Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Joy-IT 1,8" TFT Display: SD-Karten-Slot am Arduino


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von Pascal (Gast)


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Hi,

ich habe folgendes Problem:
Auf einem ziemlich kleinen Display von Joy-IT befindet sich ein 
Steckplatz für Mikro-SD-Karten. Allerdings funktioniert die SD-Library 
in der Arduino IDE nur, wenn ich einen 3,3V-Arduino nutze.

Es funktioniert bei:

ATmega328: 3,3V
Vcc am Modul: 3,3V

ATmega328: 3,3V
Vcc am Modul: 5V

zwischen den Anschlüssen am Modul und dem uSD-Steckplatz ist so ein 
SMD-Chip. Sieht so aus, als wenn dieser den Pegel wandeln soll 
(5V->3,3V). Oder blockiert der einfach 5V Signale?

im "Datenblatt" steht dass 5V an Vcc ok sei. Jeder 5V Arduino sei 
nutzbar. Bei mir klappt es aber nicht, wenn 5V an MOSI, MISO und SCK 
anliegen. Bei 5V geht aber auch die MikroSD Karte nicht kaputt. Nur wir 
die nicht bzw. nicht richtig erkannt...

Wie kann ich das Modul bei 5V nutzen?

Danke im Voraus
Pascal

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Pascal schrieb:
> zwischen den Anschlüssen am Modul und dem uSD-Steckplatz ist so ein
> SMD-Chip.

Falls du VR1 oder VR2 meinst, das sind nur Widerstandsarrays geringer 
Ohmzahl. Die wandeln keinen Pegel, sondern reduzieren nur ein wenig den 
Strom und sind gut für EMV und gegen EMI.

Pascal schrieb:
> im "Datenblatt" steht

Hättest du mal verlinken können. So habe ich wenig Lust, danach zu 
suchen.

von Pascal (Gast)


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Sorry, hier ist sie:

http://anleitung.joy-it.net/wp-content/uploads/2016/10/RB-TFT1.8-Anleitung.pdf

Da steht zwar nicht, wie man die MikroSD verbindet, aber dass man 5V 
beim Arduino an Vcc stecken soll. Beim Raspberry Pi 3,3V.

von Pascal (Gast)


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Ich könnte es (bin gerade nicht zu Hause) mal mit einem Spannungsteiler 
an den GPIOs versuchen

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

meine Erfahrung mit Display mit SD-Slot:
erstmal suchen, ob ein Schaltplan für dieses Display auffindbar ist, das 
Joy-It habe ich auf die Schnelle nicht gefunden.
Nachschauen und nachmessen, was die Jungs da rauf gebaut haben, notfalls 
groben Schaltplanauszug erstellen.

Wichtig ist einmal, ob ein Spannungsregler auf 3,3V drauf ist und die 
SD-Card mit 3,3V versorgt wird wenn man 5V am Shield hat.
Wichtig ist auch, ob Pegelwandler an den SD-Slot-Leitungen sind.
Wenn nicht muß der Kram eben mit 3,3V versorgt werden und es müssen 
Pegelwandler extern benutzt werden umd die SD-Card anzusprechen.
SD-Karten laufen nicht mit 5V, die gehen da höchstens kaputt...

Gruß aus Berlin
Michael

von Falk B. (falk)


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@Pascal (Gast)

>Steckplatz für Mikro-SD-Karten. Allerdings funktioniert die SD-Library
>in der Arduino IDE nur, wenn ich einen 3,3V-Arduino nutze.

Weil dort keine Pegelwandler drauf sind.

>zwischen den Anschlüssen am Modul und dem uSD-Steckplatz ist so ein
>SMD-Chip. Sieht so aus, als wenn dieser den Pegel wandeln soll
>(5V->3,3V).

Nein, das ist nur Murks, der bei 5V Signalen vom Arduino den Strom 
begrenzt. Dumm nur, daß er aus 3,3V KEINE soliden 5V in Richtung 
SD-karte -> Arduino machen kann.

> Oder blockiert der einfach 5V Signale?

Nö.

>im "Datenblatt" steht dass 5V an Vcc ok sei. Jeder 5V Arduino sei
>nutzbar.

Tja, das scheint eine schlichte Lüge zu sein, denn ohne gescheite 
Pegelwandler geht das nicht!

>Wie kann ich das Modul bei 5V nutzen?

