ماژول مبدل سطح ولتاژ لاجیک TXS0108E Logic Level دو طرفه 8 بیتی

ماژول کانورتر لاجیک لول TXS0108E

ماژول TXS0108E یک مبدل سطح ولتاژ است که برای اتصال انواع مختلفی از مدارهای منطقی با سطح ولتاژ متفاوت به یکدیگر استفاده می‌شود. این مبدل می‌تواند به عنوان یک بافر و یا درواقع دروازه منطقی با عملگر NOT عمل کند و ولتاژ ورودی را به ولتاژ خروجی تبدیل می‌کند. ماژول مبدل لاجیک TXS0108E از ولتاژ ورودی 1.4 تا 3.6 ولت ولتاژ خروجی 1.65 تا 3.6 ولت پشتیبانی می‌کند و می‌تواند سرعت انتقال داده‌ها را تا 100 مگاهرتز ارتقاء دهد.

در این ماژول پایه VCCA برای ارائه تغذیه ولتاژ منطقی ورودی، پایه VCCB برای ارائه تغذیه ولتاژ منطقی خروجی، پایه OE برای فعال و غیرفعال کردن خروجی، و پایه های A1 تا A8 و B1 تا B8 برای ارتباط با منطقی ورودی و خروجی است. مزیت اصلی استفاده از ماژول TXS0108E این است که می‌تواند به صورت دو طرفه کار کند، به عنوان مثال این ماژول می‌تواند دو میکروکنترلر با سطوح ولتاژ متفاوت را به یکدیگر متصل کند.

از دیگر کاربردهای این ماژول می‌توان به استفاده در اتصال حسگرهای دیجیتال به میکروکنترلر، اتصال برد های الکترونیکی مختلف به یکدیگر و همچنین برای اتصال ماژول‌های رابط کاربری مختلف به میکروکنترلرها اشاره کرد.TXS0108E یک ماژول شیفتر سطح منطقی است. این ماژول برای تبدیل سیگنال‌ها بین سطوح ولتاژ مختلف استفاده می‌شود و امکان اتصال اجزاءی که با سطوح منطقی متفاوت عمل می‌کنند را فراهم می‌کند. 

مشخصات فنی ماژول مبدل لاجیک TXS0108E

این ماژول به‌طور گسترده در پروژه‌های الکترونیکی مختلف، از جمله پروژه‌های رباتیک، اتوماسیون، کنترل سیستم‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شود.

• تعداد پایه‌ها: 20
• تعداد ورودی: 2
• تعداد خروجی: 2
• ولتاژ کاری: 1.2 تا 3.6 ولت
• توان مصرفی: 15 میلی وات
• جریان مصرفی در حالت فعال: 12 میلی آمپر
• جریان مصرفی در حالت انتظار: 1 میکرو آمپر
• حداکثر سرعت انتقال داده: 24 مگاهرتز

ویژگی های لاجیک لول TXS0108E

•  TXS0108E chip
• 1.2V to 3.6V - VB: 1.65V to 5.5V
• پشتیبانی از SCM, I²C, SPI

بررسی پایه های pinout ماژول TXS0108E مبدل ولتاژ لاجیک

ماژول TXS0108E دارای 20 پایه است. پایه های این ماژول به شرح زیر هستند:

VCCA: ولتاژ تغذیه ورودی برای سطح ورودی بالاتر (ارتفاع)

OE: فعال کردن (LOW) و غیرفعال کردن (HIGH) خروجی ها

I/O0: ورودی/خروجی داده 0

I/O1: ورودی/خروجی داده 1

I/O2: ورودی/خروجی داده 2

I/O3: ورودی/خروجی داده 3

GND: مرجع زمین

VCCB: ولتاژ تغذیه خروجی

OE: فعال کردن (LOW) و غیرفعال کردن (HIGH) خروجی ها

I/O4: ورودی/خروجی داده 4

I/O5: ورودی/خروجی داده 5

I/O6: ورودی/خروجی داده 6

I/O7: ورودی/خروجی داده 7

GND: مرجع زمین

OE: فعال کردن (LOW) و غیرفعال کردن (HIGH) خروجی ها

I/O8: ورودی/خروجی داده 8

I/O9: ورودی/خروجی داده 9

I/O10: ورودی/خروجی داده 10

I/O11: ورودی/خروجی داده 11

VCCB: ولتاژ تغذیه خروجی

به همراه ماژول TXS0108E چه اقلامی باید خریداری شود؟

برای راه اندازی ماژول TXS0108E به علاوه ماژول‌های دیگر، می‌توانید از این لیست اقلام استفاده کنید:

1- میکروکنترلر یا برد توسعه مانند آردوینو، میکروپایتون، ESP32 یا RP2040

2- کابل USB برای اتصال برد توسعه به کامپیوتر (بسته به نوع برد توسعه)

3- منبع تغذیه با ولتاژ مناسب (بسته به ولتاژ کاری ماژول‌های دیگر)

4- ماژول‌هایی که قرار است به TXS0108E وصل شوند (مانند ماژول‌های آنالوگ به دیجیتال، دیجیتال به آنالوگ، دیجیتال به دیجیتال و غیره)

راه اندازی ماژول TXS0108E مبدل ولتاژ لاجیک با آردوینو

برای راه‌اندازی ماژول TXS0108E با آردوینو، مراحل زیر را دنبال کنید. ابتدا اتصال پایه‌های ماژول را طبق الگوی زیر برقرار کنید.

پایه VCCA به یک منبع تغذیه با ولتاژ 1.2 تا 3.6 ولت متصل شود.

