ATmega mit 3.3V, daran I2C-Display mit 5V, geht das?

Das geht, wenn du einen I2C-Levelshifter dazwischen baust.

Joachim B. schrieb:
> ... der ATmega hat keine OC open collector Ausgänge.

Stimmt, der ist in CMOS aufgebaut. Dort heißen die Dinger Open Drain. 
Der Rest wäre eine Frage der Programmierung, wenn einem nicht 
Schutzdioden einen Strich durch die Rechnung machen würden. Daraus 
ergeben sich die unter Absolute Maximum Ratings genannten 
Spannunggrenzen für alle Pins (außer RESET).
Guck mal im Kapitel "I/O-Ports" im Datenblatt, insbesondere die 
Abbildungen "I/O Pin Equivalent Schematic" und "General Digital I/O" an, 
die zusammen die Beschaltung an einem I/O-Pin darstellen.

Joachim B. schrieb:
> kurze Antwort, es kommt wie immer darauf an welche I2C OC sind, der
> ATmega hat keine OC open collector Ausgänge.

Doch hat er, insbesondere im I²C Modus. Leider darf man dort aber 
trotzdem nicht mehr Spannung anlegen, als VCC.

eddi schrieb:

> Hi, Frage, kann man ein LC-Display samt seinem I2C-Treiber (PCF8547) mit
> +5V betreiben und über GND, SCL und SDA direkt mit einem ATmega
> verbinden, der mit +3,3V läuft?

Kommt auf den PCF8547 an. Wenn der 3.3V (mit gutem Sicherheitsabstand, 
also eher so was bei 3.0V) sicher als High akzeptiert, dann geht das.

Die Pullups der beiden I2C-Signale dürfen einfach nur mit der 
3.3V-Versorgung des ATmega verbunden sein und alles ist schick.

Notfalls kann man auch noch eine wenig nachhelfen, und die 
Pullupspannung ein paar Zehntelvolt höher legen, indem man sie sie von 
den 5V ableitet und z.B. auf 3.6..3.8V begrenzt. Das ist billiger (und 
schneller!) als bidirektionale Pegelwandler. Aber hat schon ein 
Geschmäckle...

c-hater schrieb:
> Kommt auf den PCF8547 an. Wenn der 3.3V (mit gutem Sicherheitsabstand,
> also eher so was bei 3.0V) sicher als High akzeptiert, dann geht das.

Was leider nicht der Fall ist. Vih(min) ist 0,7 * 5V = 3,5V

c-hater schrieb:
> Notfalls kann man auch noch eine wenig nachhelfen, und die
> Pullupspannung ein paar Zehntelvolt höher legen, indem man sie sie von
> den 5V ableitet und z.B. auf 3.6..3.8V begrenzt. Das ist billiger (und
> schneller!) als bidirektionale Pegelwandler. Aber hat schon ein
> Geschmäckle...

Oder man betreibt das Display mit 3,3V und legt eine negative 
Konstrastspannung im Bereich 0 bis -2V anstelle des sonst üblichen 
Potentiometers an. Diese kann man mit PWM und einer Dioden/Kondensator 
Kombination erzeugen.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Doch hat er, insbesondere im I²C Modus. Leider darf man dort aber
> trotzdem nicht mehr Spannung anlegen, als VCC.

Wenn man den I2C-Bus mit 3.3V laufen lässt, liegt der High-Pegel über 
dem garantierten Minimalwert des PCF8574 von 3.5V (V_IH min = 0.7*VDD).
Das ist kein sauberes Design, aber wenn nicht gerade irgendwelche 
Sicherheitstechnik dran hängt, hat man gute Chancen, dass es 
funktioniert.
Wichtig ist dann, dass die Spannung des ATmega wirklich nicht kleiner 
als die 3.3V ist und die 5V wirklich nicht größer.
Man kann den Bus auch mit einer etwas höheren Spannung laufen lassen, 
ohne die VDD+0.5V beim ATmega zu überschreiten. Dann gewinnt man etwas 
Störabstand.

Wolfgang schrieb:
> Wenn man den I2C-Bus mit 3.3V laufen lässt, liegt der High-Pegel über
> dem garantierten Minimalwert des PCF8574 von 3.5V (V_IH min = 0.7*VDD).

sorry, vertan - k.A. wie sehr so ein PCF8574 im wahren Leben auf diese 
3.5V beharrt oder ob es darunter auch noch geht.

Falk B. schrieb:
> Mein Gott, ein gescheiter Pegelwandler für I2C besteht aus ZWEI
> kleinen MOSFETs im SOT23 Gehäuse! Da muss man nicht über deren
> Einsparung philosophieren!

Konkrete Schaltung?

Danke

Konkrete Schaltung:

https://elektro.turanis.de/html/prj146/index.html

Vielen Dank für die vielen und teilweise sehr ausführlichen Antworten!

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Oder man betreibt das Display mit 3,3V und legt eine negative
> Konstrastspannung im Bereich 0 bis -2V anstelle des sonst üblichen
> Potentiometers an. Diese kann man mit PWM und einer Dioden/Kondensator
> Kombination erzeugen.

Ich musste schmunzeln, clevere Idee! :)


Also, habe hier noch einige Exemplare BS170 zur Hand. Die müsste man ja 
eigentlich für die Pegelwandlung nehmen können.
Deshalb habe ich aus dem Link oben einen Schaltplan zusammengestrickt 
mit den Anschlüssen für den BS170.
Vielleicht kann noch mal jemand drübergucken, ob das so ok ist, bevor 
ich es zusammenbaue.

Klar, wenn man 5V hat, sollte man sie nutzen.