LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

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LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon cm.1973 » 12 Jan 2019, 12:27

Dear All, eine Anleitung wie man den TX mit dem Display SparkFun 7-Segment Serial Display - Red - with ATMega328 MCU COM-11441 verbindet habe ich gefunden. Darin ist die Verbindung zuwischen dem TX und dem Display beschrieben. Nun meine Frage: Wie verbinde ich den TXT mit dem SparkFun Display. Was für ein Kabel / welche Belegung brauche ich?

https://reivilofischertechnik.weebly.co ... s-txt.html

viewtopic.php?f=8&t=3877

In der ft:pedia Heft 4/2018 wurde beschrieben, dass der TXT zum Anschluss eines Devices einen Levelshifter wie z.B. den ft-Extender benötigt. Was macht dieser und wo kann man ihn kaufen?

Diese Links habe ich gefunden, jedoch fehlt mir das Wissen, um die Verbindung aufzubauen.


Vielen Dank & Grüße
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon Bjoern » 12 Jan 2019, 21:59

Hi,

wenn das Display mit 5V arbeitet brauchst du in der Tat einen Level Shifter dazwischen oder den ft-Extender. Der macht dir das Leben ganz leicht.

Du machst dir ein 1.1 Kabel 10 pol vom TXT zum ft-Extender. An den 14pol Anschlüssen des ft-Extender verbindest du dann die Spannungsversorgung und I2C Leitungen mit dem Display.
Auf Pin 13 (SDA), Pin14 (SCL), Pin1 (GND) und Pin 8 (5V) hast du die benötigten Signale. Siehst du aber auch im Handbuch des ft-Extender.

Kaufen kannst du den bei mir. https://gundermann-software.de/

Unter Dokumente und Links findest du im Menü eine Seite über grundlegende Punkte des I2C.
https://gundermann-software.de/ft-extender/ gibt die weitere Infos zum ft-Extender. Hier hast du auch einen direkten Link in den Shop bzw. zum Handbuch.

Schau mal unter https://gundermann-software.de/robopro-erweiterungen/ ob da nicht auch ein RoboPro Treiber für dich dabei ist.

Grüße
Björn
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon vleeuwen » 13 Jan 2019, 09:53

I2C level shifter
https://www.kiwi-electronics.nl/4-chann ... ter-BSS138
Not all level shifter are usable for I2C!
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon MasterOfGizmo » 13 Jan 2019, 11:11

vleeuwen hat geschrieben:I2C level shifter
https://www.kiwi-electronics.nl/4-chann ... ter-BSS138
Not all level shifter are usable for I2C!


That one actually isn't the best choice for that purpose. It has four channels while you only need 2 for i2c. But the real problem is that you need to supply it with both voltages (5V _and_ 3.3V).

A better choice would e.g. be https://ebay.us/imU3x8. You only have to feed it with 5V (which you need for your display anyway) and it generates the 3.3V it needs to properly handle the TXT side itself.See a wiring diagram at https://harbaum.github.io/ftduino/manual.pdf#page=102 . Just replace the ftDuino there with your display.
ftDuino, der Arduino für fischertechnik: http://ftduino.de
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon cm.1973 » 13 Jan 2019, 11:18

Danke Euch für die schnellen Antworten. Die Bestellung für die Komponenten ist raus. Ich werde berichten.
Grüße

Christian
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon vleeuwen » 13 Jan 2019, 13:48

That one actually isn't the best choice for that purpose. It has four channels while you only need 2 for i2c. But the real problem is that you need to supply it with both voltages (5V and 3.3V).


The basic principle of level shifting for I2C: https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN10441.pdf
Normally both voltages are already available otherwise there are no levels to shift.
The MOS FET needs only 3.3V.
Only the pull up resistors will need 3.3 and 5 V. But these can also be close to the device which is working with this level.

Break out boards for level shift are not always the most efficient solution:
2 * FDV301N and 4 * 10k ohm is all you will need and 3.3V for the MOS FET gate.