Wegschmeißen und eins mit gescheiten Pegelwandlern kaufen. Alternativ 
den Schaltplan nachvollziehen und Pegelwandler reinfrickeln.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Falk B. schrieb:
> Wegschmeißen und eins mit gescheiten Pegelwandlern kaufen. Alternativ
> den Schaltplan nachvollziehen und Pegelwandler reinfrickeln.

nach meiner Erfahrung sind SD-Card_Slots auf irgendwelchen 
Breakout-Boards eine kostengünstige Zugabe für das Marketing und mit 
Zusatzaufwand nutzbar.
Das betrifft teilweise auch reine SD-Card-Breakouts, die nach Lust und 
Laune mit oder ohne Spannungsregler, Pegelwandler, PullUp- oder 
Serien-Widerständen ausgestattet werden damit die USer etwas mehr Spaß 
oder Frust haben...
Ich habe z.B. auch noch keinen reines Micro-SD-Card Breakout gefunden, 
wo einfach nur der Slot drauf ist, weil es ohnehin in 3,3V Umgebung 
genutzt werden soll.

Gruß aus Berlin
Michael

von Johannes S. (jojos)


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ich würde einfach mal den Support von Joy-it anschreiben, scheint ja 
kein rein chinesisches Produkt zu sein.
Für das Display scheinen ja Pegelwandler drauf zu sein, aber für die SD 
Karte hat man die gespart? Die Platine hat ja zwei Seiten, da wird noch 
etwas Elektronik zwischen Display und Platine sein.

Edit:
eventuell ist das baugleich mit dem Adafruit?
https://learn.adafruit.com/1-8-tft-display/downloads
danach wäre MISO direkt an der SD Karte, vielleicht ist der High Pegel 
da für den ATMega zu niedrig.

: Bearbeitet durch User
von Pascal (Gast)


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Johannes S. schrieb:
> danach wäre MISO direkt an der SD Karte, vielleicht ist der High Pegel
> da für den ATMega zu niedrig.

Gute Idee! Vielleicht probiere ich mal den Pegel dort zu messen und auf 
5V zu wandeln.

Aber ansonsten ist es wahrscheinlich besser einfach 3,3V zu nutzen.

Danke für die vielen hilfreichen Tipps! Ich habe eh ein MikroSD Modul, 
das perfekt funktioniert. Ich dachte nur wenn da schon eins ist kann man 
es gleich noch nutzen...

von Manfred (Gast)


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Michael U. schrieb:
> Ich habe z.B. auch noch keinen reines Micro-SD-Card Breakout gefunden, wo 
einfach nur der Slot drauf ist, weil es ohnehin in 3,3V Umgebung genutzt werden 
soll.

Nimmst Du große SD oder holst beim MicroSD den Wandler runter.

-----------

Pascal schrieb:
> Ich habe eh ein MikroSD Modul, das perfekt funktioniert.

Ich auch. Bei den üblichen Chinesen ist da ein Pegelwandler (74125 ??) 
drauf, außerdem ein xx1117-3,3V - das lässt sich an 5V sauber betreiben.

Die chinaüblichen SD-Boards haben keine Pegelwandlung, da habe ich einen 
TXS0108 in die Signalleitungen eingeschleift. Der ist natürlich mit 8 
Ports überdimensioniert, war aber gerade da und zeigt den Weg, wie es 
realisiert werden sollte.

In diversen Foren gibt es dutzende Pfuschthreads mit Widerständen und 
Dioden, die allesamt funktionieren könnten , aber sich stets außerhalb 
der Spezifikationen bewegen.

von Pascal (Gast)


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das hier funktioniert auch bei 5V einwandfrei

von Falk B. (falk)


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@Pascal (Gast)


>das hier funktioniert auch bei 5V einwandfrei

Es funktioniert bei DIR! Ob das allgemein so ist, darf ich mal 
bezweifeln. Denn ein LVC-Gatter ist mal sicher nicht als Pegelwandler 
von 3,3V auf 5V geeignet. Für die andere Richtung sehe ich auch keinen 
Pegelwandler.

von Johannes S. (jojos)


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'MOSO', interessantes Signal... Sieht aus wie eine billig Kopie von der 
Adafruit Platine. Die Platine vom TO sah allerdings anders aus.
Die Wandler sind offensichtlich nur für 5 -> 3,3 V drin, die andere 
Richtung spart man sich weil nix kaputt gehen kann und es funktionieren 
sollte.
Bzw. da ist doch gar kein Display drauf, das ist doch nur eine SD Card?

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Pascal schrieb:
> das hier funktioniert auch bei 5V einwandfrei
Jou, genau der, den ich in meinem Posting meinte!

Falk B. schrieb:
> Es funktioniert bei DIR! Ob das allgemein so ist, darf ich mal bezweifeln. Denn 
ein LVC-Gatter ist mal sicher nicht als Pegelwandler von 3,3V auf 5V geeignet.

