【应用】小体积封装的电平转换器SGM4553应用于智能门锁NB-IOT模块与MCU 1.8V/3.3V转换，可节省空间

时间： 2020-06-11 来源：世强

代理服务

技术支持

采购服务

随着智能家居的兴起，智能门锁也变得越来越火爆。与传统锁厂相比，智能门锁功能很强大，比如可以通过指纹、密码、蓝牙、NB-IOT网络等进行开锁，开锁方式多种多样使其变得更加方便快捷。而且智能门锁市场占有率越来越高，于是与传统锁厂进行合作，进行了智能门锁的开发设计。智能门锁硬件涉及到很多功能模块，基本功能框图如下所示：

图1 智能门锁功能框图

智能门锁基于功能框图可进行模块化设计，本篇文章重点介绍下NB-IOT与MCU之间的硬件设计。在设计中使用了中移物联网NB-IOT模组M5311-LV，其功耗水平较低且支持内部SIM，无须外部SIM卡槽，节省空间。M5311-LV信号IO电平是1.8V，而MCU是使用3.3V进行供电的信号IO电平为3.3V，MCU与M5311-LV使用UART进行通信，波特率为115200bps，由于电平不一致两者不能直接连接，否则MCU的高电平会将M5311-LV模组烧毁。于是需要添加电平转换器件，M5311-LV模块手册给出的推荐电路如下图所示。由图可知，需要使用三极管电阻电容搭建，外围器件较多占用空间大且设计复杂，三极管选型不当还会影响传输速率。

图2 三极管转换电路

于是考虑使用集成芯片的形式，这样会使设计简单外围器件少，还能保证传输速率且更加稳定。本文推荐使用圣邦微电子推出的一款双向双通道电平转换器SGM4553，不需要方向控制信号，支持SOT-23-8和XTDFN-1.4x1-8L两种小封装，引脚定义如图3，可以大大减少外围器件数量，减少了空间尺寸。且作为芯片比起分立元件稳定性更高，传输速率上也会更高速稳定。UART通信使用TX 和RX两根信号线且波特率为115200bps，而芯片具有2通道且开漏输出时传输速率可达2Mbps，另外推挽输出时传输速率可达24Mbps。端口A供电电压范围为1.65~5.5V，端口B供电电压范围为2.3~5.5V，需要保证VCCA≤VCCB，高达5.5V的供电电压可以满足于1.8V/3.3V电平转换。综上所述，SGM4553是非常适用于本项目中两线UART之间的电平转换。于是在项目中进行了使用，原理图如图4所示：

图3 SGM4553引脚定义

图4 原理图

进行了PCB设计，PCB局部图如下所示，U16为M5311-LV模组，U17为SGM4553。

图5 PCB局部图

于是进行了打板验证。下图是测试波形，UART波特率为115200bps，黄色波形是MCU侧UART 3.3V波形，蓝色波形是M5311-LV模组侧1.8V波形：

图6 测试波形1

局部放大图如下图所示，可以看出示波器测出的负脉宽为8.698us，其代表了1bit数据的时间，波特率为115200bps，换算成1bit所传输的理论时间为1/115200≈8.68us，理论计算8.68us和示波器测量很接近，波形无异常。

图7 测试波形2

综上所述，圣邦微电子SGM4553可应用于智能门锁NB-IOT与MCU 1.8V IO电平与3.3V IO 电平之间的转换，测试115200波特率下波形正常，传输数据正常。使用SGM4553芯片可减少外围器件使设计更简洁且更稳定。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由Sternlycore提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

平台合作

提交评论

全部评论（0）

暂无评论

【应用】8位双向电压电平转换器SGM4568助力家用安防网关设计，1.2V至5.5V的输入范围

家用安防网关设计中需要一款高性能的多通道电平转化芯片，连通各个芯片之间的通讯。推荐使用SGMICRO公司推出的具有自动方向感应的8位双向电压电平转换器SGM4568，兼容电平范围宽，A口1.2V至5.5V的输入范围可以兼容市面上大部分通讯IC的电平和主控制器电平；根据两侧输出电平的不同，转换速率从70Mbps至100Mbps不等，可以实现大部分的中低速数据传输功能。

