I2C IO-Expander Entwurf

Tue Jan 03, 2012 1:35 pm   

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

http://www.frank-buss.de/io-expander/

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.

--
Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Tue Jan 03, 2012 2:22 pm   

Frank Buss schrieb:


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

Christian
--
Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net
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Tue Jan 03, 2012 2:37 pm   

Christian Zietz wrote:


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.

--
Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Tue Jan 03, 2012 3:38 pm   

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
--
Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net
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Tue Jan 03, 2012 9:04 pm   

Christian Zietz wrote:


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, http://www.frank-buss.de
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Thu Jan 05, 2012 1:41 pm   

Frank Buss wrote:


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, http://www.frank-buss.de
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