I2C-Expander

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I2C-Expander

Beitragvon MasterOfGizmo » 12 Jan 2018, 11:42

Ich habe mal einen I²C-Expander entworfen:

Bild

Er erweitert den TX-I²C-Port um ein paar weitere, aber vor allem macht er eine Pegelwandlung auf den TXT-I²C. Damit kann man den TXT mit dem TX oder dem ftDuino verbinden oder den TXT-Orientierungssensor an den TX oder den ftDuino anschließen. Usw usw ...

Bild

Schaltplan, Gehäuse, Platinenlayout etc unter https://github.com/harbaum/ftduino/blob/master/addons/i2c-expander
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Re: I2C-Expander

Beitragvon chehr » 13 Jan 2018, 19:31

Hi Mog,
du hast nicht nur geniale Ideen, sondern du setzt diese auch konsequent in reale Hardware um.
Ich bin schon länger auf der Suche nach einem standardisierten Kabelinterface der Sensoren zwischen TX und TXT. Eine Frage: Warum hast du im I2C-Expander nicht einen Spannungsregler für 3.3V und 5V eingebaut, mit 9V Versorgungsspannung vom TX oder TXT? Brauchst du diesen nicht mit dem ftduino?
Ich hatte meinem im Sensormodul und das war nicht optimal wegen der Abwärme, die halt bei Temperatursensoren nicht unbedingt hilfreich ist.

Also eine Klasse Idee und Umsetzung
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Re: I2C-Expander

Beitragvon MasterOfGizmo » 13 Jan 2018, 23:32

Schön, dass es Dir gefällt. In meinem Fall brauche ich keine extra-Versorgung. Die meisten Sensoren und auch den Level-Shifter werden vom ftDuino versorgt. Am TX wäre das auch so. Aber wenn man 5v-Sensoren am TXT betreiben will, dann braucht man eine extra 5v-Versorgung, da hast Du recht. Das wird dann ein weiterer Baustein. Ist halt ein Baukastensystem.
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Re: I2C-Expander

Beitragvon elektrofuzzis » 13 Jan 2018, 23:43

Hallo,

die generelle Lösung für den Anschluß von I2C-Devices an TX und TXT mit Stromversorgung und Levelshifter gibt es schon: ftpedia 4/16 ab Seite 72....

Gruß

Stefan
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Re: I2C-Expander

Beitragvon MasterOfGizmo » 14 Jan 2018, 10:00

Prima. Der TXT ist bei mir quasi nebenbei mit abgefallen. Da ich den TXT praktisch nicht nutze ging es auch nicht primär um ihn. Da ist es doch praktisch, wenn Deine Version sich um den Teil kümmert.

Der TXT funktioniert aber natürlich am ftDuino damit:
Bild
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Re: I2C-Expander

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 14 Jan 2018, 17:34

Hi,

die extra 3,3V sind doch gar nicht nötig. Am TXT stehen die zur Verfügung und können für einen Levelshifter abgegriffen werden.

H.A.R.R.Y.
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Re: I2C-Expander

Beitragvon ski7777 » 14 Jan 2018, 18:15

Am TXT gibt es keine 3v3. Das ist der TX der seriellen Konsole. Da sollte man keine Last anschließen.

Raphael
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Re: I2C-Expander

Beitragvon ThanksForTheFish » 14 Jan 2018, 18:45

Wenn auch 3,6 Volt gehen, würde ich vorschlagen an dem neuen Selbstbau-Akkupack einen Seitenabgriff zu integrieren.
Was sagen die Experten zu dieser Idee?

Viele Grüße, Ralf
Die Nordconvention '18 war prima.Nachlese: viewtopic.php?f=4&t=4794
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Re: I2C-Expander

Beitragvon davidrpf » 14 Jan 2018, 19:03

ThanksForTheFish hat geschrieben:Wenn auch 3,6 Volt gehen, würde ich vorschlagen an dem neuen Selbstbau-Akkupack einen Seitenabgriff zu integrieren.
Was sagen die Experten zu dieser Idee?

