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Thema: bidirektionale Level-Converter I2C

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    bidirektionale Level-Converter I2C

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    Hallo,


    ich stehe vor folgendem Problem:

    Ich möchte an mein ATmega128 zwei I2C Module anschließen, die aber mit 3,3 Volt laufen, wobei der Microcontroller mit 5 Volt läuft.

    Datenübertragung muss so weit ich das verstehe in beide Richtungen erfolgen können, weshalb ich einen bidirektionalen Level-Converter benötige.

    Die Module die ich anschließen möchte sind folgende:

    - http://www.hoperf.com/sensor/app/hdpm01.htm

    - http://jeelabs.com/products/lux-plug

    Ich denke, dass ich mit einem der folgenden Level-Converter glücklich werden könnte:

    - http://www.watterott.com/de/8-channe...verter-TXB0108

    - http://www.lipoly.de/index.php?main_...word=BOB-08745

    Die Fragen, die sich jetzt stellen sind zum einen, ob ich grundsätlich mit meinem Lösungsansatz richtig liege und ob die genannten Level-Converter das können was ich erwarte. Zum anderen stellt sich mir die Frage, wie das ganze zu verkabeln wäre, da ich zumindest bei dem Sparkfun Level-Converter jede Converter-Leitung nur in einer Richtung benutzen kann wenn ich das richtig verstanden hab.
    Bei dem Converter von Texas Instruments sollte doch jede Leitung bidirektional zu nutzen sein, so dass ich pro I2C Modul nur 2 Leitungen benötige (eine für SDA und eine für SCL).

    Oder kann ich auch die Module mit dem I2C Bus verbinden (noch auf der 3,3 Volt Seite) und dann mit dem ganzen Bus nur 2 Leitungen eines solchen Level-Converters nutzen? Habt ihr für den Fall einen Vorschlag für ein mgl. kleines Modul, da mein verfügbarer Platz etwas begrenzt ist.


    [edit] Ich hab gerade herausgefunden, dass es die ICs von Texas Instrument auch kleiner gibt: txb0101 bsp. für nur eine Leitung (oder auch für 2,3,etc.) [edit]



    Danke für alle Tips...



    Grüße
    Geändert von extremesports (16.04.2012 um 23:05 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich habe nur die Level Converters aus deinen Links angeschaut und folgendes gefunden:

    zu 1: "Only thing that doesn't work well with this chip is I2C (because it uses strong pullups which confuse auto-direction sensor)."

    zu 2: keine Infos über zulässige "pullup's"

    Wenn du Zeit und Lust dafür hättest, könntest du vielleicht meine Idee ausprobieren (bisher keine Rückmeldung): https://www.roboternetz.de/community...Funktionsweise .
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von extremesports Beitrag anzeigen
    Ich möchte an mein ATmega128 zwei I2C Module anschließen, die aber mit 3,3 Volt laufen, wobei der Microcontroller mit 5 Volt läuft.

    Datenübertragung muss so weit ich das verstehe in beide Richtungen erfolgen können, weshalb ich einen bidirektionalen Level-Converter benötige.
    Bidirektional reicht nicht, die I2C Leitungen sind Open Collector und werden in beiden Richtungen getrieben. Deine beiden Beispiele sind für I2C gänzlich ungeeignet.

    Versuch einfach mal, ob dein ATmega128 mit einem I2C Bus klarkommt, bei dem die Pullups an 3,3V gehen. Das ist die einfachste (und kleinste) Lösung.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von ePyx
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    Dafür funktioniert die die Schaltung die in dem letzten Link verwendet wurde ohne Probleme seit einigen Monaten. Die Schaltung ist einer NXP/Phillips-AppNote nachempfunden die Widerstände auf der Schaltung werden 1k bis 10k sein. An Master/Slave sollten dennoch die üblichen Pullup-Widerstände 1k-10k hängen.

    Alternativ könnte man noch einen PCA9306 nehmen, das wäre ein Bidirektionaler Levelshifter für TWI und SMBus. Bei Maxim gab es auch noch Einiges im Sortiment.
    Grüße,
    Daniel

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo ePyx !

    Sch ... ade, ich wolltw es gerade selber ausprobieren und sofort patentieren lassen ...

    Aber vieeelen Dank für deine Info, weil ich mir das sowieso als Rentner nicht leisten kann ...
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von ePyx
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    @ PICture : Tut mir leid, wollte dir natürlich keinen Strich durch die Rechnung machen.

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

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    Die Schaltung bei Lipoly wird in etwa so aussehen. Für TWI brauch man die natürlich genau 2mal.
    Grüße,
    Daniel

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Vielen Dank für die vielen und schnellen Antworten.

    @PICture: Danke für den Link, schaut gut aus.


    Ich hab jetzt noch ein anderen IC gefunden, den ich wohl erst mal ausprobieren werde. Wenn der zur Zufriedenheit funktioniert verwende ich den:

    http://www.ti.com/product/pca9306

    Der is auch speziell für I2C gemacht.

    Ich werd mir den mal besorgen und dann berichten. Ohne Level-Converter IC möchte ich es ungern probieren. Hab keine Lust mir mein ATmega 128 zu zerschießen oder was viel wahrscheinlicher wäre meine Sensoren.


    Grüße

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von ePyx
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    Den würde ich einfach bei TI sampeln, da der recht teuer und schwer zu bekommen ist.
    Grüße,
    Daniel

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Danke für den Tip Daniel. Hab ich so gemacht. Jetzt heißt es warten bis das Päckchen von TI kommt.

    Bzw. ich kann ja wenn ich am Wochenende die Zeit finde schon mal ein kleines Layout fertig machen um ne Platine dafür zu ätzen.
    Werd ich dann hier posten so bald ich was vorzeigbares hab.


    Grüße

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von ePyx
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    Hab auch erst letzten Freitag ein Päckchen von TI bekommen. Hatte die noch im Hinterkopf und hab welche mit genommen. Ansonsten funzt die Schaltung mit dem N-Kanal MOSFET auch tadellos.
    Grüße,
    Daniel

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