Levelshifting bei 3,3V Komponenten (Pegelumsetzer)

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Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
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  • Immer mal wieder wird die Frage gestellt, ob und wie es möglich ist, mit Geräten zu kommunizieren, deren GPIO mit 3,3V betrieben werden und nicht 5V resistent sind. Beispielhaft wären das der ESP8266 oder der Raspberry Pi. Dabei ist es egal, ob nur ein einfaches HIGH Signal an den GPIO geschickt werden soll, oder eine Kommunikation beispielsweise über UART erfolgt. Kein Signal, das zum Gerät geht, darf eine höhere Spannung als 3,3V haben.

    Als "Sender" werden sehr oft Sensoren verwendet, die ein 5V Signal nutzen, aber auch USB-TTL-Wandler, deren Signal einen 5V Pegel hat. Um dieses 5V Signal auf 3,3V zu reduzieren gibt es viele verschiedene Ansätze. Der nachfolgende Überblick über die Lösungsmöglichkeiten ist daher natürlich nicht vollständig.

    Spannungsteiler

    Über einen Spannungsteiler, der in diesem Fall aus zwei Widerständen besteht, ist es möglich, die Spannung so aufzuteilen, dass rund 3,3V abgegriffen werden können. Dies die eine häufig verwendete Methode, da sie nur aus zwei günstigen Bauteilen besteht. Der Spannungsteiler könnte beispielsweise aus dem Widerstandspaar 12K und 22K und sähe dann so aus wie im Anhang.

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