将数字12V / 7V输入转换为3V3级别

Question

我想将警报传感器的数字输入读入微控制器（主要是PIR和REED交换机）。警报系统和传感器在12V（实际上高于TAD）和MCU使用3.3V时运行。我还注意到PIRS提供〜7V（无运动）的空闲信号和〜13V的报警信号。

我的问题是，我如何安全地将传感器值读入微控制器。我发现了一些分压器示例，但它们没有考虑空闲电压（即，它们比例为12V / 0V至3.3V / 0V）。空闲信号也可以在PIR之间变化，因此我可能需要可调（电位计？）解决方案。任何帮助，将不胜感激。

Answer 1

以下是我在工业产品设计中使用的强大设计的一个例子，允许传感器输入的界面在宽电压摆动上以安全地接口3.3V微控制器。在该示例中，参考阈值电压设定为约2.4V，使得输入可以接受具有从0-> 3.3V的波动的信号达到0-> 15V。

虽然这种设计确实从输入信号中提供的噪声隔离的用于MCU好位仍然需要为鲁棒性的最高水平，以提供更高的电平的ESD的输入该电路之前过滤。

对于从7V到12V摆动的输入，您可能希望检查是否添加了几千米的下拉电阻，将降低7V空闲级别以更靠近GND。如果不是，那么您可以用对作为分频器替换输入2.2k电阻，使其在5V夹紧动作下方带来7V水平的方式，然后可能提高REF_IO电压。

Answer 2

答案很简单：用一个比较具有分压器参考。

如果输入低于参考，则比较器是输出高电压的设备，如果输入低于参考值和低电压（即零）。您可以使用分压器来设置等于的参考，例如，10V。这样，12V将高于参考（高），7V将低于参考（低）。

下面是来自Electronics-Notes.com教程比较的图片：

https://www.electronics-notes.com/articles/analogue_circuits/operational-amplifier-op-amp/comparator.php

您可以购买输出3.3V / 0V信号的比较器，或者您可以在XV / 0V信号中购买输出的比较器，然后使用您已经知道将XV转换为3.3V的技术。

希望这可以帮助！

编辑：如果您需要可调参考，只需用电位器替换R1或R2。:)

Answer 3

一个简单的夹子可能是您所需要的。低压齐纳具有柔软的膝盖，因此您希望足够的电流越过I-V曲线的水平部分（不要使R1太大）。

改变电压电平可能不是您唯一关注的问题。长线可以从房屋布线或闪电的大瞬态电压拾取噪音。如果您住在一个有很多闪电罢工的区域，您可能需要额外的保护。

编辑：增加了第二个选项的情况下，当闲置不为零。

^{模拟此电路- 使用的原理图电路}

Answer 4

具有输入高阻抗放大器（OP-AMP）的分压器将工作。使用AM26LV32的先前建议是OK解决方案。请注意，根据数据表，MAX输入（绝对最大值）是8V的最大输入。你不想要超过那种规格。