Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Pull-Up Widerstände benötigt?


von Jay M. (blubb33)


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Ich bin mir nicht sicher ob und wo Pull-Up-Widerstände benötigt werden. 
Die RTC wird mit 5V betrieben, während das PCF8591-Modul mit 3,3V aus 
dem RPi versorgt wird. Beide werden wiederum per I2C eingebunden.

Ansonsten denke ich, dass ich alle End-Widerstände drin habe. (oder?)

Falls jemandem noch Fehler in dieser Schaltung auffallen sollten, wäre 
ich über einen Hinweis sehr dankbar. Würde gerne eine Platine hieraus 
erstellen...

Hintergrund:
Der PCF8591 wird für ein anaologes Ausgangssignal benötigt, welches 
wiederum auf 0-10V verstärkt wird. Entsprechend kommt der OpAmp LM6142 
zum Einsatz. Versorgt wird das ganze mit 12V, welche wiederum aus dem 
SIM1-0512 kommen.

von Stefan F. (Gast)


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Spendiere jedem IC einen eigenen Abblockkondensator für die 
Spannungsversorgung. Ich vermisse mindestens drei.

Der Raspberry Pi hat bereits Pull-Up Widerstände am I²C Bus on-board.

Prüfe, ob der RTC Chip 3,3V kompatibel ist, da er ja selbst mit 5V 
versorgt wird.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Beide werden wiederum per I2C eingebunden.

Und wo sind die Pull-Up-Widerstände vom I2C-Bus?

MfG Spess

von Amateur (Gast)


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Die I2C-Spezifikationen schreiben Pull-Up Widerstände vor.
Mit sehr viel Glück geht es auch ohne, aber darauf würde ich nicht 
wetten oder ein Layout anfertigen lassen.
Das kannst Du auch in beliebigen Schaltungen sehen – auch ohne RTC.

von Jay M. (blubb33)


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Der RTC-Chip braucht 5V. 3,3V gehen leider nicht.

D.h. ich brauche PullUps sowohl für die RTC-I2C, als auch für 
PCF8591-I2C?

>Spendiere jedem IC einen eigenen Abblockkondensator für die
> Spannungsversorgung. Ich vermisse mindestens drei.

Ich dachte ich hätte alle Abblockkondensatoren drauf (falsch 
beschriftet: 220µ soll 220n heißen). Wo fehlen denn welche? Und sogar 
drei??? Ich sehe es einfach nicht.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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> (falsch beschriftet: 220µ soll 220n heißen).
Hatte ich vermutet. Nur ist es eben ein großer Unterschied, ob du einem 
Strassenmusiker 50 Cent oder 500 Euro gibst...

Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Versorgung des OPs so nicht 
funktioniert. Denn vermutlich ist das ein potentialgetrennter 12V 
DCDC-Wandler. Und der hat an seinem Ausgang keinerlei Massebezug...  :-o

: Bearbeitet durch Moderator
von Jay M. (blubb33)


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@Lothar: Oh, das hört sich schlecht an :-( Leider verstehe ich nicht 
das, was du sagst... :-(
Braucht der SIM-0512 noch Elkos? Und wenn ja, welche?

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jay Myon schrieb:
> Braucht der SIM-0512 noch Elkos? Und wenn ja, welche?
Es schadet nichts, wenn du an ihn noch Blockkondensatoren anschließt.

Aber das Hauptproblem ist, dass der OP jetzt nicht weiß, ob du ihn mit 
+-6V versorgst, oder mit -12V oder mit +12V.
Du musst als einfachsten Schritt den Minus-Ausgang des DCDC-Wandler an 
GND anschließen. Dann wird der OP mit GND und +12V versorgt. Und weil da 
ein R2R-OP eingebaut ist, wird die Schaltung dann die gewünschten 0-10V 
liefern können.

: Bearbeitet durch Moderator
von Jay M. (blubb33)


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>Du musst als einfachsten Schritt den Minus-Ausgang des DCDC-Wandler an
>GND anschließen. Dann wird der OP mit GND und +12V versorgt.

Aber ist nicht genau das der Fall? Beim OP ist Pin4 = V- und Pin8 = V+. 
Diese beiden Pins werden entsprechend vom DCDC-Wandler versorgt Pin7 = 
Out- und Pin5 = Out+.
Oder welches GND meinst du? Ich glaube ich stehe auf dem Schlauch.

von Jay M. (blubb33)


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Aber mit den Pullups habe ich immer noch Probleme. Ich habe schon öfter 
gelesen, dass sie beim I2C des Pi schon drin sind, andere wiederum 
meinen, dass immer am Ende einer Leitung terminiert werden soll und 
deshalb doch PullUps notwendig sind.

