Logikpegelwandler für H-Brücke und UART für Raspberry Pi

Hier ist meine Situation:

Ich verwende einen Himbeer-Pi, um eine H-Brücke zu steuern. Die H-Brücke toleriert nicht, dass beide Eingänge einen hohen Logikwert haben, was einen Kurzschluss durch die Transistoren verursacht und den Motor umgeht. Da die H-Brücke einen 5-V-Eingang benötigt, habe ich diese Katastrophe zusammengeknallt:

Floating-Eingang in einem Logikpegelwandler loswerden

Nun, wie ich verstehe, senkt dieser Schaltkreis Strom zum RPi, was nicht nur gefährlich ist, sondern auch den Pi zum Absturz bringt. Nicht nur das, der RPi bootet auch mit schwebenden Ausgangspins, was dazu führt, dass der Logikpegelwandler 5 V ausgibt und die H-Brücke wie erwähnt kurzschließt.

Zuerst habe ich das Problem umgangen, indem ich einen manuellen Schalter hatte, der die H-Brücke trennte, bis ich die RPi-Pins als Ausgänge einstellen konnte, die Stromsenke wurde toleriert. Jetzt habe ich UART auch über diesen Konverter (TX) und einen Spannungsteiler (RX) angeschlossen und es stürzt nur den Pi-s UART ab, ich denke, das liegt daran, dass das RPi nicht damit umgehen kann, so viel Strom zu versenken. (UART funktioniert einwandfrei, wenn die Motoreingänge vom RPi getrennt sind)

Ich brauche einen Schaltplan für einen 3,3-V-zu-5-V-Logikpegelwandler, der sich wie folgt verhält:

1. on floating input, outputs 0V 
2. does not sink to input
3. uses PNP and NPN transistors
4. is relatively easy to build

Ich gehe davon aus, dass ein Spannungsteiler in Ordnung ist, um die RX-Leitung von 5 auf 3,3 zu senken

Antworten (3)

Äh, mir ist das Problem hier nicht ganz klar. Sie wissen, dass Sie einfach einen statischen Pulldown direkt auf die Himbeer-Pi-IO-Pins anwenden können? Der rPi kann problemlos ein paar Kiloohm Last treiben.

Verbinden Sie einfach den Ausgangsstift mit einem ~5-50K-Widerstand mit Masse. Wenn der Pi nicht als Ausgang eingestellt ist, wird der Pin auf diese Weise auf Masse gezogen, und wenn Sie die Pins als Ausgang festlegen, kann der Ausgangstreiber den Pulldown einfach überwältigen, und es funktioniert so normal.


Welche H-Bridge verwendest du übrigens? Der übliche L298 funktioniert gut mit 3,3-V-Logikpegeleingängen, es ist wahrscheinlich, dass der von Ihnen verwendete Brückentreiber wahrscheinlich auch in Ordnung ist.

Ich habe das mit mehreren Widerständen versucht, ich denke, der NPN-Transistor, den ich verwendet habe, um den Logikpegel auf 5 V umzuwandeln, zieht den RPi-Pin auf etwa 3 V, wenn er schwebt, unabhängig vom Pulldown-Widerstand am Eingang. Ist es nicht auch schlecht für das RPi, den ganzen Strom zu versenken? Ich baute meine eigene H-Brücke nach diesem Design pocketmagic.net/2009/03/a-simple-h-bridge-design/#.UqjoLFXxteW
1. Warum bauen Sie Ihre eigene H-Brücke aus Diskreten? Wenn dies nicht zu Bildungszwecken dient, lohnt es sich nicht. 2. Sie brauchen sowieso Puffer, um das Ding anzutreiben. Das rPi kann nur 4 mA liefern/senken. 3. Sie brauchen definitiv Level-Shifting, damit das richtig funktioniert.
Sie benötigen einen Totempfahl-Ausgangspuffer. Sie könnten selbst einen bauen, aber das ist albern, wenn man bedenkt, wie billig sie sind. Kaufen Sie einfach einen nicht invertierenden Puffer und verwenden Sie diesen.

Sie möchten wahrscheinlich eine 74HCT125-Pufferschaltung. Es hat einen separaten "enable"-Wert vom "data"-Wert. So können Sie es so machen, dass es nicht "aktiviert" wird, bis Sie entscheiden, dass es dies tun soll, zum Beispiel mit einem schwachen Klimmzug. Die HCT-Version akzeptiert alles über 2 V als "hoch", selbst wenn Sie ihr eine 5-V-VCC zuführen.

Dies beantwortet die Frage nicht direkt, aber Sie könnten die gefährliche Eingangskonfiguration vermeiden, die die Batteriekontakte durch die Transistoren kurzschließt, indem Sie die Steuerlogik dieser H-Brücke verwenden .

Der Trick bei dieser H-Brücke besteht darin, dass sie geschickt 3 Steuersignale verwendet, um die diagonalen Transistoren einzuschalten (um den Motor vorwärts und rückwärts zu bewegen), ohne dass Sie jemals beide vertikalen Transistoren (beide links, beide rechts oder alle vier Transistoren) drehen können. sofort, um zu verhindern, dass Sie die Batteriekontakte kurzschließen.

Die von mir erwähnte H-Brücke verwendet auch Optokoppler zwischen den Logik- und Brückenschaltungen, was auch bei der Umwandlung der Pegellogik hilfreich sein könnte.