如何将不同电压的模块连接到Arduino
当我们在开发板上使用一些传感器模块时，可能会遇到以下的问题:开发板输出脚的数字逻辑信号电压为5V(高电平状态)，但传感器模块的信号脚只能工作在最大3.3V电压时，如何调整才能不让开发板或者模块损坏呢?也许你可以想出一些方法来解决这些困难，但最简单的一种方法是直接使用逻辑电平转换器模块。本文将介绍如何使用并连接使用这些设备。
逻辑电平转换器的工作原理
市面上有许多不同版本的逻辑电平转换器，这些转换器大多数(不是全部)都使用非常简单的电路来实现所需的电压转换。多数转换器转接板有四个独立的通道，每个通道由一个晶体管和电阻组成。以下是电路原理图：
文中我们不去深入讨论这个电路的具体原理，因为这不是本文的主要目标。我建议您参考转换器的具体应用说明(PDF)以获得更多详细信息。
逻辑电平转换器模块的接口定义
通常，逻辑电平转换器模块有对应的输入和输出:
使用中，高电压电源(5V)和低电压电源(3V3)及其各自对应的接地引脚需要连接到开发板的相应引脚上，它们用于向电压转换电路提供电压，这四个脚与数据信号无关。模块配置有四个独立的数据通道，分别为HVx和LVx，其中x表示1到4的通道号。HV1(高电平通道1)连接到LV1(低电平通道1)，以此类推。
这种特殊的装置就是双向电平转换器，有了它，信号就可以从低压侧转换到高压侧，反之亦然。单向转换器只允许在一个方向(低到高或高到低)上转换信号。使用时，请务必参阅模块的使用手册，了解其额定电压(低压、高压和最大频率)。
使用逻辑电平转换器将Arduino连接到模块
许多厂商将希望使用这种转换器将单片机连接到传感器或其它模块。在这个简单的示例中，我将把Arduino Uno连接到ESP8266 WIFI模块。在我们不确定所采用的模块输入输出脚所支持的电平时，采用电平转换模块也许是相对安全的选择。下例中，我们没有直接将ESP8266的TX和RX线连接到Arduino的GPIO引脚上，而是将它们与逻辑电平转换器连接起来:
逻辑电平转换器是一个很小但非常有用的设备。它有助于连接使用不同电压等级的逻辑信号的设备。但要记住，逻辑电平转换器有双向和单向转换器可选择，使用前，请认真阅读转换器的使用手册。
