I2C: spanningsnivo's

Nog steeds zie ik niet klaar in de kwestie van de spanningsnivo's.

Voorbeeld van een opzet waar ik nu mee bezig ben:
*/ I2C master is een ESP32 DevKit, deze draait 3,3V
*/ karakter-LCD 16x2 aan te sturen met I2C interface cfr. https://www.aliexpress.com/item/1005001665976885.html
*/ verder ook een temperatuursensor aan te sluiten, SHT40 zoals me hier werd aanbevolen. Deze zou zowel 5,0 als 3,3V kunnen draaien?

Hoe verbind ik dit nu? Heb ik een level converter nodig?

Ja,

Die i2c converter is 5v, geen 3.3v...

??? de "ja" is duidelijk, de rest iets minder :) ... De level converter is toch zowel 3,3V= (aan de ene kant) als 5,0V= (aan de andere)?

En ook: als ik dan toch een level converter ga toepassen, aan welke kant zou ik dan de SHT40 hangen? Misschien maakt dat niet echt veel uit?

Op de I2C LCD-module zit een (ouderwetsche) PCF8574T en die ziet vanaf 0,7 Vdd als logische 1 op de I2C-bus, dus 3,5V minimum als het IC op 5V gevoed wordt. Met 3,3V levels ga je er dus niet komen om het betrouwbaar te laten werken.

Ik zou dus de SHT40 gewoon op 3,3V houden en enkel voor het LCD een level converter gebruiken. Dat kan vrij makkelijk met twee mosfets (BSN20, 2N7000, ...) en een aantal weerstanden.

Zoiets als dit gebruiken:
https://www.tinytronics.nl/nl/communicatie-en-signalen/level-converter…

Op zaterdag 17 februari 2024 16:02:45 schreef Paulinha_B:
??? de "ja" is duidelijk, de rest iets minder :) ... De level converter is toch zowel 3,3V= (aan de ene kant) als 5,0V= (aan de andere)?

Jouw i2c naar parallel converter is 5v, dus werkt niet op 3v3...
Ik zou gewoon een 3.3v display nemen dan is het probleem opgelost. (kosten hetzelfde als de 5v versie)

Ik zou gewoon een 3.3v display nemen

McAwesome heeft beter gelezen: de beperkende factor is het I2C-conversiebordje, dat is enkel voor 5V= geschikt. En dat heb ik al in huis.

Trouwens, ik vond in een duistere lade zelfs nog enkele van die levelshifters zoals door @marcob aanbevolen. Ik kan dus vooruit, voorlopig.

Oke, ik zeg al niks meer :+
Nieuw display is trouwens een stuk simpeler: spaart 2 printjes en een extra 5v voeding uit... https://nl.aliexpress.com/item/1005005317435265.html

(je kunt het display net zo goed in parallelmode gebruiken: 6 i/o pinnen zijn er meestal wel over...)

Meestal... ;) Het is niet zo toevallig dat ik voor I2C koos... die trouwens toch al gebruikt wordt, zoals beschreven...

[Bericht gewijzigd door Paulinha_B op (31%)]

NXP schrijft als level shifter dit voor...
zie bijlage.
Werkt top.

Of deze van TI, misschien wat veel van het goede: 4 levelshifters in 1 behuizing.

TXB0104D_SOIC_14_TID.pdf

Op zondag 18 februari 2024 08:20:53 schreef Vonkenpromotor:
NXP schrijft als level shifter dit voor...

Persoonlijk gebruik ik zoiets voor al mijn projecten en dat werkt inderdaad super en niet alleen voor I2C.
Die kant en klare printjes van o.a. TinyTronics (https://www.tinytronics.nl/nl/communicatie-en-signalen/level-converter…) zijn eigenlijk letterlijk hetzelfde met SMD-onderdelen opgebouwd.

Deze vond ik in de achterste hoek van mijn onderste lade...
https://www.aliexpress.com/item/1005003157047080.html (de versie "two channels"). Die lijken overeen te komen met de (welbekende) app.note van NXP, alleen ben ik in de war met de aanduidingen TxD en RxD. Die wijzen toch op unidirectioneel, en signalen op de I2C-bus zijn toch bidirectioneel?

Staat bidirectioneel bij dat schema.

Klopt ook, want de mosfets hangen met hun gate aan de voeding.
Als SDA1 of SDA2 laag wordt, wordt de ander dat ook. (hetzij door de fet of door de body diode)

Ja, dankje, dat schema snap ik wel. Mijn vraagtekens zitten bij de printjes die ik heb liggen, komen die nu echt met dat schema overeen? Zoja, hoe sluit ik ze aan? Een TxD en een Rxd samenbreien lijkt me tricky...

Ik vind het verdacht dat er RX en TX bijstaat. Ik kan het schema niet van de fotos van ali halen, dus ik durf het niet aan te raden. Ik verkoop printjes die precies het door NXP aangeraden schema bevatten. Bedoeld als service voor mensen die ook een I2C bordje bij mij kopen, de prijs is zodanig dat ik er niet aan verdien.

Ik vind het verdacht dat er RX en TX bijstaat.

Ja, precies mijn aanvoelen. De viervoudige versie ziet er dan "normaler" uit, het lijkt erop dat ik een miskoop heb gedaan... gelukkig gaat het niet om een fortuin.

Voor zover ik weet kloppen die printje van ali wel ook al staat daar Rx en TX bij. Ik heb ze ook een keer besteld en die waren precies volgens het schema.

Het TX en RX slaat meer op als je het ook voor seriele communicatie wilt gebruiken want die is er ook op 3,3 en 5V. Dan heb je onderstaand schema 2x nodig.

https://cdn.sparkfun.com/r/400-400/assets/f/3/3/4/4/526842ae757b7f1b128b456f.png
https://learn.sparkfun.com/tutorials/bi-directional-logic-level-conver…

Al is het raadzaam om de 10k ohm te verlagen naar 3k3.

En ook: als ik dan toch een level converter ga toepassen, aan welke kant zou ik dan de SHT40 hangen?

Dat mag je zelf weten. Bovenstaande level converter maakt eigenlijk 2 I2C bussen 1 voor 3,3V en de ander op 5V. En op beide bussen kan je meerdere i2C unit zetten

Hier staat een schema van de viervoudige.
https://learn.sparkfun.com/tutorials/bi-directional-logic-level-conver…

EDIT: benleentje was me net voor :-)

[Bericht gewijzigd door marcob op (13%)]

Bij Ali printjes moet je niet zo op de opdruk letten, die klopt vaak niet...
Bijv. op SPI displays staat vaak 'SDA' en 'SCL' en bij i2c displays vaak 'Do' en 'Di'...