2020-03-14 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】超小体积国产电平转换器SGM4553在100G QSFP28光模块中的应用，1.4mm*1.0mm，

在100G QFSP28光模块中，一般情况下， MCU是3.3V，CDR是1.8V，而两者之间需要进行高速的IIC通信。圣邦微高性价比电平转换芯片SGM4553，在功能、速率、规格及体积上，均满足要求，另，SGM4553是国产料、也是世强常备料，交期好、价格好，完全可以用作100G QSFP28光模块的电平转换芯片。

2019-02-26 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】国产双向电压电平转换器SGM4552用于RRU上，通信速率最高可达24Mbps

RRU，Remote Radio Unit的简写，翻译过来就是射频拉远单元，安装在铁塔上，其貌不扬，像个一个方方正正的铁盒子，但它他射频信号通过天线发送出去，也通过天线接收回来，时刻处理着大量信号。本文主要介绍圣邦微双向电压电平转换器SGM4552在RRU上的应用。

2022-01-06 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

SGMicro（圣邦微） SGM4553高速双电平移位器和驱动器数据手册

该资料介绍了SGM4553是一款双通道双向电压电平转换器，适用于开漏和推挽应用。它支持不同电压系统之间的数字开关兼容性，具有无需方向控制信号、可配置电源轨、低功耗等特点。

SGMICRO - 2-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR FOR OPEN-DRAIN AND PUSH-PULL APPLICATIONS,2位双向电压电平转换器，用于漏极和推挽应用,电源芯片,SGM4553YXDO8G/TR,SGM4553YN8G/TR,SGM4553,玩具,室内照明,光纤接入设备,便携数码,UART,手机相关,小家电,消费电子部件,I²C/SMBUS,GPIO,电脑,工业电子,电脑外设,个人娱乐,光纤传输,智能家居,其它消费电子,可穿戴设备,通用异步收发器,大家电

2014年06月18日 - 数据手册 - REV. A 代理服务技术支持采购服务

【产品】两款具有自动方向感应的8位/4位双向电压电平转换器

SGM4568,SGM4564是SGMICRO公司推出的两款具有自动方向感应的8位/4位双向电压电平转换器。这两款器件具有较低的功耗，且支持推挽输出，以及部分掉电模式操作，他们可用于智能手机，便携式设备，UART，GPIO。

2018-05-27 - 新产品代理服务技术支持采购服务

带EMI滤波器和ESD保护的SGM4565 SIM卡接口电平转换器

SGM4565是一款SIM卡接口电平转换器，具有EMI滤波和ESD保护功能。它支持1.08V至1.98V的主机微控制器和1.62V至3.6V的SIM卡供电电压，提供高速电平转换功能，适用于智能手机、SIM卡终端和POS机等应用。

SGMICRO - SIM卡接口电平转换器,SIM CARD INTERFACE LEVEL TRANSLATOR,SGM4565XG/TR,SGM4565XUWQ10G/TR,SGM4565,SMART PHONE,智能电话,SIM卡终端,POS机,SIM CARD TERMINALS,POS MACHINE

JULY 2024 - 数据手册 - REV. A. 2 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

带EMI滤波器和ESD保护的SGM4565 SIM卡接口电平转换器

SGM4565是一款用于主机控制器与SIM卡之间的接口电平转换器，具备EMI滤波器和ESD保护功能。它支持高速电平转换，适用于智能手机、SIM卡终端和POS机等设备。

SGMICRO - SIM卡接口电平转换器,SIM CARD INTERFACE LEVEL TRANSLATOR,SGM4565XUWQ10G/TR,SGM4565,SMART PHONE,智能电话,SIM卡终端,POS机,SIM CARD TERMINALS,POS MACHINE

