I2C Bus

**Klebwax** · 17.05.2011, 01:21

Zitat von Chypsylon

Mit dem Bus (also SCL und SDA) ist nur +5V über Pullup Wiederstände (z.B. 4,7k) verbunden aber die PCA9555D musst du mit GND und +5V versorgen (wahrscheinlich eh was du gemeint hast

)
Grüße aus Graz

Ich versuche mal ein wenig System in das Ganze zu bringen. Jeder Chip braucht eine Versorgung. Ich hab jetzt die PCA9555 nicht nachgesehen, aber ich vermute sie brauchen 5V, der ATmega16 auch. Wenn sie miteinander kommunizieren sollen, sollten sie eine gemeinsame Masse haben.

Und nun der Bus. I2C hat 2 Leitungen, die müssen an alle Beteiligten gehen, es ist ja ein Bus. Der Bus ist OC, daher werden Pullups an beiden Leitungen gebraucht. Die I2C Spec sagt, jeder Ausgang muß 3mA treiben können, also darf der Pullup nicht so klein sein, daß mehr als 3mA fließen. Von der Physik ist das schon alles. Von der Logik muß man noch beachten, das alle Knoten am Bus eine eigene Adresse haben. Der µC ist der Master, die beiden PCA9555 müssen auf unterschiedliche Adressen gesetzt werden.

Ein Interrupt gehört nicht zum I2C Bus. Wenn ich aber als Master nicht dauernd die Slaves pollen will, kann mir ein Interrupt die Arbeit erleichtern. Dazu wird jeder Interruptausgang eines PCA9555 an einen Interrupteingang des µC gelegt. Wenn dann ein Interrupt auftritt, weiß der µC an welchem PCA ein Ereigniss aufgetreten ist, um das er sich kümmern muß.

MfG Klebwax

**modtronic** · 18.05.2011, 09:15

Hallo

Ich gebe dir noch einen kleinen Tip.

Ich habe das so gelöst. die I2c-Bausteine benötigen für ihre Arbeit ja +5V. Da ich jetzt nicht weiß wie lange deine Leitung dazwischen ist empfehle ich dir
bei längerer Leitung den Spannungsregler für die beiden PCA mit auf der Platine unterzubringen wo sich sich befinden.
Ich habe das über eine 10 poligen Wannenstecker gemacht
Ich habe dort + 12V, GND, SCA und SCL. Die 5 Volt werden dann über ein 78L05 aus den 12 Volt gewonnen.
Ich habe mich für diese Lösung entschieden um SPannungsverlust vorzubeugen da ich dazwischen längere Leitungen haben.

MFG
Patrick

**Snow Wolf** · 18.05.2011, 12:47

Ich glaub so werde ich das machen. Aber wenn ich nur GND verbinde müsste es dann nicht auch funktionieren?

MfG Snow Wolf

**Klebwax** · 18.05.2011, 19:40

Zitat von Snow Wolf

Ich glaub so werde ich das machen. Aber wenn ich nur GND verbinde müsste es dann nicht auch funktionieren?

Ja, es wird.

Der I²C Bus ist nur für relativ kurze Verbindungen geeignet, Lange Leitungen = Große Kapazitäten können die Bausteine nicht treiben. Genau genommen ist der I²C BUS ein Platinen BUS welcher NICHT wirklich für Kabel Anbindung geeignet ist.
Der Rest ist Probieren, Testen und Glück oder auch nicht haben

Das hat mit Glück nichts zu tun. Ein I2C Ausgang muß 3mA und 400pF treiben. Wenn man dann das verwendete Kabel berücksichtigt, läßt sich die Länge genau bestimmen. Um die größte Länge zu erreichen, muß der Pullup so klein wie möglich sein, um die Signalanstiegszeit kurz zu halten. Wenn man durch ungeschickte Kabelbelegung Probleme mit Übersprechen hat, hat das mit I2C nichts zu tun. Selbstverständlich ist der I2C Bus für Geräteinterne Kabel gedacht gewesen, z.B. zwischen den Baugruppen eines Röhrenfernsehers.
Mit speziellen Treiberbausteinen und den richtigen Kabeln sind auch Buslängen von über 100m möglich, auch ohne Glück.

Ich habe das über eine 10 poligen Wannenstecker gemacht
Ich habe dort + 12V, GND, SCA und SCL. Die 5 Volt werden dann über ein 78L05 aus den 12 Volt gewonnen.
Ich habe mich für diese Lösung entschieden um SPannungsverlust vorzubeugen da ich dazwischen längere Leitungen haben.

Das ist eine vernünftige Lösung. Wenn man dann noch, wie bei anderen Datenkabeln auch üblich, zwischen zwei signalführenden Adern eine Passive Ader (12V oder GND) führt, minimiert man ein mögliches Übersprechen. Und wenns mal etwas mehr Strom sein soll, einen Schaltregler statt des 78L05.

