Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digital Input 12V I²C => fertiges Modul?


von T. S. (d-platoon)


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Hallo zusammen,

ich bin gerade an der Umsetzung eines (bis jetzt noch kleinen) Projekts, 
das vermutlich mit der Zeit noch ein bisschen wächst.
Ich habe dabei einige digitale Sensoren und ein paar Aktuatoren (z.B. 
Pneumatik-/Hydraulikventile etc.). Für die Ausgänge habe ich nun 
Relaismodule für den I²C-Bus gefunden (z.B. das hier: 
https://de.aliexpress.com/item/1005005775051224.html).

Leider habe ich sowas noch nicht für die Inputs gefunden.
Klar es gibt die GPIO-Expander, die sind dann aber auf 3,3 oder 5V. Ich 
brauche aber 12V (und das Teil sollte recht unempfindlich sein, da evtl. 
die schaltenden Relais ein bisschen EMV verursachen könnten). Man könnte 
auch hinter so nen Expander dann ein Optokopplermodul packen, aber ich 
würd gerne den Verdrahtungsaufwand gering halten.

Kennt niemand ein Modul, das direkt 8 oder 16 Inputs mit nem großen 
Sannungsbereich auf den I²C legt? Meine Suchen haben bisher noch nichts 
ergeben (außer, die Module von Horter & Kalb - die sind mir aber 
irgendwie zu teuer, da ich im Endausbau vermutlich bei 50..60 Inputs 
liege).

Viele Grüße

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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T. S. schrieb:
> Leider habe ich sowas noch nicht für die Inputs gefunden.
> Klar es gibt die GPIO-Expander, die sind dann aber auf 3,3 oder 5V. Ich
> brauche aber 12V (und das Teil sollte recht unempfindlich sein, da evtl.
> die schaltenden Relais ein bisschen EMV verursachen könnten).

PCF8754, um mal ein Beispiel zu nennen. An die Inputs müssen allerdings 
Spannungsteiler um die 12V auf den gewünschten Wert zu reduzieren.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcf8574.pdf

Weitere Möglichkeit sind 74HC.. Schieberegister, parallel in, seriell 
out. Wieder mit Spannungsteiler, sind aber nicht I2C.

: Bearbeitet durch User
von T. S. (d-platoon)


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Hallo Jörg,

da habe ich mich wohl falsch ausgedrückt: Ich suche ein fertiges Modul - 
hatte eigentlich nicht vor, Platinen zu entwerfen...

Also im Endeffekt etwas, das das 
(https://de.aliexpress.com/item/1005004384499442.html) mit dem 
(https://de.aliexpress.com/item/1005005321051562.html) auf einer Platine 
vereint.

von Rainer W. (rawi)


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T. S. schrieb:
> und das Teil sollte recht unempfindlich sein, da evtl. die schaltenden
> Relais ein bisschen EMV verursachen könnten).

Was kann dir besseres als zusätzliche elektromagnetische Verträglichkeit 
passieren?
Wie auch immer Relais die verursachen sollen - mehr EMV hat noch nie 
geschadet.

Wenn du einen störunempfindlichen Bus suchst, ist I2C allerdings eine 
schlechte Wahl, da der H-Pegel rezessiv ist und dann eine hohe Impedanz 
besitzt.

von N. M. (mani)


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T. S. schrieb:
> Also im Endeffekt etwas, das das
> (https://de.aliexpress.com/item/1005004384499442.html) mit dem
> (https://de.aliexpress.com/item/1005005321051562.html) auf einer Platine
> vereint.

Im Prinzip hast du ja mögliche Komponenten. Selbst zusammen 
löten/schrauben ist keine Option?

Bei Eingängen stellt sich halt die allgemeine Frage: nach was für einem 
Standard sollen die high/low Pegel den arbeiten?

T. S. schrieb:
> Für die Ausgänge habe ich nun Relaismodule für den I²C-Bus gefunden
> (z.B. das hier: https://de.aliexpress.com/item/1005005775051224.html).

Rein Interesse halber: was für I2C Expander sind denn da drauf?

von T. S. (d-platoon)


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Rainer W. schrieb:
> Was kann dir besseres als zusätzliche elektromagnetische Verträglichkeit
> passieren?
> Wie auch immer Relais die verursachen sollen - mehr EMV hat noch nie
> geschadet.

Du hast Recht - hab mich bescheuert ausgedrückt: Die Relais könnten 
Störimpulse auf die Versorgungsspannung streuen. Ich möchte die Taster 
und Sensoren aber nicht mit einer eigenen Spannungsversorgung entkoppeln 
müssen, darum könnte was von der "elektrischen Sauerei" über die Taster 
bei den Eingängen landen und das sollten sie vertragen. Bzw. da das 
Ganze an einem Dieselmotor (Bleibatterie mit Lichtmaschine) hängt, sind 
eben Spannungsschwankungen zu erwarten.