Was meint TI im Datenblatt mit "Inputs Accept Voltages to 5.5 V" und was 
denken die sich bei der "Typical Application" unter Punkt 10.2?

von spess53 (Gast)


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Hi

>was denken die sich bei der "Typical Application" unter Punkt 10.2?

Alle Signale gehen von der 5V-Seite zur 3,3V-Seite -> keine 
Pegelwandlung in beide Richtungen (von 3,3V auf 5V).

MfG Spess

von Falk B. (falk)


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@Johannes S. (jojos)

>Die Wandler sind offensichtlich nur für 5 -> 3,3 V drin, die andere
>Richtung spart man sich weil nix kaputt gehen kann und es funktionieren
>sollte.

3,3V ist KEIN solider HIGH-Pegel für einen 5V CMOS Eingang! Das geht 
bestenfalls bei TTL bzw. HCT Eingängen!

von Kein Bastla (Gast)


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Falk B. schrieb:
> 3,3V ist KEIN solider HIGH-Pegel für einen 5V CMOS Eingang!

Wird halt landläufig (weitläufig) praktiziert und haut in
den meisten Fällen ganz gut hin, insbesondere weil bei den
LVC-Bausteinen am Ausgang die 3.3V doch auch dynamisch sehr
gut erreicht werden.

von Manfred (Gast)


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spess53 schrieb:
> keine Pegelwandlung in beide Richtungen (von 3,3V auf 5V).

Dann muss ich wohl mal auf die Suche nach einem Schaltplan dieser 
Micro-SD-Boards gehen.

von Manfred (Gast)


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Falk B. schrieb:
>>Die Wandler sind offensichtlich nur für 5 -> 3,3 V drin, die andere
>>Richtung spart man sich weil nix kaputt gehen kann und es funktionieren
>>sollte.
>
> 3,3V ist KEIN solider HIGH-Pegel für einen 5V CMOS Eingang! Das geht
> bestenfalls bei TTL bzw. HCT Eingängen!

Ich habe leider nur ein sehr schlechtes Schaltbild gefunden. Ja, Pfusch, 
in  meinem aktuellen Aufbau sollte ich einen zusätzlichen Pegelwandler 
in der MISO-Leitung vorsehen.

Welche Schaltung schlägst Du vor? Ich habe keine Idee, wie zeitkritisch 
das ist, ob ich mit der I2C-Schaltung mit zwei BC_irgendwas hinkomme.

von Kein Bastla (Gast)


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Manfred schrieb:
> Welche Schaltung schlägst Du vor?

Oh Mann!

Jeder Arduino Billig-Maker findet das, warum stellst du dich
so doof an?

Ebay-Artikel Nr. 253064126344

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Kein Bastla schrieb:
> Jeder Arduino Billig-Maker findet das, warum stellst du dich
> so doof an?

und warum sollte er einen bi-direktionalen Wandler für I2C an einer 
SD-Card nutzen?
Garantierst Du, daß der auch mit ein paar MHz SPI-Clock stabil 
klarkommt?

Wenn sein Projekt ein übliches Hobby-Projekt ist: ich habe es praktisch 
noch nie erlebt, daß ein AVR im 5V-Betrieb den MISO-Pegel einer 3,3V 
SD-Karte nicht sicher gelesen hat. Auch nicht beim maximal mit dem AVR 
möglichen SPI-Takt.

Gruß aus Berlin
Michael

von Falk B. (falk)


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@Manfred (Gast)

>> 3,3V ist KEIN solider HIGH-Pegel für einen 5V CMOS Eingang! Das geht
>> bestenfalls bei TTL bzw. HCT Eingängen!

>Ich habe leider nur ein sehr schlechtes Schaltbild gefunden. Ja, Pfusch,
>in  meinem aktuellen Aufbau sollte ich einen zusätzlichen Pegelwandler
>in der MISO-Leitung vorsehen.

Genau!

>Welche Schaltung schlägst Du vor?

Einen 74HCT1G125 oder 74AHCT1G125.

>Ich habe keine Idee, wie zeitkritisch
>das ist, ob ich mit der I2C-Schaltung mit zwei BC_irgendwas hinkomme.

Nein! SD-Karten spielen geschwindigekeitsmäßig in einer anderen Liga, 
außerdem sind die Daten UNIdirektional.

von Manfred (Gast)


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Kein Bastla schrieb:
> Oh Mann!
Aber wirklich!

> Jeder Arduino Billig-Maker findet das, warum stellst du dich so doof an?
Manche Kommentare sind einfach nur dumm.

> Ebay-Artikel Nr....
Das Produkt ist nicht eindeutig spezifiziert und grandios überteuert.

Michael U. schrieb:
> und warum sollte er einen bi-direktionalen Wandler für I2C an einer
> SD-Card nutzen?

