ماژول مبدل سطح ولتاژ دو طرفه 8 کاناله

ماژول TXS0108E یک مبدل سطح ولتاژ دوطرفه (Bi-Directional Level Shifter) 8 کاناله است که برای تطبیق سطوح ولتاژ بین دو مدار با ولتاژهای مختلف طراحی شده است. این ماژول مبتنی بر تراشه TXS0108E از شرکت Texas Instruments ساخته شده است.

⚙️ مشخصات فنی کلیدی

• تراشه اصلی: TXS0108E

• تعداد کانال: 8 کانال مستقل (می‌تواند 8 سیگنال مجزا را همزمان تبدیل کند)

• ولتاژ طرف A (VCCA): 1.2V تا 3.6V (معمولاً برای میکروکنترلرهای 3.3V)

• ولتاژ طرف B (VCCB): 1.65V تا 5.5V (معمولاً برای ماژول‌ها و سنسورهای 5V)

• نوع تبدیل: دوطرفه (Bi-Directional) - به صورت خودکار جهت جریان داده را تشخیص می‌دهد.

• سرعت داده: پشتیبانی از پروتکل‌های سریع تا 60 مگاهرتز (برای I2C, SPI, UART etc.)

• نصب بدون درایور: کاملاً سخت‌افزاری است و به نرم‌افزار یا کد خاصی نیاز ندارد.

🧩 پین‌های اصلی ماژول

ماژول معمولاً به صورت زیر چیده شده است:

💡 کاربردهای اصلی

1. ارتباط بین میکروکنترلرهای 3.3V و 5V: متصل کردن آردوینو Uno (5V) به ESP32 (3.3V) یا رزبری پای.

2. استفاده از سنسورها و ماژول‌های 5V با بردهای 3.3V: مثلاً اتصال سنسورهای 5V به ESP8266 یا ESP32.

3. پروتکل‌های ارتباطی: تبدیل سطح ولتاژ برای I2C، SPI، UART (سریال)، GPIO و...

4. عیب‌یابی و توسعه: زمانی که مطمئن نیستید دو دستگاه از نظر ولتاژ سازگار هستند یا نه، این ماژول از سوختن بردها جلوگیری می‌کند.

🔌 نحوه استفاده (مثال برای I2C)

فرض کنید می‌خواهید یک سنسور 5V را به یک ESP32 (3.3V) وصل کنید.

1. اتصال تغذیه:

   • VCCA ماژول به 3.3V ESP32

   • VCCB ماژول به 5V ESP32 (یا یک منبع 5V دیگر)

   • GND ماژول به GND ESP32

   • OE ماژول به 3.3V (برای همیشه فعال بودن)

2. اتصال سیگنال‌های I2C:

   • طرف A (3.3V):

     • پین A1 ماژول به پین SDA ESP32

     • پین A2 ماژول به پین SCL ESP32

   • طرف B (5V):

     • پین B1 ماژول به پین SDA سنسور 5V

     • پین B2 ماژول به پین SCL سنسور 5V

3. اتصال تغذیه سنسور: سنسور 5V را به منبع 5V وصل کنید.

نکته: برای پروتکل UART یا GPIO، به سادگی پین TX/RX یا GPIO را به کانال‌های مجزای A و B وصل کنید.

✅ مزایا

• دوطرفه بودن: بزرگترین مزیت - نیازی به نگرانی درباره جهت داده نیست.

• 8 کاناله: قابلیت تبدیل 8 سیگنال به صورت همزمان.

• سرعت بالا: برای اکثر پروتکل‌های سریع کافی است.

• سادگی: بدون نیاز به کدنویسی یا پیکربندی.

• قابلیت اطمینان: از مدارهای حساس در برابر ولتاژهای ناسازگار محافظت می‌کند.

⚠️ محدودیت‌ها و نکات مهم

• جریان محدود: برای سیگنال‌ها طراحی شده است، نه برای تغذیه بردها. نمی‌تواند جریان زیادی را از خود عبور دهد.

• ولتاژهای دقیق: ولتاژهای VCCA و VCCB باید دقیقاً مطابق با ولتاژ کاری مدارهای طرفین باشند.

• سرعت بسیار بالا: برای سیگنال‌های با فرکانس خیلی بالا (مثلاً بالای 100 مگاهرتز) ممکن است مناسب نباشد.

🎯 جمع‌بندی

ماژول TXS0108E یک ابزار ضروری برای هر توسعه‌دهنده الکترونیک است. اگر با بردهای مختلف (3.3V و 5V) کار می‌کنید، این ماژول مانند یک بیمه عمل می‌کند و از سوختن بردهای گران‌قیمت شما جلوگیری می‌کند. خرید یک یا دو عدد از آن به همه علاقه‌مندان الکترونیک توصیه می‌شود