Viele Grüße, Ralf


Vielleicht verträgt das ein oder andere Gerät auch 3,6 Volt, allerdings wird das kein Hersteller garantieren. Das Risiko, dass etwas kaputt geht, ist m.E. zu groß. Außerdem sind die 3,6 Volt nicht stabil, da sie bei einem Abgriff vom Akkupack nicht geglättet werden. Wenn sich die Zellen entladen, kann außerdem die Betriebsspannung unterschritten werden, sodass ein zuverlässiger Betrieb nicht mehr gewährleistet ist.
Es gibt mehrere andere Möglichkeiten, die 3,3 Volt Spannung zu erhalten: Eine wäre ein kleines Modul, das von 9V auf 3,3 Volt herabregelt, ähnlich wie die Power Box des TX-Pi.

Gruß,
David
Polarkoordinaten Plotter https://youtu.be/u6XwKxZuxqk
Fertigungsanlage: https://youtu.be/H9mDs_pAOy4
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Re: I2C-Expander

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 14 Jan 2018, 21:04

ski7777 hat geschrieben:Am TXT gibt es keine 3v3. Das ist der TX der seriellen Konsole. Da sollte man keine Last anschließen.

Raphael

Und was ist das hier?
Capture.PNG
TXT-Stecker, ft:pedia 4/2015, S. 44

Stammt aus der ft:pedia 4/2015, S. 44.

Ist diese Belegung falsch?
Ist Pin 9 tatsächlich der TXT der seriellen Konsole?
Wo ist eine komplette und verifizierte Pinbelegung der TXT-Stecker zu finden?
Wo ist eine komplette und verifizierte Pinbelegung der TX-Stecker zu finden?

Gruß
H.A.R.R.Y.
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Re: I2C-Expander

Beitragvon hamlet » 14 Jan 2018, 22:28

Hallo H.A.R.R.Y,
Raphael hat schon recht:
Unbenannt.PNG
Aus TXT-Controller_de.pdf
Seite 29

Man kann da wohl 3.3V abgreifen, ich hab aber davon Abstand genommen. Schon bei der Versorgung eines kleinen Level-Shifters brach bei meinem TXT die 3.3V Spannung am Serial-TX Pin 9 um ca. 5% ein.
Beste Grüße,
Helmut
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Re: I2C-Expander

Beitragvon ski7777 » 15 Jan 2018, 07:32

H.A.R.R.Y. hat geschrieben:Ist diese Belegung falsch?


Ja, und ich würde das ganze sogar als gefährlich einstufen. Man sollte das Mal aus der ftpedia entfernen.

Raphael
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Re: I2C-Expander

Beitragvon steffalk » 15 Jan 2018, 13:00

Tach auch!

Aus der ft:pedia etwas "herausnehmen" geht nicht so einfach, denn die ist, wie sie veröffentlicht wurde, auch schon in die Nationalbibliothek hochgeladen. Zudem würden existierende "Besitzer" ja nicht notwendigerweise etwas davon mitbekommen - wir haben ja keine Möglichkeit, all unsere Leser direkt anzuschreiben.

Was wir aber machen können, ist in der nächsten Ausgabe eine Korrektur veröffentlichen, wenn da tatsächlich etwas verkehrt sein sollte. Dazu sollte uns bitte der ursprüngliche Autor anmailen und genau sagen, was er dazu schreiben möchte.

Gruß,
Stefan
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Re: I2C-Expander

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 15 Jan 2018, 15:23

steffalk hat geschrieben:Aus der ft:pedia etwas "herausnehmen" geht nicht so einfach, denn die ist, wie sie veröffentlicht wurde, auch schon in die Nationalbibliothek hochgeladen. Zudem würden existierende "Besitzer" ja nicht notwendigerweise etwas davon mitbekommen - wir haben ja keine Möglichkeit, all unsere Leser direkt anzuschreiben.
Stimmt. Was man aber machen kann, wäre auf der ft:pedia-Downloadseite einen augenfälligen Link zu ERRATA (Unterseite) anbringen und dann solche Dinge dauerhaft dort parken - zusätzlich zur Veröffentlichung in der nächsten Ausgabe.