Danke, genau das ist der Punkt: Die I2C-Schaltung ist bekannt und im 
Bastelbestand vorrätig. Es ist aber kein Geheimnis, dass diese eine 
relativ schlechte Flankensteilheit liefert.

> Garantierst Du, daß der auch mit ein paar MHz SPI-Clock stabil klarkommt?

Genau in diese Ecke zielte meine Frage.

> Wenn sein Projekt ein übliches Hobby-Projekt ist: ich habe es praktisch
> noch nie erlebt, daß ein AVR im 5V-Betrieb den MISO-Pegel einer 3,3V
> SD-Karte nicht sicher gelesen hat. Auch nicht beim maximal mit dem AVR
> möglichen SPI-Takt.

Es wird ein privates Gerät, ja, aber auch diese sollten einer 
überschlägigen Nachrechnung stand halten. In meinen Testaufbauten lief 
µSD klaglos, gespeist aus dem USB mit ca. 4,7V am AVR. Im realen Aufbau 
werde ich 5,3V Betriebsspannung haben, da wird die Luft verdammt dünn.

Falk B. schrieb:
> Einen 74HCT1G125 oder 74AHCT1G125.

Jou, danke, das Datenblatt sieht gut aus! Habe ich leider nicht im 
Bastelbestand vorrätig.

>>Ich habe keine Idee, wie zeitkritisch
>>das ist, ob ich mit der I2C-Schaltung mit zwei BC_irgendwas hinkomme.
>
> Nein! SD-Karten spielen geschwindigekeitsmäßig in einer anderen Liga,
> außerdem sind die Daten UNIdirektional.

"Andere Liga" habe ich befürchtet. Bidirektional täte nicht weh, wenn 
das Interface es kann. Dass ich nur ein Richtung brauche, ist klar.

von Falk B. (falk)


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@Manfred (Gast)

>> Einen 74HCT1G125 oder 74AHCT1G125.

>Jou, danke, das Datenblatt sieht gut aus! Habe ich leider nicht im
>Bastelbestand vorrätig.

Aber vielleicht den Klassiker 74HCT125 in DIL?

>"Andere Liga" habe ich befürchtet. Bidirektional täte nicht weh, wenn
>das Interface es kann.

Nein, aber es gibt immer wieder Probleme mit "schlauen" bidirektionalen 
Pegelwandlern, welche die Richtung selber umschalten. Darum würde ich 
davon die Finger lassen, wenn es nur irgendwie geht.

> Dass ich nur ein Richtung brauche, ist klar.

Eben. Und von 5V -> 3V3 tut es eine 74HC4050, der ist am Eingang 5V 
tolerant.

von Manfred (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Aber vielleicht den Klassiker 74HCT125 in DIL?

Neumodischer Kram :-) Ich habe jede Menge alter 74er-TTL und 40er-CMOS 
da, mit HC / HCT habe ich nichts mehr gemacht. Ich bestelle jetzt ein 
paar 74HCT125 und gut is' - Danke Dir.

>>"Andere Liga" habe ich befürchtet. Bidirektional täte nicht weh, wenn
>>das Interface es kann.
> Nein, aber es gibt immer wieder Probleme mit "schlauen" bidirektionalen
> Pegelwandlern, welche die Richtung selber umschalten. Darum würde ich
> davon die Finger lassen, wenn es nur irgendwie geht.

Einen anderen Aufbau hatte ich mit dem bidirektionalen TXS018E gemacht. 
Ich habe mir die Signale nicht angesehen, es funktioniert.

>> Dass ich nur ein Richtung brauche, ist klar.
> Eben. Und von 5V -> 3V3 tut es eine 74HC4050, der ist am Eingang 5V
> tolerant.

Brauche ich nicht, auf dem µSD-Board ist ein 74LVC125 drauf. Auf die 
fehlende Umsetzung der MISO bin ich aber erst durch diesen Thread 
gestoßen.

Mein Arduino wird mit 5,3V laufen, bei VinH 0,6xVcc blieben mir gegen 
3,3V nur 120mV Reserve ... so windig will ich nicht bauen.

von Pete K. (pete77)


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Das Display-Modul kann sowohl mit 5V als auch mit 3V3 klarkommen. Also 
such Dir etwas aus.

Die SD-Karte scheint komplett unabhängig vom Display zu sein und 
funktioniert wohl nur mit 3V3, d.h. hierfür benötigst Du einen 
Pegelwandler:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler

Funktionieren wird es wohl mit 3V3 an Display+SD-Karte.

von Pascal (Gast)


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Pete K. schrieb:
> Funktionieren wird es wohl mit 3V3 an Display+SD-Karte.

Tut es. ?

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