Wenn ich es aber richtig verstehe (und genau das bezweifel ich), dann 
brauche ich für den PCF die Pullups (3,3V von Pi) und darf die zur RTC 
gerade nicht mit einem PullUp versorgen, da hier 5V anliegen und der Pi 
schaden nehmen kann. Richtig verstanden?

von spontan (Gast)


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Wichtig ist ob die RTC mit Pegeln bis max. 3,3 Volt zurecht kommt, 
obwohl sie mit 5 V gespeißt wird. Also Datenblatt lesen.
Pull-Ups brauchst Du, egal ob sie auf dem Board drauf sind, oder ob Du 
sie extern anbringst. Terminierung am Ende einer Leitung ist nur 
relevant, wenn die Leitungslängen groß werden.

von Jay M. (blubb33)


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Wären diese PullUps so korrekt eingebunden und ausreichend?

Letztlich geht es um 3,3V des RPi. Mich irritiert eben noch, dass die 
RTC mit 5V betrieben wird, aber das scheint ja unabhängig voneinander zu 
sein.

Die Elkos für den DCDC-Wandler habe ich mal mit 100µ dimensioniert.

Beim Op kann ich einfach keinen Fehler finden (siehe vorherige Posts von 
Lothar). Kann sich das nochmal jemand genauer anschauen?

Sonst noch Fehler in der Schaltung?

von holger (Gast)


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>Mich irritiert eben noch, dass die
>RTC mit 5V betrieben wird

Wie wäre es mit einer RTC die mit 3V läuft?

von Jay M. (blubb33)


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holger schrieb:
> Wie wäre es mit einer RTC die mit 3V läuft?

Ich könnte natürlich einen DS1337 nehmen. Wäre dann aber die Schaltung 
so wie sie jetzt ist korrekt (außer dass der Chip natürlich dann mit 
3,3V aus dem RPi betrieben wird)? Ich meine ein PullUp für die SDA und 
SCL betrifft doch beide Module (DAC und RTC), oder?

: Bearbeitet durch User
von Irgendwer (Gast)


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Du solltest dir auch mal die ganzen Eingange anschauen die da noch 
Freischwingend in der Luft rumhängen:
A0-A2 und EXT bei IC3, I1 bei IC4
Bei SK1 dürften auch noch so einige in der Luft rumhängen.

von Michael R. (Firma: Brainit GmbH) (fisa)


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Ein Kollege hatte massive probleme mit den pullups vom RPi: Diese sind 
recht "streng" (1k8 IIRC), und sein Dog-Display kam damit nicht zurecht 
(kann offensichtlich nciht so viel Strom sinken, steht auch im 
Datenblatt). Er musste dann mühsam die Pullups vom Pi-Board 
runterpfriemeln....

Empfehlung: Pullups im Layout unbedingt vorsehen, ob und mit welchem 
Wert du die dann bestückst kannst dann per Trial&Error ermittlen. Wenns 
mit sauber funktioniert, unbedingt drinen lassen.

von Jay M. (blubb33)


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>Du musst als einfachsten Schritt den Minus-Ausgang des DCDC-Wandler an
>GND anschließen. Dann wird der OP mit GND und +12V versorgt.

Also ich stehe da echt auf dem Schlauch. Der V- des DCDC-Wandlers (Pin7) 
geht an den Pin4 (V-) des Op. Soll der zusätzlich noch an GND 
angeschlossen werden, wie es darüber mit V+ gemacht ist???

von Mike (Gast)


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Jay Myon schrieb:
> Letztlich geht es um 3,3V des RPi. Mich irritiert eben noch, dass die
> RTC mit 5V betrieben wird, aber das scheint ja unabhängig voneinander zu
> sein.

Nein, ist es nicht. Die Schaltschwelle zu Erkennung der Logikpegel hängt 
bei den meisten CMOS Bausteinen von der Versorgungsspannung ab, d.h. ein 
mit 5V netriebener Baustein hat andere Schwellen als ein mit 3.3V 
betriebener. Damit die Bausteine über I2C kommunizieren können, müssen 
sie sich verstehen, i.e. die Schaltschwellen müssen so liegen, dass der 
jeweilige Empfänger versteht, was der Sender meint. Und damit das auch 
bei etwas Störungen funktioniert, sollten die Signalpegel auch noch 
einen ausreichenden Abstand zur Schaltschwelle haben. Und jetzt kommt 
der Blick ins Datenblatt auf die Schaltschwellen.
Offiziell brauchst du, wenn du 3.3V und 5V Bausteine auf einem I2C 
betreiben möchtest, ein Segment mit 3.3V Pull-Up und eines mit 5V 
Pull-Up. Dazwischen kommt ein bidirektionaler Pegelwander, wie er z.B. 
von NXP in AN97055 beschrieben ist.
http://www.adafruit.com/datasheets/an97055.pdf

von Jay M. (blubb33)


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@Mike: Tausend Dank für die gute Erklärung und den Link. Echt gut. Da 
würde ich aber fast sagen, dass es bei meinem Problem eigentlich 
deutlich einfacher wäre, wenn ich mir eine RTC suche, die mit 3,3V 
betrieben werden kann. Dann passt alles problemlos mit einem PullUp 
zusammen.

Leider habe ich bis jetzt keine gute Alternative gefunden. Am liebsten 
wäre mir ein Chip mit integriertem Quartz und einer Batterie-Versorung 
(wenn der Pi mal ausgehen sollte). Und eben als 3,3V Version. Kennt 
einer einen solchen Chip?

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