SEPTEMBER 2023 - 数据手册 - REV. A. 1 代理服务技术支持采购服务

带EMI滤波器和ESD保护的SGM4565 SIM卡接口电平转换器

SGM4565是一款用于主机控制器与SIM卡之间的级联转换器，具备EMI滤波器和ESD保护功能。它支持高速电平转换，将主机的1.08V至1.98V逻辑电平转换为SIM卡的1.62V至3.6V逻辑电平。该产品适用于智能手机、SIM卡终端和POS机等设备。

SGMICRO - SIM CARD INTERFACE LEVEL TRANSLATOR WITH EMI FILTER AND ESD PROTECTION,具有EMI滤波器和ESD保护的SIM卡接口电平转换器,SIM CARD INTERFACE LEVEL TRANSLATOR,SIM卡接口电平转换器,SGM4565XUWQ10G/TR,SGM4565,SMART PHONE,智能电话,SIM卡终端,POS机,SIM CARD TERMINALS,POS MACHINE

SEPTEMBER 2023 - 数据手册 - REV.A.1 代理服务技术支持采购服务

SGMicro（圣邦微） SGM4568 带自动方向感应的8位双向电压电平转换器数据手册

该资料介绍了SGM4568是一款8位双向电压电平转换器，具有自动方向感应功能。它支持不同电压节点的低电压双向翻译，适用于多种电源电压范围，并具备低功耗、推挽输出等特点。产品广泛应用于智能手机、便携式设备和UART等场景。

SGMICRO - 8-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR WITH AUTO DIRECTION SENSING,电源芯片,带自动方向感测的8位双向电压电平转换器,8-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR WITH AUTO DIRECTION SENSING,SGM4568YTQG20G/TR,SGM4568QG,SGM4568YTS20,SGM4568YTS20G/TR,SGM4568,玩具,室内照明,光纤接入设备,便携数码,UART,手机相关,小家电,PORTABLE EQUIPMENTS,消费电子部件,GPIO,电脑,工业电子,电脑外设,便携式设备,个人娱乐,光纤传输,智能家居,智能手机,其它消费电子,可穿戴设备,通用异步收发器,大家电,SMART-PHONE

2015年11月23日 - 数据手册 - REV. A. 1 代理服务技术支持采购服务

SGMicro（圣邦微） SGM4564 带自动方向感应的4位双向电压电平转换器数据手册

该资料介绍了SGM4564是一款4位双向电压电平转换器，具有自动方向感应功能。它支持1.2V至5.5V的通用低电压双向翻译，适用于多种电压节点之间的通信。产品具备低功耗、推挽输出、IOFF支持部分电源关闭模式操作等特点，并可在-40℃至+85℃的温度范围内工作。

SGMICRO - 4-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR WITH AUTO DIRECTION SENSING,电源芯片,带自动方向感测的4位双向电压电平转换器,SGM4564YS14G/TR,SGM4564YS14,SGM4564,SGM4564YTQM12G/TR,SGM4564YUQN12G/TR,玩具,室内照明,光纤接入设备,便携数码,UART,手机相关,小家电,PORTABLE EQUIPMENTS,消费电子部件,GPIO,电脑,工业电子,电脑外设,便携式设备,个人娱乐,光纤传输,智能家居,智能手机,其它消费电子,可穿戴设备,通用异步收发器,大家电,SMART-PHONE

2015年09月10日 - 数据手册 - REV. A. 1 代理服务技术支持采购服务

具有自动方向检测功能的SGM4556YXET 2位双向电压电平转换器

SGM4556YXET是一款双通道双向电压电平转换器，具有自动方向感应功能。该器件支持1.2V至5.0V和1.65V至5.5V的电源电压范围，适用于不同电压节点之间的双向转换。它具有低功耗、宽工作温度范围和绿色封装等特点。

SGMICRO - 2位、同相、双向电压电平转换器,2位双向电压电平转换器,2-BIT, NON-INVERTING, BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR,2-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR,SGM4556YXET8G/TR,SGM4556YXET,通用I/O,UNIVERSAL ASYNCHRONOUS RECEIVER/TRANSMITTER,GENERAL PURPOSE I/O,UART,通用异步收发器,GPIO,通用异步接收器/发送器

MAY 2024 - 数据手册 - REV. A 代理服务技术支持采购服务

SGMicro（圣邦微）SGM4574系列4位双向电压电平转换器官方数据手册

SGM4574系列4位双向电压电平转换器，SGM4574 4-Bit Bidirectional Voltage-Level Translator for Open-Drain and Push-Pull Applications.