MfG Klebwax

MfG Klebwax

**modtronic** · 18.05.2011, 20:01

Ich arbeite mit 2,2 K Pull-Up Widerständen.
Einmal in der Nähe des AT-Mega und einmal in der Nähe der I2C Bausteine.
Ich habe wie gesagt bei 10 m keine Probleme gehabt und die beiden Leitungen liegen Nebeneinander..also scl und sda.

ich nutzte eine 1opoligen Wannenstecker wobei die beiden Gegenüberliegenden Pins immer Gleiches Potential haben.
Daher immer zwei Leitungen gleiches Potential
aber ich gebe recht das man die beiden Leitungen evlt noch voneinander trennen sollte
Oder einfach einen Treiber dazwischen dann ist das Problem aus der Welt.
Ich glaube mit dem Treiber werde ich mal einen Versuch machen

MFG
modtronic

**Klebwax** · 18.05.2011, 20:28

Zitat von modtronic

Ich arbeite mit 2,2 K Pull-Up Widerständen.
Einmal in der Nähe des AT-Mega und einmal in der Nähe der I2C Bausteine.
Ich habe wie gesagt bei 10 m keine Probleme gehabt und die beiden Leitungen liegen Nebeneinander..also scl und sda.

ich nutzte eine 1opoligen Wannenstecker wobei die beiden Gegenüberliegenden Pins immer Gleiches Potential haben.
Daher immer zwei Leitungen gleiches Potential
aber ich gebe recht das man die beiden Leitungen evlt noch voneinander trennen sollte
Oder einfach einen Treiber dazwischen dann ist das Problem aus der Welt.
Ich glaube mit dem Treiber werde ich mal einen Versuch machen

Der Reihe nach:
2 mal 2,2k bedeutet 1,1k Pullup, bei 5V mehr als 3mA. Hier verläßt du dich darauf, daß die Ausgänge besser sind als das Datenblatt. Hier ist also Glück angesagt. Das Problem könnte sein, daß die Ausgänge kein eindeutiges Low erzeugen können.

Kein Problem bei 10m ist ok.

Mit einem Treiber-Baustein wird das Problem des Übersprechens größer und nicht kleiner. Ein schwacher Ausgang (3mA ist schwach) und ein langes Kabel machen das Signal "rund". Ein starker Ausgang (extra Treiberbaustein) sorgt für schnelle Signalanstiege und damit für erhöhtes Übersprechen.

Der I2C Bus ist aber so langsam, daß selbst mit einem billigen Scope alle Probleme gefunden und ohne Vodoo gelöst werden können. Die Spec ist weniger als 50 Seiten und frei verfügbar.

MfG Klebwax

**modtronic** · 18.05.2011, 20:37

Also..du meinst
ich sollte die Pullups nur auf der Treiberkarte einlöten oder nur auf einer Platine mit den PCF Bausteinen
oder Lieber dann die Widerstände vergrößern so daß alle Parallel auf ca 2,2 KOhm kommen ???

Oder sollte ich evlt die Pull-Ups auf 4,7 Kohm ändern? Ich denke das würde auch noch reichen.

bei dem Treiber den ich habe benötigt man insgesamt zwei Stück von-
einen als Sender und einen als Empfänger, dazwischen wird das Signal verstärkt
Das Problem mit dem Übersprechen habe ich so gelöst, das auf den geätzen Versionen immer eine Leitung dawischen auf GND liegt

Auf meine Platinen als Laborversuch war das nciht so einfach möglich, da denke ich bin ich auf der Sicheren Seite.

Habe jetzt mal 4,7 Kohm eingelötet und der Bus läuft auch stabil.
Habe sowieso überall Jumper und dann kann ich ja wie ich es brauche die Pull Ups einstellen.
Wenn ich jetzt entscheiden würde wie ich es jetzt machen würde.. würde ich die Pull-Ups auf dem letzen Teilnehmer einstellen.

Kann es aber noch ändern Falls erforderlich.

MFG
modtronic

**Richard** · 18.05.2011, 14:30

Zitat von modtronic

Hallo

Ich gebe dir noch einen kleinen Tip.

Ich habe das so gelöst. die I2c-Bausteine benötigen für ihre Arbeit ja +5V. Da ich jetzt nicht weiß wie lange deine Leitung dazwischen ist empfehle ich dir
bei längerer Leitung den Spannungsregler für die beiden PCA mit auf der Platine unterzubringen wo sich sich befinden.
Ich habe das über eine 10 poligen Wannenstecker gemacht
Ich habe dort + 12V, GND, SCA und SCL. Die 5 Volt werden dann über ein 78L05 aus den 12 Volt gewonnen.
Ich habe mich für diese Lösung entschieden um SPannungsverlust vorzubeugen da ich dazwischen längere Leitungen haben.

MFG
Patrick

Der I²C Bus ist nur für relativ kurze Verbindungen geeignet, Lange Leitungen = Große Kapazitäten können die Bausteine nicht treiben. Genau genommen ist der I²C BUS ein Platinen BUS welcher NICHT wirklich für Kabel Anbindung geeignet ist.
Der Rest ist Probieren, Testen und Glück oder auch nicht haben....Man könnte einmal versuchen rs485 Leitungstreiber an I²C zu koppeln, das sind auch OC Treiber welche Parallel am Bus hängen, aber locker 1200m überbrücken können.

Gruß Richard