Gruß
H.A.R.R.Y.
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Re: I2C-Expander

Beitragvon Dirk Fox » 15 Jan 2018, 16:18

Hallo zusammen,

"Lesen bildet" ;-) - diesen Punkt habe ich im nächsten Beitrag meiner Aufsatzreihe erläutert (ft:pedia 1/2016, S. 81):

Inzwischen wurde von der Firma Knobloch klargestellt, dass der 3,3 V-Pin des EXT-Anschlusses am TXT – anders als der 5 V-Pin beim EXT2-Anschluss des TX – nicht für die Stromversorgung eines I²C-Sensors ausgelegt ist. Bei dem in [3] vorgestellten Temperatursensor als auch beim Farbsensor TCS34725 gelang das dennoch ohne Probleme, da der Stromverbrauch der Sensoren deutlich unter 1 mA liegt – zumindest dann, wenn die LED deaktiviert wird, indem der Pin LED mit einem GND-Anschluss des TXT verbunden wird.
Wer auf Nummer sicher gehen oder I²C-Sensoren bzw. vor allem -Aktoren mit meist deutlich höherem Strombedarf anschließen will, sollte beim TXT die Stromversorgung über einen Step-Down-Wandler aus dem 9 V-Ausgang des Controllers gewinnen.


Meine Aussage in Ausgabe 4/2015 ist im Übrigen weder gefährlich noch Unsinn - wurde hier im Forum auch schon an anderer Stelle diskutiert - sondern für Sensoren mit kleinem Verbrauch erst einmal zutreffend. Eine etwas höhere Last wird vermutlich auch nicht zu einer Beschädigung des TXT führen, sondern wohl eher zu einem kontrollierten Abschalten - aber das kann die Firma Knobloch besser beantworten.

Beste Grüße,
Dirk
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Re: I2C-Expander

Beitragvon chehr » 15 Jan 2018, 17:01

Ich habe die gleiche Erfahrung gemacht die Dirk beschreibt. Aber ich möchte nochmal auf das ursprüngliche Thema kommen, warum ich die Lösung von MoG sehr gut finde.

elektrofuzzis hat geschrieben:Hallo,
die generelle Lösung für den Anschluß von I2C-Devices an TX und TXT mit Stromversorgung und Levelshifter gibt es schon: ftpedia 4/16 ab Seite 72....

Gruß
Stefan


Hallo Stefan, ich kannte deinen ftpedia 4/16 Artikel, jedoch habe ich so eine Lösung verworfen wegen (obwohl es prinzipiell eine tolle Idee ist):
1. Weil der Spannungsregler sehr nahe am Sensor ist und somit manche Sensoren beeinflusst werden wegen der Abwärme.
2. Weil jeder Sensor so eine Platine mit Bauteile benötigt, was in meinem Fall aufwändig und teuer wäre mit ca 30 Sensoren.

Deshalb finde ich die Lösung von MoG sehr gut mit dem I2C-Expander, den man universell einsetzten kann, und der nur einmal gebraucht wird für viele Sensoren. Für mich perfekt wäre wenn dieser noch die Spannungsversorgung für beide Spannungen bereitstellt (5V und 3V3), weil dann hat man ein kompaktes und robustes Design.

1. Kompakt weil dann kein extra Powermodul gebraucht wird.
2. Robust, weil meine Erfahrung ist, dass wenn man mehrere Sensoren betreiben will auch die TXT 5V Spannung nicht ausreicht (die TXT wurde ja schon ausgiebig und oft diskutiert) beim ftduino habe ich keine Anhaltswerte. Jedenfalls wundert man sich warum der Sensor nicht richtig funktioniert, manchmal auch nur bei ganz bestimmten Situationen.

Mein Favorit wäre das auch die Sensoren mit einem fliegenden Kabel und Stecker direkt am I2C-Expander angeschlossen werden (falls möglich) und nicht nochmals einen Pfostenstecker an der Sensor Platine haben, weil diese Sensoren sollten möglichst klein sein. Und so ein Kabel anlöten ist, denke ich, einfach.

Hi MoG, wirst du den I2C-Expander so lassen oder irgendwann noch etwas ändern?
chehr
 
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