5V出力センサーを外部電源で駆動し、Raspberry Piで値を読み取る方法について

たけぽん 2021-08-01 11:30:17 No: 149808

DFRobotの非接触型液体レベルセンサーをRaspberry Piで使用したいと考えています。また、これ以外にも複数のセンサーを
利用したいため、センサー用に別電源を使用したいと考えています。

このDRobotのセンサーはDC5～24V電源が必要で、出力電圧は入力電圧と同じとなっていることから、5Vで使用した場合に出力も5Vとなり、そのままではGPIOに接続できません。

そこで、以下の様なセンサーの接続を考えています。

1. センサーの入力電源は、ラズパイの電源とは別の電源（5V）と接続
2. センサーのGNDは、ラズパイのGNDと同じ電源ラインに落とす。
3. センサーの信号線は、抵抗二つで分圧し、3.3V以下の電圧に下げてGPIOに接続（入力モード）し、二つ目の抵抗を2と同じ電源ラインのGNDに落とす。

ここで以下の疑問があります。

A. GNDについて、センサー用電源、信号線とRaspberry Piで同じ電源ラインに落としてよいのか。あるいは、その必要があるのか。

B. 信号線の電圧を3.3V以下に落とす際に単に二つの抵抗で分圧してよいのか。それとも、双方向ロジックレベル変換モジュールのようなモジュールを別途使用したほうが良いのか。

C. 双方向ロジックレベル変換モジュールについて、I2C用のもの（秋月電子通販コード: M-05452）と特にインタフェースを指定していないもの（秋月電子通販コード:K-13837）があるが、今回のセンサーのように特に特定のインターフェースを用いず、単なるデジタルセンサーの場合、K-13837を使用してよいのか。

電子工作は全くの初心者で色々調べているのですが、わからないことだらけです。お教えいただけると幸いです。

よろしくお願いいたします。

■DFRobotの非接触型液体レベルセンサー
https://jp.rs-online.com/web/p/sensor-development-tools/2049894/

Specification
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Operating Voltage (InVCC) : DC 5 ~ 24 v
Current consumption: 5 mA
Output voltage (high level) : InVCC
Output voltage (low level) : 0V
Output current: 1 ~ 50 mA
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