5V到3V3的电平转换-串口通信

5V到3V3的电平转换-串口通信
一、电平转换电路
下面来分析一下电路的设计思路：
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首先声明一下：这个电路是从3V3的角度考虑的！
1、接收通道
我们首先来明确一下数据流向（其实就是电平驱动方向），接收通道是由5V方驱动的（Source），3V3方只是取电平（Sink），因此TXD5V作为此通道的输入方，RXD3V3作为通道的输出方。

我们知道，三极管（开关型）集电极输出驱动能力不错，我们就设计为集电极输出；但是，只有一个三极管是不行的，因为集电极输出的时候，基极电平和集电极逻辑是相反的；那么，加一个反相器？没必要，那是另外一种电平转换的方法了，我们只需要再使用一个三极管，基极接前级输出就可以了。

这样，逻辑转换就完成了，当输入低电平时，Q1截止，集电极输出高电平，Q2导通，集电极输出低电平。

同理，高电平分析是一样的。

逻辑转换完成了，那么就是电平的问题了。

这很好解决，输入方为5V逻辑，那么就给它一个VCC5，3V3逻辑高电平需要一个3V3，那么就给一个VCC3V3；OK！
2、发送通道
分析完接收通道，发送通道的原理其实也是一样的，就不详细介绍了。

3、结论
其实如果稍微熟悉电子电路知识的人看来，这个电路实在太简单，正因为如此，我才要强调，基础很重要！否则，一个系统的设计会在这些小地方卡住。

二、电平问题：
单片机手册————电气特性
常用逻辑电平：12V，5V，3.3V；
1.TTL电平：
输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。

在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。

最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。

2.CMOS电平：
'1'逻辑电平电压接近于电源电压，'0'逻辑电平接近于0V。

而且具有很宽的噪声容限。

3.首先要知道以下几个概念的含义：
1：输入高电压（Vih）：保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平，当输入电平高于Vih时，则认为输入电平为高电平。

2：输入低电压（Vil）：保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平，当输入电平低于Vil 时，则认为输入电平为低电平。

3：输出高电压（Voh）：保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值，逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此Voh。

4：输出低电压（Vol）：保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值，逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol。

5：阀值电平电压(Vt)：数字电路芯片都存在一个阈值电压，就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。

三、相关电路
/thread-1704720-1-1.html
中级会员——楼上的方法很哈，我之前用MOS管打过，原理差不多
一种简单实用的双向电平转换电路(非常实用!)3.3V--5V
当你使用3.3V的单片机的时候,电平转换就在所难免了,经常会遇到3.3转5V或者5V转3.3V的情况,这里介绍一个简单的电路,他可以实现两个电平的相互转换(注意是相互哦,双向的,不是单向的!).电路十分简单,仅由3个电阻加一个MOS管构成,电路图如下:
(原文件名:3.3-5V转换.jpg)
上图中,S1，S2为两个信号端,VCC_S1和VCC_S2为这两个信号的高电平电压.另外限制条件为:
1，VCC_S1<=VCC_S2.
2，S1的低电平门限大于0.7V左右(视NMOS内的二极管压降而定).
3，Vgs<=VCC_S1.
4，Vds<=VCC_S2
对于3.3V和5V/12V等电路的相互转换,NMOS管选择AP2306即可.原理比较简单,大家自行分析吧!此电路我已在多处应用,效果很好.。