TonUINO #6: Kleine Änderung der Schaltung

Verschiedene Logikpegel

Der Arduino Nano wird mit 5 V versorgt und stellt für angeschlossene Bauteile, je nach Bedarf, eine Spannung von 5 V oder 3,3 V zur Verfügung.

Normalerweise wird das RFID-Modul direkt an die TonUINO-Platine angeschlossen. Das RFID-Modul wird dabei mit 3,3 V versorgt. Die digitalen Eingänge des RFID-Moduls sind an den Digitalausgängen des Arduino Nano, die einen Pegel von 5 V haben, angeschlossen.

Problem: Mögliche Auswirkungen auf das RFID-Modul

In der TonUINO-Community gibt es einen aktuellen Fall, in dem das RFID-Modul nach kurzer Zeit ausgefallen ist. Auch nach 2-maligem Tausch verabschiedete sich dieses Modul jeweils erneut. Hunderte TonUINOs funktionieren seit Monaten oder sogar Jahren mit der TonUINO-Platine und es gab kaum Ausfälle des RFID-Moduls. Somit besteht prinzipiell kein Grund zur Sorge.

Dennoch ist die Community dem nachgegangen und hat das Datenblatt des RFID-Moduls bzw. des darin verbauten Chips „MFRC522“ genauer angesehen. Im Datenblatt ist bei sämtlichen Pegelangaben eine maximale Spannung von 3,6 V angegeben. Die vom Arduino Nano gelieferten 5 V könnten daher irgendwann zu einem Defekt des RFID-Moduls führen.

Lösung: Pegelwandler

Um auf der sicheren Seite zu sein, habe ich mir noch einen passenden Pegelwandler bestellt. Dieser wandelt die 5-Volt-Pegel des Arduino Nano in die für das RFID-Modul passenden 3,3-Volt-Pegel. Der 8-kanalige Pegelwandler ist im Folgenden dargestellt.

Durch diesen wird die Verkabelung natürlich deutlich unübersichtlicher. Dennoch bin ich diesen Schritt gegangen. Die komplett funktionsfähige Schaltung ist im Folgenden dargestellt. Der oben rechts gezeigte Pegelwandler und die 3 zugehörigen, links davon befindlichen, „Potenzial-Verteiler“ kommen daher, abweichend von der ursprünglich für den TonUINO entworfenen Schaltung, hinzu.

Anmerkung zum Bild:
Den TonUINO kann man wahlweise mit 3 oder 5 Tastern bedienen. Ich habe mich für die Variante mit 5 Tastern entschieden. Bei der Variante mit 3 Tastern liegen die Funktionen „Vor“ und „Zurück“ sowie „Lauter“ und „Leiser“ auf den gleichen 2 Tastern. Ein kurzer Tastendruck steuert die Titelwahl, ein langer Tastendruck die Lautstärke.
Bei 5 Tastern sind die Funktionen zur Titelwahl und zur Lautstärkeänderung getrennt und jeweils mit einem einfachen Tastendruck steuerbar. Ob man dies benötigt, weiß ich nicht. Ich vermute eher weniger, da die Titelauswahl normalerweise über die RFID-Karten erfolgt.