I2C 3.3至5.0 V转换

我正在尝试将3.3VI ² C设备连接到5V Arduino。

我对SCL线没有任何问题。我可以使用一个简单的分压器，但是SDA线存在双向问题，因此我对此有疑问。

我完全不确定该如何处理。尽管我要增加一对二极管，在从机输入侧有一个分压器，在主输入上没有多余的东西。

还有其他解决方案吗？

关于该主题的好文献是用于I2C总线和其他系统的双向电平转换器，它使用单个mosfet作为双向电平转换器。

为了扩展sivu的答案，这是所谓的“总线开关”的普遍用法，该总线开关基本上是逻辑控制的MOSFET。使用分立的MOSFET有一些缺点（寄生电容/电容耦合是一个缺点），选择一个好的MOSFET可能很棘手。总线开关经过优化，可用于高速逻辑电路。

一些制造商制造了它们，包括飞兆半导体，TI，IDT和Pericom。看看NC7SZ384。

请参阅以下应用笔记，以及其他内容：

• 飞兆半导体AN-996
• TI SCDA003B
• IDT AN-157
• 宝利通AB-008

许多Arduino具有板载支持以3.3 V运行。实际上，所有Arduino都可以以3.3 V运行，并且FTDI芯片原理图在示例中进行了说明。制作Teensy USB Arduino的保罗建议我可以将USB电缆剪断，并提供3.3 V电压代替电缆的V _CC线。你可以试试看。但是，还有其他选择。

1. 检查Arduino的逻辑级别。我相信即使在5 V源Atmel上，它们也支持3.3 V作为逻辑高电平。一个SparkFun文章指出：“ *将3.3 V数字输出引脚连接到5 V输入引脚通常很简单。大多数设备都可以承受其可接受的数字高值的最小电压。例如，大多数Atmel微控制器，接受高于0.6 * V _CC的电压，因此3.3 V器件必须输出高于3 V（0.6 * 5 V）的电平。*“
2. 购买具有3.3 V和5 V选择器跳线的Arduino克隆之一。我使用RBBB克隆，将电源电缆FTDI芯片设置为3.3V。但是，还有许多其他的具有实际3.3 V配置选项，如果我没记错的话，包括最近的官方Arduino之一。您还可以将Teensy USB与他的Arduino插件一起使用，并按照他的网站上的说明安装3.3 V稳压器。
3. 连接USB电缆，并提供实验室电源质量为3.3 V的电源来代替USB电缆的V _CC线。如Paul所建议的，它应该是低电流的。因此，要么是高质量的电压源。您也可以串联几个电池以获得所需的电压。
4. 如果您有兴趣，我可以尝试检查Arduino的原理图，也许可以对允许3.3 V的FTDI配置进行更改。

最后，我们在Chiphacker上进行的讨论可能会引起您的兴趣，有关降压的单向和双向解决方案。todbot提到的有关SparkFun的这篇文章很有用，SparkFun链接的有关MOSFET的讨论也很有用。总结SparkFun文章：

• 串联电阻。单向。仅降压-降低电流，IC I / O钳位二极管可以限制最大输入。
• 串联电阻。单向。仅降压，但细化。
• 二极管。单向。降压。更安全 从5 V高阻二极管；然后将3.3 V端连接至高电平。但是，如果您反转二极管的配置，您是否也不能升压？
• MOSFET。双向的。降压或升压。
• 在注释中：光电隔离示例：4N25。大电流。
• 注释中：稳压二极管示例：1N4728A
• 在评论中：74HC244 / 125单向

有专门用于电平转换I2C的IC：

• LTC4300A-2（http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1007,C1070,P2296）
• PCA9306（http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/pca9306.html）

我不知道您对设计有什么样的约束，但是我认为使用专用的IC会比提出自己的解决方案更容易。