[实用新型]一种精准可靠的UART通讯电平转换电路

说明书

本实用新型提供一种精准可靠的UART通讯电平转换电路，包括电阻R1、电阻R2、电容C1以及三极管Q1；电阻R2的一端连接3.3V直流电源，另一端连接三极管Q1的基极；电容C1与电阻R1相并联；三极管Q1的发射极连接5V信号输入端，三极管Q1的集电极连接3.3V信号输出端。本实用新型提供精准可靠的UART通讯电平转换电路，通过三极管的导通与截止原理，实现高电平到的低电平转换；通过在三极管的基极与直流电源间串联电容,提高三极管开关速度，能够有效避免三极管由导通状态转向截止状态时出现尖峰电压，使由5V高电平转换成的3.3V高电平更加精准和安全，进而确保工作电压为3.3V的单片机稳定工作。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种精准可靠的UART通讯电平转换电路。

背景技术

通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,简称UART)，是一种通用串行数据总线，用于异步通信。UART通讯是单片机中常用的一种通讯方式。随着单片机的发展，单片机的工作电压有5V、3.3V、1.8V等多种规格。单片机进行UART通讯的高电平信号的电压一般为单片机的工作电压，即工作电压为5V的单片机的UART通讯信号的高电平电压一般就是5V。工作电压为5V的单片机发送的高电平到工作电压为3.3V的传感器或者单片机时会造成输入电压过高，易形成冲击电流，严重时可能损坏工作电压为3.3V的器件；因此两种不同工作电压的单片机进行UART通讯时，需要一个能实现通讯电平互相转换的电路。

不同电平的单片机之间的电压互相转换，转换后的电压就要尽可能的精准，如果转换后的电压超过工作电压为3.3V器件的额定最大值，就很可能造成单片机系统运行不稳定、通讯异常、控制异常等风险隐患，甚至造成单片机损坏。

实用新型内容

为解决上述现有技术中提到的不足，本实用新型提供一种精准可靠的UART通讯电平转换电路，包括电阻R1、电阻R2、电容C1以及三极管Q1；所述三极管Q1为NPN型三极管；

所述电阻R1的一端连接3.3V直流电源，所述电阻R1的另一端连接所述三极管Q1的集电极；所述电阻R2的一端连接3.3V直流电源，所述电阻R2的另一端连接所述三极管Q1的基极，所述电容C1与所述电阻R1相并联；所述三极管Q1的发射极连接5V信号输入端，所述三极管Q1的集电极连接3.3V信号输出端。

进一步地，所述电阻R1的电阻值和所述电阻R2的电阻值均为2kΩ。

进一步地，所述电容C1的电容值为0.1nF。

本实用新型提供的精准可靠的UART通讯电平转换电路，通过三极管的导通与截止原理，可以实现高电平到的低电平转换；同时，通过在三极管的基极与直流电源间串联电容,提高三极管开关速度，能够有效避免三极管由导通状态转向截止状态时出现尖峰电压，使由5V高电平信号转换而成的3.3V高电平信号更加精准和安全，进而确保工作电压为3.3V的单片机稳定工作。本实用新型实施例提供的精准可靠的UART通讯电平转换电路，仅包括一个电容、一个三极管、两个电阻以及一个预设电源，使用的电子元器件少，结构简单、成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的精准可靠的UART通讯电平转换电路的电路原理图；

图2为本实用新型实施例示例性波形图；

图3为本实用新型实施例测试波形图。

附图标记：