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I2C IO-Expander Entwurf

Habe mal wieder was gebastelt, heute sind die Platinen gekommen, das Widerstandsarray fehlt noch, habe zum Testen je zwei SMD-Widerstände hochkant eingelötet :-)

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Soll gerade für Arduino usw. Benutzer gedacht sein, oder dem neuen Raspberry Pi, der recht wenig IOs von Hause aus mitbringt. Kann man da erwarten, daß die die Stiftleisten selber anlöten, und die drei Widerstände für die I2C-Adresskodierung? Oder sollte ich die einfach auch als Stiftleiste herausführen, z.B. mit 10k Default Pulldown auf dem Board?

In der finalen Version werde ich noch andere Pads für die Stiftleisten verwenden; die berühren sich fast, wenn die ohne Abstände sind. Außerdem denke ich kann ich die 16 IO-Anschlüsse dann auch ohne Abstand zusammenschieben, die Stiftleisten sind dann ebenfalls einfacher anzulöten und auf dem Breadboard kann man immer noch problemlos an die Anschlüsse dran.

Noch andere Ideen oder Tipps? Ich denke eine grüne SMD Betriebs-LED sollte ich auch noch spendieren.

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Frank Buss
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Frank Buss schrieb:

Warum eigentlich so große Vorwiderstände an den I/O-Ports?

Christian

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Christian Zietz

Ich möchte das anfängersicher und möglichst unkaputtbar bauen. Laut Datenblatt des PCA9555 sind maximal 160 mA Versorgungsstrom erlaubt. Wenn einer alle Pins kurzschließen sollte, dann fliesst, falls man 5 V zum Betrieb verwendet, maximal 118 mA, sodaß der Chip das auch länger überleben würde und auch das Widerstandsarray hält die 37 mW pro Element laut Datenblatt aus. Und man kann praktischerweise direkt LEDs anschließen. Sind sogar schon etwas zu hell bei den 680 Ohm, je nach Typ, gehen aber auch nicht kaputt.

Schliesst vielleicht ein paar Anwendungen aus, aber mir würde da auf Anhieb nichts einfallen, da man ja sowieso nur mit maximal 50 kHz Updaterate den Portzustand über I2C wechseln kann.

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Frank Buss

Frank Buss schrieb:

OK, ich hatte mit den von Dir im Schaltplan angegebenen Vcc=3,3V gerechnet. Da reicht's nicht mal mehr für den Nennstrom einer Low-Current-LED.

Naja, ich habe in meiner letzten Schaltung die Versorgung eigentlich aller peripheren ICs direkt über Portpins des uCs erledigt, damit ich gerade nicht benötigte Teile zum Stromsparen abschalten kann. Da muss man schon mehrere mA pro Pin entnehmen können, ohne dass die Spannung gleich einbricht. Aber wer so ein knappes Strombudget hat, arbeitet vermutlich ohnehin nicht mit Arduino + Portexpander.

Christian

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Christian Zietz

Der Nennstrom ist bei vielen modernen LEDs sowieso zu hell, finde ich. Sogar eine blaue LED leuchtet bei mir noch bei 3,3 V gut erkennbar.

Sowas habe ich noch nicht gemacht, denn viel liefern die Pins ja nicht an Strom und mögen bestimmt auch nicht, wenn die erstmal einen 100 nF Abblockkondensator laden müssen. Habe aber auch schon mit kleinen FETs Baugruppen einzeln aktivierbar gemacht.

Ja, die werden wohl auch nicht so eine IO-Expander Platine einsetzen, sondern sich das bei Bedarf schnell selbst auf einem SMD-nach-DIP-Adapter auflöten. Würde ich auch so machen :-)

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Frank Buss

Gibt jetzt eine verbesserte Version, komplett von Hand geroutet. Per F5 Seite neu laden, das neueste Layout ist unten auf der Seite zu sehen, Eagle-Dateien sind auch verfügbar.

Eine LED habe ich doch nicht eingebaut, kann man bei Bedarf ja einen der IO-Ports für nehmen. Ist jetzt aber noch etwas schmaler, da bei den Tests mit der ersten Version es nicht so einfach war, die vorkonfektionierten Kabel zum Einstecken ins Steckbrett so eng nebeneinander einzustecken, da man nur gut an die äußerste Reihe kam. Sind jetzt drei Reihen frei je Seite, bei denen man an die äußersten beiden gut drankommt, sodaß man die Kabel diagonal versetzt einstecken kann. Auch die Adresskodierung kann man jetzt extern per Kabel festlegen, wenn man möchte. Zusammen mit den Fiducials kann es jetzt theoretisch in die Massenproduktion gehen. Werde aber erstmal noch ein paar Prototypen bestellen, kostet ja kaum was bei ITead Studio.

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Frank Buss

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