I2C - gibt es mehr 3,3V oder mehr 5V module?

  • Hallo,

    ich habe eine Setup mit einem Raspberry Pi (der I2C mit 3,3V verwendet) und einem Arduino Micro (der I2C 5V verwendet). Diese kommunizieren miteinander. Dazwischen habe ich ein level up/down modul um die Signale zwischen 3,3V und 5V zu tranferieren.

    RPi und Arduino sind über ein eingezogenes Kabel weit auseinander verbaut. Daher kann ich nun den Leveler beim RPi oder bein Arduino installieren, abhängig davon, ob I2C mehr mit 3,3V oder 5V benutzt wird. Denn wenn ich es beim Arduino einbaue und ich noch weiter Sensoren, Actuatoren oder beliebige andere Module einbauen will, diese aber alle auf 5V sind, kann ich keine mehr in der Nähe des Arduinos verbauen, da dort nur 3,3V I2C Schaltkreis präsent ist - und das Ganze natürlich auch umgekehrt.

    Daher die Frage: Gibt es so subjektiv, von erfahrenen Hasen gesehen, mehr 3,3V I2C Geräte, oder mehr 5V?

    Danke für euer Wissen,

    lg

  • Halbleitertechnik entwickelt sich, und der Trend geht klar in Richtung niedrigerer Spannungen aufgrund der Verdichtung der Strukturen. 5V ist eher TTL Bipolar Technik aus den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts.

    Daher gibt es wesentlich mehr 3.3V I2C Komponenten als klassische 5V. Man muss von Fall zu Fall ins Datenblatt schauen, manchmal gibt es ja welche die noch 5V vertragen. Es geht aber eher in Richtung 1.8V Technnologie.

    Dein Problem ist eher der Arduino Micro. Ich kenne das Teil jetzt nicht, aber im Zusammenhang mit Raspberry Pi verwende ich gerne den Pro Mini in der 3V3 Version kombiniert mit einem USB/Seriell FTDA Adapter, den es beim Chinesen für satte 50 Cent zu kaufen gibt. Damit sparst du dir die Pegelwandler (" level up/down modul"). Ich habe auch schon mal Arduino Nano's auf 3.3V umgebaut, aber das ist eher eine Frickelei für Bastler und ist nicht professionell.

  • Was oben steht ist alles richtig. Allerdings gibt es auch einen Punkt, der für die 5V spricht. Und zwar der erhöhte Störabstand. Du sprichst davon Pi und Arduino seien "weit voneinander entfernt" aufgebaut. Hm, das ist etwas ungenau. Der I2C Bus wurde für Inter Circuit Communication (also um Komponenten auf Leiterplatten miteinander zu verbinden) entwickelt, nicht als Telegrafenverbindung. "Lang" kann da in mehrerlei Hinsicht ein Problem werden. Sollten also Probleme bei der Übertragung auftreten, dann könnte ein Levelshifter auf der Pi Seite und vor der langen Leitung helfen. Sind die Leitungskapazitäten zu hoch, dann sollte der Bustakt heruntergedreht werden.

    Zunächst muß die Kommunikation zwischen Pi/Arduino stimmen, danach kannst Du zur Not immer noch auf der Sensorseite erneut herunterwandeln, wenn ein Sensor es verlangt.

  • Daher die Frage: Gibt es so subjektiv, von erfahrenen Hasen gesehen, mehr 3,3V I2C Geräte, oder mehr 5V?

    I2C ist eigentlich open collector OC nur nicht am Arduino der hat push pull ausgänge und hängt damit immer an seiner VCC.

    Der PI hat integrierte pullups also an 3,3V.

    Dummerweise werden auch I2C Module mit eingebauten pullups ausgeliefert, z.B. RTC wie das DS1307 oder DS3231 Modul.

    Während der Ausbau beim DS1307 noch einfach war ist es beim DS3231 schwerer weil es ein 4-fach Array ist mit sshr winzigen Abständen, das habe ich mir verkniffen.

    Dummerweise werden die meisten RTC Module mit Ladeschaltung Diode und R201 ausgeliefert für LiR 2032 Akkus, CR2032 verbieten sich da die dürfen nicht geladen werden. Das RTC läuft mit 3,3V auch aber dann funktioniert das Laden eines LiR nicht mehr, also Diode und/oder R201 raus dann läuft es mit CR2032.

    Wie meine Vorgänger schon schrieb, Datenblatt befragen welche Spannung das IC verträgt oder min. benötigt.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Danke für die Antworten, ist einiges wichtiges dabei. Weit entfernt ist - um es klar zu stellen - genau 5m.

    adjar: Das unterschiedliche Platinen unterschieldiche i2c Spannungen verwenden, das ist ja klar, dass man dabei ins Datenblatt gucken muss, wohl auch ... die Frage hier ist ja, was ist üblicher - so in Summer - 3,3V oder 5V?

  • die Frage hier ist ja, was ist üblicher - so in Summer - 3,3V oder 5V?

    wenn ich hellsehen könnte würde ich Lotto spielen, mir sind nur Bauteile begegnet die 3,3V bis 5,5V können oder erst ab 4,5V arbeiten.

    Es nutzt auch nichts wenn die I2C Chips OC sind aber pullups nach 5V verbaut sind.

    Deine Frage was üblicher ist ergibt so wenig Sinn wie die Frage welche Kraftfahrzeuge üblicher sind, Diesel oder Benziner?

