dimanche 28 juillet 2013

Utilisation d'un 4050 pour abaisser un niveau logique (5 V à 3,3 V)

Comme vous le savez, les sorties logiques de l'Arduino se mettent à 5 volts lorsqu'elles sont dans l'état logique "Haut".  Toutefois, il est fréquent de devoir brancher à l'Arduino un périphérique fonctionnant à 3,3 volts (par exemple un lecteur de cartes SD, un module RF, etc.).  Il est alors fortement recommandé d'abaisser à 3,3 volts les signaux de 5 volts émis par l'Arduio avant qu'il n'atteignent les entrées du périphérique.

L'utilisation d'un circuit intégré 74HC4050 (ou à peu près n'importe quel circuit intégré comportant "4050" à l'intérieur de son numéro) constitue alors une solution simple et efficace.  Un seul de ces circuits intégrés vous permet d'abaisser 6 signaux différents.

Sur le schéma ci-contre, les pins "A" sont des entrées, et les pins "Y" sont des sorties.  Ainsi, si le signal à l'entrée "A1"  est de 0 V, le signal à la sortie "Y1" sera également nul.  Si le signal à l'entrée "A1" est supérieur ou égal à Vcc, le signal à la sortie "Y1" sera égal à Vcc.   Les pins NC ne servent à rien ("not connected").

Supposons, par exemple, que je désire brancher à l'Arduino un lecteur de carte SD.  Les signaux qui vont de l'Arduino vers la carte SD sont CLK (clock), MOSI (master out slave in) et CS (chip select).  On peut les abaisser à 3,3 V en les faisant d'abord passer par le 4050 de la façon illustrée ci-contre (comme vous le constatez, la pin 1 "Vcc" est alimentée à 3,3 volts, ce qui limitera tous les signaux de sortie à 3,3 V).


Le signal MISO (master in slave out) se déplace du lecteur de cartes vers l'Arduino et ne doit donc pas être abaissé (il est de 3,3 V l'Arduino l'interprétera sans problème comme un signal logique haut).  Le MISO de la carte SD est donc directement branché à la pin 12 de l'Arduino, sans passer par le 4050.

Il est souvent recommandé de brancher les entrées non-utilisées à la masse (GND) (mais vous laissez déconnectées les sorties non-utilisées).

Yves Pelletier (Twitter: @ElectroAmateur)

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