Schieberegister mit UDN2981A an Raspberry PI

[Markus W. (markus_w314)]

Hallo zusammen,

hätte mal eine Anfängerfrage bzw. bräuchte eure Meinung zu der Schaltung 
im Anhang.

Möchte mit einem RPI eine (bereits vorhandene) 4-stellige 7-Segment 
Anzeige ansteuern.

Die Anzeige wurde früher an einer kleinen SPS betrieben und ist soweit 
"steckerfertig" in einem Gehäuse vergossen, d.h. es gibt die 7 
Anschlüsse für die jeweilige 24V-Spannungsversorgung und eine gemeinsame 
Masse.

Durch diverse Beiträge und Ideen hier im Forum hab ich mich dazu 
entschieden das Ganze mit 74HC595 Schieberegistern und UDN2981A Treibern 
umzusetzen da ich ja eine High-Side Schaltung (?) brauche.

Hab das Ganze versucht modular aufzubauen, so dass ich vereinfacht 
gesagt 4 gleiche Platinen löte und die dann am RPI anschließe.

Mir geht es jetzt drum ob ich irgendwo noch einen groben Denkfehler habe 
bzw. noch irgendwas zum Schutz des RPI mit verbaut werden sollte (z.B. 
PullUps an den SPI-Pins, ...).

Vielen Dank schon mal im Voraus!

[Falk B. (falk)]

Markus W. schrieb:

> Durch diverse Beiträge und Ideen hier im Forum hab ich mich dazu
> entschieden das Ganze mit 74HC595 Schieberegistern und UDN2981A Treibern
> umzusetzen da ich ja eine High-Side Schaltung (?) brauche.

Ja.

> Mir geht es jetzt drum ob ich irgendwo noch einen groben Denkfehler habe
> bzw. noch irgendwas zum Schutz des RPI mit verbaut werden sollte (z.B.
> PullUps an den SPI-Pins, ...).

Im Prinzip stimmt alles was du da gezeichnet hast. Mit der kleinen 
Ausnahme. Du brauchst einen 74_HCT_595, damit der mit 3,3V sauber 
angesteuert werden kann. Siehe Pegelwandler.

[Cyblord -. (cyblord)]

Ich empfehle gleich ein TPIC6B595 zu nehmen. Treiber und Schieberegister 
in einem.

[Markus W. (markus_w314)]

Falk B. schrieb:
> Im Prinzip stimmt alles was du da gezeichnet hast. Mit der kleinen
> Ausnahme. Du brauchst einen 74_HCT_595, damit der mit 3,3V sauber
> angesteuert werden kann. Siehe Pegelwandler.


Die 74HC595 hab ich hier jetzt leider schon rumliegen. Hab aber noch 
einen KY-051 Level-Shifter rumliegen.

Wenn ich den mit einbaue und die 74HC595 mit 5V betreibe sollte es ja 
kein Problem geben, oder?

[Markus W. (markus_w314)]

Cyblord -. schrieb:
> Ich empfehle gleich ein TPIC6B595 zu nehmen. Treiber und
> Schieberegister
> in einem.

Da habe ich aber wieder das Problem mit der Low-Side Schaltung. Ich 
brauche ja High-Side...

[Falk B. (falk)]

Markus W. schrieb:
> Die 74HC595 hab ich hier jetzt leider schon rumliegen. Hab aber noch
> einen KY-051 Level-Shifter rumliegen.

Was soll das für ein IC sein? Ich finde den nicht.

> Wenn ich den mit einbaue und die 74HC595 mit 5V betreibe sollte es ja
> kein Problem geben, oder?

Man braucht drei Pegelwandler für clock, data, und load am Raspberry 
Pi.

[Markus W. (markus_w314)]

Falk B. schrieb:
> Was soll das für ein IC sein? Ich finde den nicht.

https://joy-it.net/de/products/COM-KY051VT

Das Teil hab ich noch von einem anderen Projekt rumliegen. Ist ein 
4-kanaliger Pegelwandler.

