はじめに

秋月で最近発売されたI2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(PCA9306)でI2C レベル変換ブリッジを製作した。
このレベルブリッジがあれば3.3V系のI2C回路と5V系のI2C回路をジョイントできる。大変便利なツールである。

回路

回路は以下のようになった。このIC自体には三端子レギュレータやアップコンバータなどの機能はないので、3.3Vと5Vの電源を準備する必要がある。I2Cマスタなら電源を持っていると思うが、スレーブの場合は必ずしも電源があるとは限らないので外部から電源を供給できるようにした。

I2Cレベル変換ブリッジの回路

I2Cレベル変換ブリッジの回路

そしてボード図がこれ

ボード図

ボード図

実装

手持ちの部品だけで組立たのがこれ、コネクタが足りなかったので全部は取り付けていない。

実装(表)

実装(表)

実装(裏)

実装(裏)

注意点

データシートによるとI2Cレベル変換IC PCA9306 の入力には、LOWとHIGHがあり、LOWの入力電圧の範囲は1.2~3.3V1.0~3.6VでVREF1側、HIGHの入力電圧の範囲は1.8~5.5VでVFRE2側、そして入力電圧はLOW < HIGHの関係が成立する必要があるらしい。
間違ってLOW側に5V電源を加えたら壊れるかも知れない。 注意が必要である。

もう一点、I2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(PCA9306)は変換基板上にI2Cのプルアップ抵抗が載ってるので注意が必要である。

あとがき

同じようにI2Cレベル変換IC PCA9306 を使ったモジュールをストロベリィ・リナックスなどで販売してるが、あちらは500円強、こちらは150円と破格である。お買い得である。

関連ファイル一式の公開[2012年5月29日追加]

Eagleファイル、ファームを含むファイル一式を公開する。今回のI2C レベル変換ブリッジの他、I2Cブリッジの回路図・ボード図も含む。

I2C レベル変換ブリッジ関連ファイル一式 (627 ダウンロード)

追記[2012/6/2]

最初に見つけたPCA9306のデータシートにはLOW側の電圧範囲を1.2~3.3Vとあったのでそのように書いたが、
“別のデータシート”では1.0~3.6Vとなっていたので、こちらの方が妥当な値のようなので書き換えた。