ist für den Einsatz auf Breadboards vorgesehen. Es unterstützt die bidirektionale Pegelwandlung auf zwei Signalleitungen bei Spannungen zwischen 1,8 und 5,5 Volt. Damit eignet es sich z.B. für I²C-Verbindungen über SDA und SCL sowie UART-Kommunikation über TX und RX.

Die maximale Datenrate beträgt 1 Mbit/s. Das reicht für die üblichen UART-Verbindungen sowie I²C einschließlich Fast-Mode Plus. Die Stiftleisten sind bereits verlötet, sodass sich das Modul direkt in ein Breadboard einsetzen lässt. Neben den Signalleitungen müssen Masse und die jeweiligen Versorgungsspannungen beider Seiten angeschlossen werden.

Für mehr Verbindungen gibt es den UEXT-LVL-SHIFT. Das 40 x 22 Millimeter große Board besitzt zwei zehnpolige UEXT-Anschlüsse. UEXT ist ein von Olimex verwendetes Erweiterungssystem, das UART, SPI, I²C und die Stromversorgung über einen gemeinsamen Stecker bereitstellt.

Der UEXT-LVL-SHIFT wandelt die Logikpegel sämtlicher UEXT-Signalleitungen und unterstützt Zielsysteme mit Spannungen zwischen 1,65 und 5,5 Volt. Die maximale I²C-Datenrate liegt ebenfalls bei 1 Mbit/s. Bei SPI und UART nennt Olimex abhängig von der Betriebsspannung deutlich höhere Werte: 75 Mbit/s bei 1,8 Volt, 180 Mbit/s bei 2,5 Volt und bis zu 420 Mbit/s bei 5 Volt.

Damit eignet sich das Modul auch für Anwendungen mit höheren Übertragungsraten, etwa zur Anbindung von SPI-Displays, Flash-Speichern oder ADCs. Voraussetzung ist, dass am UEXT-Anschluss des Zielsystems die entsprechende Referenzspannung bereitgestellt wird.

Offene Dokumentation

Für Maker ist insbesondere die offene Dokumentation interessant. Olimex stellt die Schaltpläne und vollständigen Projektdateien auf GitHub bereit.

Beide Module sind bereits erhältlich. Der BB-LVL-SHIFT kostet einzeln 3,95 Euro, der UEXT-LVL-SHIFT 4,95 Euro. Die KiCad-Dateien stehen für den BB-LVL-SHIFT und den UEXT-LVL-SHIFT auf GitHub zur Verfügung. Wer mit unterschiedlichen Mikrocontroller-Plattformen experimentiert, bekommt damit zwei weitere Möglichkeiten, die Hardware ohne eigene Pegelwandlerschaltung miteinander zu verbinden.

Wer jetzt selbst an Schaltungen tüfteln will, findet in unserer Anleitung zum DIY-Frostwarner den perfekten Startpunkt.