Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 5V Schaltung mit 3,3V Display realisieren


von micha (Gast)


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Hallo,

ich benutze AT90CAN32 mit CAN Transceiver TJA1040T und habe bis heute 
alles erfolgreich getestet und betreibe alles auf 5V.

Nun möchte ich ein OLED Display (NHD-1.69-160128UGC3) anschließen, der 
aber 3,3V Versorgungsspannung braucht und diesen möchte ich an 4-wire 
SPI betreiben.

Das Problem ist wie kriege ich es hin die 4-SPI Leitungen 3,3V 
kompatibel? Oder ist es zu empfehlen die gesamt Schaltung auf 3,3V 
umzustellen? Wenn die gesamt Schaltung auf 3,3V, was mache ich dann mit 
dem CAN Transceiver? Ich finde leider nichts in der mehr oder weniger 
leicht lötbaren Baugröße für 3,3V?

Oder was ist die richtige "Strategie" für die Schaltung?

Gruss
Micha

von Wolfgang (Gast)


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micha schrieb:
> Das Problem ist wie kriege ich es hin die 4-SPI Leitungen 3,3V
> kompatibel?

Mit einem Pegelwandler für 4 Leitungen mit der passenden Richtung.
Pegelwandler schaffen die Brücke zwischen inkompatiblen Systemen, wenn 
man beim Systemdesign nicht auf eine einheitliche Linie geachtet wurde 
oder Teilsysteme nicht in der passenden Technik bezahl-/verfügbar sind.

von 5V ist tot (Gast)


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micha schrieb:
> as Problem ist wie kriege ich es hin die 4-SPI Leitungen 3,3V
> kompatibel?
Pegelwandler
> Oder ist es zu empfehlen die gesamt Schaltung auf 3,3V
> umzustellen?
Ja
> Wenn die gesamt Schaltung auf 3,3V, was mache ich dann mit
> dem CAN Transceiver?
Einen für 3.3V verwenden.
> Ich finde leider nichts in der mehr oder weniger
> leicht lötbaren Baugröße für 3,3V?
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn65hvd233-ht.pdf
SOIC-8 ist problemlos lötbar.

von Frank K. (fchk)


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micha schrieb:
> Hallo,
>
> ich benutze AT90CAN32 mit CAN Transceiver TJA1040T und habe bis heute
> alles erfolgreich getestet und betreibe alles auf 5V.
>
> Nun möchte ich ein OLED Display (NHD-1.69-160128UGC3) anschließen, der
> aber 3,3V Versorgungsspannung braucht und diesen möchte ich an 4-wire
> SPI betreiben.
>
> Das Problem ist wie kriege ich es hin die 4-SPI Leitungen 3,3V
> kompatibel?

1* 74LVC125, mit 3.3V versorgen
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74LVC125.pdf

> Oder ist es zu empfehlen die gesamt Schaltung auf 3,3V
> umzustellen?

Dann läuft der AVR nur mit 8 MHz statt 16.

> Wenn die gesamt Schaltung auf 3,3V, was mache ich dann mit
> dem CAN Transceiver? Ich finde leider nichts in der mehr oder weniger
> leicht lötbaren Baugröße für 3,3V?

www.maximintegrated.com/en/products/interface/transceivers/MAX3051.html
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn65hvd233-ht.pdf

Wobei CAN eigentlich ein 5V Standard ist, der bei 3.3V nicht 100% 
einzuhalten ist, aber meist trotzdem funktioniert. Ein 
Dual-Supply-Transceiver ist die bessere Lösung: 3.3V für Logik, 5V für 
den Bus.

http://www.maximintegrated.com/en/products/interface/transceivers/MAX13054.html

> Oder was ist die richtige "Strategie" für die Schaltung?

Zukünftig keinen AVR mehr verwenden. Das ist 5V-Technologie, und die 
stirbt langsam.

fchk

von Moby (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Zukünftig keinen AVR mehr verwenden. Das ist 5V-Technologie, und die
> stirbt langsam.

Um auf den Vorteil des weiten Einsatzbereiches der robusten 8-Bitter ab 
1,8 bis hoch zu 5,5V zu verzichten? Da stirbt so schnell nichts. Seit 
kurzem erhältlich: AtMega48/88/168PB.