The MOSFETs must be types that activate with a very low gate voltage, for example FDV301N, BSS138 or TN2501.
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/FDV301N-D.PDF
https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/BSS138.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/TN2501-N-Channel-Enhancement-Mode-Vertical-DMOS-FET-Data-Sheet-20005948A.pdf

To work with longer connection between I2C device there is also a P82B715PN I2C bus extender. (or improved PCA9600)
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/P82B715.pdf
https://www.nxp.com/products/analog/interfaces/ic-bus/ic-voltage-level-translators/dual-bidirectional-bus-buffer:PCA9600
https://www.nxp.com/docs/en/user-guide/UM10204.pdf
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon Lars » 13 Jan 2019, 15:24

Hallo cm.1973,

cm.1973 hat geschrieben:Dear All, eine Anleitung wie man den TX mit dem Display SparkFun 7-Segment Serial Display - Red - with ATMega328 MCU COM-11441 verbindet habe ich gefunden. Darin ist die Verbindung zuwischen dem TX und dem Display beschrieben. Nun meine Frage: Wie verbinde ich den TXT mit dem SparkFun Display. Was für ein Kabel / welche Belegung brauche ich?
[...]
In der ft:pedia Heft 4/2018 wurde beschrieben, dass der TXT zum Anschluss eines Devices einen Levelshifter wie z.B. den ft-Extender benötigt. Was macht dieser und wo kann man ihn kaufen?

wenn ich die Anleitung (https://learn.sparkfun.com/tutorials/using-the-serial-7-segment-display/hardware-overview) richtig verstehe, arbeitet Dein Sparkfun-Display sowohl mit 3,3 V als auch mit 5 V. Ein I²C-Levelshifter sollte sich damit erübrigen. Du benötigst allerdings eine Stromversorgung von 3 V - 5 V für das Display, da der Anschluß im TXT-Erweiterungsstecker praktisch kaum belastbar ist und die ft-üblichen 9 V zuviel sind.

Mit freundlichen Grüßen
Lars
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon Bjoern » 13 Jan 2019, 16:02

Hi Lars,

er wird es mit dem ft-Extender machen. Das klappt immer und in unserem Handbuch ist sein Display auch von der Verdrahtung her dabei. Und irgendwann kommt er eh zu einem anderen Sensor wo er den auch gut gebrauchen kann.

Und so kann er das Teil ja auch immer mit TX und TXT verbinden, wenn er nur ein Display hat.

Björn
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon vleeuwen » 13 Jan 2019, 17:36

The I2C bus of the TXT is 3.3 V and not 5V tolerant.

The I2C bus on the Spark-fun display is the same as his power supply.
Not so a nice I2C device.
See also: http://derekscholten.blogspot.com/
The same warning for the Raspberry is valid for the TXT.

To avoid problems, the use of only a good I2C level shifter is advisable. This to protect your TXT.
However the I2C be can always be connected with more I2C devices; this is the basic concept behind the I2C.
I2C knows only two bus power levels 3.3 and 5 V.
Some I2C device are 5V tolerant, which means that it is a 3.3V device but it can connected to a 5V bus.
However, the 3.3 V bus of the TXT-controller is not 5 V tolerant.
3.3 V directly and the 5 V at the 5 V side of the level shifter.
For that you don't need a ft-extender or a I2C bus-extender.

The name for the ft-extender is not so well chosen.
An I2C bus-extender is already defined by Philips /NXP and serves a complet different objectif, namely convert the I2C signal for long distances use. At both sides of the cable you will need a I2C bus-extender.
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/P82B715.pdf
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon Lars » 13 Jan 2019, 18:31

Hallo vleeuwen,

vleeuwen hat geschrieben:The I2C bus of the TXT is 3.3 V and not 5V tolerant.

The I2C bus on the Spark-fun display is the same as his power supply.
Not so a nice I2C device.
See also: http://derekscholten.blogspot.com/
The same warning for the Raspberry is valid for the TXT.

You can supply the sparkfun display with 3,3 V, so there is no danger for the TXT. If you do so, you do not need a level shifter, because both the TXT and the display will operate on a 3,3 V, but you still need a 3,3 V power supply for the display. So in result things do not get much easier. If you want to operate the display on 5 V (to have it brighter), you need a 5 V power supply and a level shifter as well.

vleeuwen hat geschrieben:Some I2C device are 5V tolerant, which means that it is a 3.3V device but it can connected to a 5V bus.