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  • Hallo,

    kurz zur I2C, wie oben erwähnt ist das eine Opencollector-Schnittstelle und es muss da einen Pullup (meist im mittleren 2stelligen KOhm-Bereich) geben.

    Der Raspi bringt das als "Master" schon mit und gleichzeitig dann auch eine Freilaufdiode die einen Pullup der gegen 5V (oder noch höher) hängt "ausbremst".

    Ich nehme an, das wurde absichtlich (um 1990 von Phillips, die haben das entwicklet) so gestaltet um z. B. auch C-Mos (die damals in 10V Technik liefen) auch mit einbinden zu können.

    Die Leitungslänge und Ausführung spielt bei so einer Schnittstelle dann natürlich eine große Rolle, da die Kapazität und Induktivität (Scheinwiderstände) der Leitung im Vergleich zum Innenwiderstand der Schnittstellenausgänge (Pullup) recht niedrig ist und damit eine großen Einfluss auf die Signalform hat.

    Man kann natürlich die Taktzeit verlängern aber auch den Pullup verkleinern um eine bessere Signalform (Rechteck) zu bekommen, was eben die Ausgänge an Strom her geben, na ja Datenblätter wälzen ist wieder mal angesagt.

    Also es ist egal welche Technik sich in Zukunft durchsetzen wird, man kann I2C aller Spannungen zusammenhängen (Vorausgesetzt es ist kein Bipolarer dabei).

    Ich habe z. B. mehrere LCD (2x16 und 4x20) Matrixdisplays in 5V Ausführung, ohne irgend was (Levelshifter) dazwischen, an meinen Raspis hängen.

    Geht tadellos.

    Die I2C erkennt alles über ca. 1,3 V als High und alles unter ca. 0,5 als Low, müsste also auch noch mit 1,8V funktionieren.

    Viele Grüße

    Thotaa

  • hab das Schaltbild mal im Netz gefunden denke es stimmt.

    ich denke es stimmt nicht, es ist ein "Prinzipbild"

    Dem PI fehlt lt. allen Berichten die die Schutzdioden mindestens.

    Es sind allerhöchstens parasitäre Dioden der Bauteile, denn die Ports sind wesentlich empfindlicher als beim AVR (Atmel, Arduino) die mehr Fehler verzeihen als der PI.

    Ein AVR kann sogar über die Dioden vom Port versorgt werden, ein PI nicht.

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  • die LCD-Displays

    die LCD I2C Displays gibt es nicht!:wallbash:

    es gibt viele Displays, manche mit I2C Umsetzung, manche mit eingebauten pullups, andere offen wie sich das gehört.

    Dein Satz hilft also nicht.

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  • Ich habe z. B. mehrere LCD (2x16 und 4x20) Matrixdisplays in 5V Ausführung, ohne irgend was (Levelshifter) dazwischen, an meinen Raspis hängen.

    Geht tadellos.

    Was jetzt keinerlei Aussagekraft hat und schon gar nicht als Empfehlung dienen sollte.

    Sorry, aber mein Nachbar ging bis gestern auch immer bei rot über die Strasse ... bis dieser Idiot von LKW Fahrer ihn in seinen dunklen Klamotten am Spätnachmittag angeblich nicht gesehen hat ... jetzt liegt die arme Sau im künstlichen Koma ...

    Wir geben hier wissentlich keine Tipps/Empfehlungen bei denen auch nur die Möglichkeit besteht, dass die Hardware des Fragestellers Schaden nehmen könnte. Und das solltest Du, als Elektromeister, imho erst recht nicht :fies: ...


    cu,

    -ds-

  • guten Tag "Haarspalterei" ich meinte natürlich die welche ich besitze, hab sie bei Amazon gekauft, gibts genau gleich wohl nicht mehr

    wieso Haarspalterei?

    weil wir nicht mögen wenn User ihre PIs abrauchen lassen wegen mangelhafter Tipps?

    Du hast ein stino LCD I2C Vorsatzgerät was es zu Hauf auf Ebay ab 1,-€ gibt,
    https://www.ebay.de/itm/IIC-I2C-TW…bMyTb:rk:1:pf:0

    Diese 16 poligen LCD Hitachi kompatibel von 16x2 bis 20x4 gibt es auch zu Hauf,

    https://www.ebay.de/itm/LM016L-Hit…WugJ:rk:30:pf:0

    https://www.ebay.de/itm/LCD-Modul-…W7D9:rk:26:pf:0

    nur nicht jedes läuft an 3,3V der PCF8574(a) als I2C schon

    Die Frage muss halt vorher geklärt werden, 5V pullup oder nicht!

    sonst helfen Pegelwandler.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Wobei evtl. noch angemerkt werden sollte, dass beim China-Versender nicht unbedingt immer das drin ist, was drauf steht ...

    Ist nun mal so - Paradebeispiele dafür sind die Ein-/Mehrfach-Relais-Boards :fies: ...

    btw: es gibt bei vielen der kleinen TFT Displays die Möglichkeit durch eine Lötbrücke zwischen 3V3 und 5V zu wählen. Aber eben auch nicht bei allen ...

    cu,

    -ds-

  • dass beim China-Versender nicht unbedingt immer das drin ist, was drauf steht ...

    und das manche hemmungslos lügen Relaiskarten für Arduino & Raspi und sie doch am GPIO mit 5V und 10mA dem PI überfordern.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

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