Den I²C-Bus halte ich in den jeweiligen Schaltschränkchen recht kurz und 
der hat auch ne eigene Spannungsversorgung. Da hätte ich mir jetzt 
erstmal keine großen Sorgen gemacht.
Die Kommunikation unter den Schaltschränkchen soll dann per CAN 
stattfinden.
Schaltschränke gibts vier und, wenn das alles mal soweit läuft 
vermutlich noch ne Funkstrecke mit ESP Now. Letzteres ist aber noch 
Zukunftsmusik.

von T. S. (d-platoon)


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N. M. schrieb:
> T. S. schrieb:
>> Also im Endeffekt etwas, das das
>> (https://de.aliexpress.com/item/1005004384499442.html) mit dem
>> (https://de.aliexpress.com/item/1005005321051562.html) auf einer Platine
>> vereint.
>
> Im Prinzip hast du ja mögliche Komponenten. Selbst zusammen
> löten/schrauben ist keine Option?
Ich hatte einfach gehofft, dass ich das richtige Teil nur noch nicht 
gefunden habe, aber wenn es wirklich nichts zu geben scheint, würde ich 
die oben genannten Komponenten vermutlich schon selbst zusammen löten.
Sind halt wieder Fehlerquellen (bei der Montage und bei Erschütterungen 
etc).

> Bei Eingängen stellt sich halt die allgemeine Frage: nach was für einem
> Standard sollen die high/low Pegel den arbeiten?
High-Pegel wär super, sonst muss ich einiges an der Maschine umbauen

> T. S. schrieb:
>> Für die Ausgänge habe ich nun Relaismodule für den I²C-Bus gefunden
>> (z.B. das hier: https://de.aliexpress.com/item/1005005775051224.html).
>
> Rein Interesse halber: was für I2C Expander sind denn da drauf?

Da ist ein XL9535 drauf. So steht es auf der Platine und das Datenblatt 
könnte da auch passen. Aufm IC steht zwar auch eine Bezeichnung, unter 
der ist aber nichts zu finden.

von N. M. (mani)


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T. S. schrieb:
> High-Pegel wär super, sonst muss ich einiges an der Maschine umbauen

Ne du hast mich falsch verstanden glaub ich. Es gibt ja verschiedene 
Logik Standards. Die Frage bei der Forderung nach einem "weiten 
Eingangsspannungsbereich" war: an was für einer Spannung soll es denn 
als High und ab wann als Low gewertet werden?

T. S. schrieb:
> Da ist ein XL9535 drauf.

OK, danke.

von T. S. (d-platoon)


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N. M. schrieb:
> Ne du hast mich falsch verstanden glaub ich. Es gibt ja verschiedene
> Logik Standards. Die Frage bei der Forderung nach einem "weiten
> Eingangsspannungsbereich" war: an was für einer Spannung soll es denn
> als High und ab wann als Low gewertet werden?
Ach so, okay. 12V wären high. Da ist meist ein Schaltpunkt um 8V gängig, 
oder?
Die Module von Horter schalten ab 4V logisch high.
https://www.horter.de/blog/i2c-module-fur-hutschiene/

In der Regel hab ich schon überall satte Pegel, so dass ich da flexibel 
bin. Wie oben geschrieben kanns aber halt mal ein bisschen 
Spannungsschwankungen im System geben (Batterie + LiMa)

von Lötlackl *. (pappnase) Benutzerseite


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T. S. schrieb:
> Die Relais könnten
> Störimpulse auf die Versorgungsspannung streuen

Inwiefern?

von T. S. (d-platoon)


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Lötlackl *. schrieb:
> T. S. schrieb:
>> Die Relais könnten
>> Störimpulse auf die Versorgungsspannung streuen
>
> Inwiefern?

Na Spannungsspitzen beim Abfallen def Relais- bzw. Ventilspulen.
Soweit ich das bis jetzt gesehen hab, haben zumindest die Ventile keine 
Schutzbeschaltungen (Freilaufdiode etc.)

Beitrag #7576831 wurde vom Autor gelöscht.
von Steve van de Grens (roehrmond)


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T. S. schrieb:
> Na Spannungsspitzen beim Abfallen def Relais- bzw. Ventilspulen.

Wenn da Spitzen entstehen hat jemand die Freilaufdiode vergessen. Behebe 
Fehler lieber, anstatt Balkone dran zu bauen.

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