SGMICRO - 4位双向电压电平转换器,4-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE -LEVEL TRANSLATOR FOR OPEN -DRAIN AND PUSH -PULL APPLICATIONS,4位双向电压电平转换器，用于开漏和推挽应用,SGM4574,SGM4574YS14,SGM4574YTQM12G/TR,SGM4574YS14G/TR,SGM4574YUQN12G/TR,DESKTOP PC,手机,HANDSET,智能手机,TABLET,平板电脑,台式机,SMARTPHONE

2018年6月 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

【选型】PIN TO PIN兼容TI TXB0108EPW的电平转换芯片SGM4568YTS20GTR，成本低且性价比高

对于双电源或多电源供电系统，为保证主控MCU和外设之间正常、稳定的数据通信，需要电平转换芯片来实现电平转换。市面上用TI的TXB0108较多，但存在供货和交期等问题，本文推荐国产圣邦微电子自带方向检测的8位双向电平转换器SGM4568做替换。

2021-02-07 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

SGM4561 HDMI接口负载开关和逻辑电平转换器

SGM4561是一款用于HDMI接口的负载开关和逻辑电平转换器。它支持5.0V负载开关，具有200mA的负载电流，并包含一个5.0V负载开关以保护HDMI接口的热插拔。该产品还具备逻辑电平转换功能，可以将1.8V、2.8V或3.3V的逻辑电平转换为HDMI接口使用的5.0V逻辑电平。SGM4561具有低功耗、宽工作温度范围和绿色MSOP-10封装等特点。

SGMICRO - LEVEL TRANSLATOR,电平转换器,HDMI INTERFACE LOAD SWITCH AND LOGIC LEVEL TRANSLATOR,HDMI接口负载开关和逻辑电平转换器,SGM4561YMS10G/TR,SGM4561,HDMI INTERFACE,HDMI接口

DECEMBER 2013 - 数据手册 - REV. A 代理服务技术支持采购服务

【产品】数据速率高达24Mbps 4位双向电压电平转换器SGM4574，为漏极开路和推挽应用而设计

圣邦微电子（SGMICRO）推出了一款面向漏极开路和推挽应用的4位双向电压电平转换器——SGM4574，该转换器具有两个独立的可配置电源轨。该芯片的A端口设计用于跟踪VCCA。VCCA可接受1.65V至5.5V的任何电源供电电压。VCCA必须小于或等于VCCB。B端口设计用于跟踪VCCB。VCCB可接受2.3V至5.5V的任何电源供电电压。适用于手持终端,智能电话等领域。

2018-11-25 - 新产品代理服务技术支持采购服务

适合开漏和推挽应用的SGM4553 2位双向电压电平转换器

SGM4553是一款双通道双向电平转换器，适用于开漏和推挽应用。它具有两个独立的可配置电源线，支持1.65V至5.5V的电压范围，提供不同电压节点（包括1.8V、2.5V、3.3V和5V）之间的双向转换功能。该设备具备输出使能（OE）功能，控制输入和输出状态，并支持低功耗模式。

SGMICRO - 2位、同相、双向电压电平转换器,2位双向电压电平转换器,2-BIT, NON-INVERTING, BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR,2-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR,SGM4553YXDO8G/TR,SGM4553YN8G/TR,SGM4553,通用I/O,UNIVERSAL ASYNCHRONOUS RECEIVER/TRANSMITTER,GENERAL PURPOSE I/O,I²C/SMBUS接口,I²C/SMBUS INTERFACES,GPIO,通用异步接收器/发送器

JUNE 2018 - 数据手册 - REV. A. 2 代理服务技术支持采购服务