پایه VCCB به یک منبع تغذیه با ولتاژ 1.65 تا 5.5 ولت متصل شود.

پایه GND به زمین متصل شود.

پایه OE به یک پایه دلخواه در آردوینو متصل شود.

پایه DIR به یک پایه دلخواه در آردوینو متصل شود.

پایه A1 تا A8 به پایه‌های مربوط به سیگنال‌های دیجیتالی متصل شوند.

سپس کتابخانه TXS0108E را از مخزن کتابخانه‌های آردوینو دانلود و نصب کنید. پس از آن کد زیر را در برنامه آردوینو کپی کرده و به برد آردوینو بارگذاری کنید. 

#include <TXS0108E.h>

TXS0108E txs;

void setup() {
  // تعیین پایه‌هایی که به عنوان OE و DIR استفاده می‌شوند
  txs.begin(OE_PIN, DIR_PIN);

  // تعیین حالت پایه OE
  txs.setOEState(LOW);

  // تعیین حالت پایه DIR
  txs.setDirectionState(LOW);

  // تعیین حالت پایه‌های دیجیتالی
  pinMode(DIGITAL_PIN1, OUTPUT);
  pinMode(DIGITAL_PIN2, OUTPUT);
}

void loop() {
  // ارسال سیگنال دیجیتال به پایه‌های مربوطه
  digitalWrite(DIGITAL_PIN1, HIGH);
  digitalWrite(DIGITAL_PIN2, LOW);

  // تأخیر کوتاه
  delay(1000);

  // تغییر حالت سیگنال دیجیتال
  digitalWrite(DIGITAL_PIN1, LOW);
  digitalWrite(DIGITAL_PIN2, HIGH);

  // تأخیر کوتاه
  delay(1000);
}

راه اندازی ماژول TXS0108E با  میکروپایتون و esp32

برای راه اندازی ماژول TXS0108E با میکروکنترلر ESP32 و زبان میکروپایتون، می‌توانید به روش زیر عمل کنید. ابتدا اتصالات را طبق الگوی زیر برقرار کنید. پایه‌های ماژول TXS0108E را به پایه‌های ESP32 متصل کنید. برای این منظور، می‌توانید از یک برد برای اتصالات استفاده کنید و سپس پایه‌های ماژول را با پایه‌های ESP32 به صورت زیر متصل کنید.

VCCA به 3.3 ولت

VCCB به 5 ولت

GND به GND

OE به یکی از پایه‌های خروجی ESP32

از پایه‌های A0 تا A7 به سیگنال‌های ورودی ماژول و از پایه‌های B0 تا B7 به سیگنال‌های خروجی ماژول متصل شوید. سپس می‌توانید با استفاده از کتابخانه‌ی MicroPython ارتباط با ماژول TXS0108E برقرار کنید. برای این منظور، ابتدا باید کتابخانه‌ی machine را وارد کنید و سپس یک شی از کلاس I2C بسازید. کد زیر یک مثال ساده برای نوشتن یک بایت از ESP32 به ماژول TXS0108E است.

import machine

# تعریف آدرس ماژول TXS0108E
TXS0108E_ADDR = 0x70

# تعریف I2C
i2c = machine.I2C(scl=machine.Pin(22), sda=machine.Pin(21), freq=100000)

# نوشتن یک بایت به ماژول TXS0108E
i2c.writeto(TXS0108E_ADDR, b'\x55')

در کد فوق، برای تعریف ارتباط با ماژول، از شی I2C استفاده شده است. در تابع writeto، آدرس ماژول TXS0108E به عنوان پارامتر اول و داده‌ای که می‌خواهید برای ماژول ارسال کنید به عنوان پارامتر دوم ارسال شده است.

راه اندازی ماژول TXS0108E با  میکروپایتون و rp2040

برای راه اندازی ماژول TXS0108E با میکروکنترلر RP2040 می‌توانید به شرح زیر عمل کنید. ابتدا اتصال پایه‌های ماژول به RP2040 را طبق الگوی زیر پیاده سازی کنید.

پایه 1 و 2 ماژول به پایه‌های ورودی خروجی GPIO دستگاه RP2040 وصل شوند.

پایه 3 و 4 ماژول به پایه‌های ورودی خروجی GPIO دستگاه RP2040 وصل شوند.

پایه 5 و 6 ماژول به منبع تغذیه ۳.۳ ولت و گراند وصل شوند.

سپس از بخش library manager برنامه‌ی میکروپایتون، کتابخانه‌ی adafruit_bus_device را نصب کنید. همچنین کتابخانه‌ی adafruit_txs0108e را از صفحه‌ی GitHub رسمی آدافرویت دریافت کنید و در کنار برنامه‌ی خود نگهداری کنید. با استفاده از کتابخانه‌ی adafruit_txs0108e، یک شی از کلاس TXS0108E بسازید و به آن یک شی از کلاس برد RP2040 را بدهید. پس از ایجاد شی، می‌توانید برای هر یک از پایه‌های ماژول TXS0108E، یک پایه از برد RP2040 را به آن وصل کنید. سپس با فراخوانی تابع direction و با ارسال پارامتر درست، حالت پایه مورد نظر را به خروجی یا ورودی تغییر دهید. 

import board
import adafruit_txs0108e

txs = adafruit_txs0108e.TXS0108E(board.GP1, board.GP2, board.GP3, board.GP4, board.GP5, board.GP6)

# تعیین حالت پایه‌ی ۱ به خروجی
txs.direction(1, adafruit_txs0108e.DIRECTION_OUTPUT)

# تعیین حالت پایه‌ی ۲ به ورودی
txs.direction(2, adafruit_txs0108e.DIRECTION_INPUT)