As far as I observed it yet, most of I²C-Devices on the market are able to operate on both levels.

vleeuwen hat geschrieben:However, the 3.3 V bus of the TXT-controller is not 5 V tolerant.
3.3 V directly and the 5 V at the 5 V side of the level shifter.
For that you don't need a ft-extender or a I2C bus-extender.

If most I²C-Devices which are interesting for ft are both 5 V and 3,3 V tolerant, then the 3,3 V- and 5 V power supply of the ft-Extender is the more important feature than the level shifter functionality. But the latter lets you decide freely the voltage level of each I²C-device you want to use, while the first allows you to get the 3,3 V/5 V easily derived from the 9 V provided by ft components.

It would be interesting to know, if the ft-Kombisensor (ft-Art. 158402) and the new environmental sensor (provided by the "smart home"-set of 2018, ft-Art. 167358) are 5 V-tolerant and electrical compatible with the old TX-Controller. There had been several offers of TX-Controllers on ebay.de.

vleeuwen hat geschrieben:The name for the ft-extender is not so well chosen.

OK, it does not extend the possible distance between the I²C-compnents, but it extends the access of TX(T)-Controllers to the I²C-Components available on the market. And it extends the opportunities of ft-users unable or unwilling to solder.

Mit freundlichen Grüßen
Lars
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon Bjoern » 13 Jan 2019, 18:59

Hallo Lars,

zum Umweltsensor:
Der Sensor lässt sich mit dem Levelshifter als auch mit dem I2C-Expander betreiben sowie mit dem ft-Extender.

Auszug aus dem ftDuino Handbuch von Till. Hier auch der dortige Link zu Bosch.
https://www.bosch-sensortec.com/bst/pro ... cts/bme680

Der geht nur bis 3,6V.

Also schnapp dir ruhig einen TX und schließe den Sensor über den ft-Extender an. Mit dem aktuellen RoboPro würde ich dann erwarten das der einwandfrei läuft.

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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon MasterOfGizmo » 13 Jan 2019, 20:41

All this additional information is just confusing for a beginner.

Björns extender will do the job just fine and by using it the OP will be able to a) connect the displays 5v I²C bus to the 3.3V bus of the TXT and he'll b) also be able to supply his display with 5V power from the extender using any regular 9V fischertechnik power source.
ftDuino, der Arduino für fischertechnik: http://ftduino.de
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon vleeuwen » 13 Jan 2019, 23:14

The most simple solution for this 3.3/5V power problem could be:
https://www.kiwi-electronics.nl/breadbo ... ption=true
plus a bread bord with two level shifters and an power device is all you need.
With this one it is easy to share the fischertechnik 9V power supply but a separate power supply is advisable.

A good understanding of the I2C basics will make it more simple then half information.
The I2C basics are not so difficult and well documented by NXP (original Philips)

See also the remark about the level shifter from Reivilo.
https://reivilofischertechnik.weebly.co ... s-circuits
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Re: LED Display Sparkfun mit TXT verbinden

Beitragvon Bjoern » 14 Jan 2019, 00:05

@vleeuwen
If you buy your power supply and the level shifter you still have no housing for it. And you have to solder some cables.
Finally you have a lot of work and save 1€ if you compare it with our ft-Extender. We just made this community project to enable access to the I2C on a very easy way as Lars has written.
Just for ft-users unable or unwilling to solder. And who want to have a nice housing around which fit in the ft system.

of course you can do all what you want by buying some hardware and put it together. But does this really make sense?

So for me the most simple solution is just the ft-Extender. You connect one wire for the standard 9V and a 1:1 cable between it and the TX or TXT. And just use a cable form one of the 14 pin outputs.
And then it will work and includes the coltage supply for the sensor.

But we should close this thread because the OP will get his parts next days and can easily access his display. And if he want he can extend his system and include additional sensors or devices for I2.

Björn
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