[Mario M. (thelonging)]

Falk B. schrieb:
> Was soll das für ein IC sein?

Das ist ein TXS0104E auf einer Platine.

Falk B. schrieb:
> Man braucht drei Pegelwandler

Der TXS0104E hat vier.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Markus W. schrieb:
> Ist ein 4-kanaliger Pegelwandler.
So einer mit Pullups für den High-Pegel und einer entsprechend langsam 
steigenden Flanke.

Für SPI mit seinen unidirektionalen Signalen nehme ich lieber richtige 
unidirektionale Pegelwandler, die sowohl high wie auch low aktiv 
treiben.

[Jens G. (jensig)]

Lothar M. schrieb:
> Markus W. schrieb:
>> Ist ein 4-kanaliger Pegelwandler.
> So einer mit Pullups für den High-Pegel und einer entsprechend langsam
> steigenden Flanke.

Naja, auch die angegebenen 2Mbps sollten für obigen Zweck lässig 
reichen.

> Für SPI mit seinen unidirektionalen Signalen nehme ich lieber richtige
> unidirektionale Pegelwandler, die sowohl high wie auch low aktiv
> treiben.

Wenn er sich was neues bestellen müsste, kann er auch gleich die 
HCT-Typen bestellen, und muß nicht mehr mit irgendwelchen lästigen 
Pegelwandlern herumhandieren.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jens G. schrieb:
> Naja, auch die angegebenen 2Mbps sollten für obigen Zweck lässig reichen.
Ach richtig, der TXS0104E hat ja diese "edge rate accelerator" drin. Das 
passt dann schon.

[Falk B. (falk)]

Lothar M. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Naja, auch die angegebenen 2Mbps sollten für obigen Zweck lässig reichen.
> Ach richtig, der TXS0104E hat ja diese "edge rate accelerator" drin. Das
> passt dann schon.

Naja, mit so einem ähnlichen Ding bin ich mal bei OneWire auf die Nase 
gefallen. Bidirektionale Pegelwandler mit automatischer 
Richtungsumschaltung würde ich nur nutzen, wenn ich sie WIRKLICH 
brauche.

[Falk B. (falk)]

Markus W. schrieb:
> https://joy-it.net/de/products/COM-KY051VT
>
> Das Teil hab ich noch von einem anderen Projekt rumliegen. Ist ein
> 4-kanaliger Pegelwandler.

Probier's damit aus, wird schon schief gehen ;-)

[Dietrich L. (dietrichl)]

Falk B. schrieb:
> Mit der kleinen
> Ausnahme. Du brauchst einen 74_HCT_595, damit der mit 3,3V sauber
> angesteuert werden kann.

Er versorgt den 74HC595 doch mit VCC=3,3V, da ist das in Ordnung. Bei 
VCC=5V wäre ein HCT allerdings notwendig.

[Falk B. (falk)]

Dietrich L. schrieb:
> Er versorgt den 74HC595 doch mit VCC=3,3V, da ist das in Ordnung. Bei

Uups, stimmt ja, hab ich irgendwie übersehen. 8-0
Der UDN ist mit 3,3V auch noch ansteuerbar, passt.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Markus W. schrieb:
> Die 74HC595 hab ich hier jetzt leider schon rumliegen. Hab aber noch
> einen KY-051 Level-Shifter rumliegen.

Falk hat seinen Fehler korrigiert, der HC kann mit 3,3 Volt, damit ist 
der Pegelwandler verzichtbar.

Lothar M. schrieb:
> Ach richtig, der TXS0104E hat ja diese "edge rate accelerator" drin. Das
> passt dann schon.

Dessen Bruder TXS0108E habe ich sowohl am I2C als auch per SPI auf eine 
SD-Karte problemlos laufen. Die gab's 2019 samt Platinchen über Ali für 
43ct.