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> Um auf den Vorteil
             ^^^^^^^
LOL, der war gut.

von Moby (Gast)


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5V ist tot schrieb:
> der war gut.

Nö. AVR war nicht gut, die sind es auch weiter ;-)
Wenngleich man sich bei drahtgebundenen Bussystemen langsam wirklich mal 
überlegen sollte, auf drahtlose Kommunikationsformen umzusteigen...

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> AVR war nicht gut, die sind es auch weiter
Ein wahres Wort.

von Moby (Gast)


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5V ist tot schrieb:
> Ein wahres Wort.

Schön. Dann können wir mit der Aussage ja beide leben ;-)

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> 5V ist tot schrieb:
>> Ein wahres Wort.
>
> Schön. Dann können wir mit der Aussage ja beide leben
und zu was besserem übergehen.

von Moby (Gast)


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5V ist tot schrieb:
> und zu was besserem übergehen.

Sich in den Möglichkeiten einschränken meinst Du?

von Bränko (Gast)


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Bränko schrieb:
> V → 3V3: LVC [VCC = 3V3]
> 3V3 → 5V: HCT [VCC = 5V]
> Line Driver:
> 74xx  OE x LINE  purpose
> 125  4 x \1  single
> 126  4 x 1  single
> 240  \2 x \4  bidir
> 244  \2 x 4  bidir
> 540  \1 x \8  one dir
> 541  \1 x 8  one dir

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> Sich in den Möglichkeiten einschränken meinst Du?
Nein, dann hätt ich 'beim AVR bleiben' geschrieben.

von Moby (Gast)


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5V ist tot schrieb:
> Nein, dann hätt ich 'beim AVR bleiben' geschrieben.

Rechnen sollte man schon können ;-)

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> Rechnen sollte man schon können ;-)
Ja, ist sehr nützlich. Was hat das aber mit dem Thema zu tun?

von Moby (Gast)


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5V ist tot schrieb:
> Was hat das aber mit dem Thema zu tun?

(5,5V-x) > (3,3V-x) -> AVR= mehr Möglichkeiten.
Kommst Du mit ?
5V für tot zu erklären ist da ungünstig.
Aber natürlich steht es jedem frei sich einzuschränken.

von Peter (Gast)


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Moby schrieb:
> (5,5V-x) > (3,3V-x) -> AVR= mehr Möglichkeiten.
> Kommst Du mit ?

Gegenfrage: Wofür braucht man 5V außer, dass man es "schon immer so 
gemacht hat"?

Endlich kann man mit einem LDO direkt an USB (günstige Netzteile), alle 
ICs gibt es für 3,3V, LL-MOSFETs machen es auch mit & für große braucht 
man auch bei 5V Treiber, alle neuen Controller haben 3,3V.

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> (5,5V-x) > (3,3V-x) -> AVR = mehr Möglichkeiten.
> Kommst Du mit ?
Wow, top Argument. Bei welchem Projekt ist ein so großer Dynamikumfang 
nötig?

Ansonsten hat man immer am meisten Möglichkeiten, wenn man sich einen 
zum Projekt passenden µC aussucht und sich nicht auf eine Architektur 
versteift.

von Moby (Gast)


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Peter schrieb:
> Gegenfrage: Wofür braucht man 5V

* für eine große Vielfalt an (z.T. recht günstigen) Sensoren
* (5,5V-x) ist auch sehr vorteilhaft als größere potentielle 
Energiereserve bei energiesparenden, akku/batterie/solar versorgten 
Anwendungen.

von Moby (Gast)


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Peter schrieb:
> ICs gibt es für 3,3V, LL-MOSFETs machen es auch mit & für große braucht
> man auch bei 5V Treiber

Richtig. MOSFET- auch so ein Punkt.
Bei 3,3V wird die Auswahl von direkt ansteuerbaren Mosfets schon sehr 
eng.
Das ist mit 5V wesentlich unproblematischer.
Ohne Treiber-Notwendigkeit

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> * für eine große Vielfalt an (z.T. recht günstigen) Sensoren
Hast du ein paar Beispiele? Dieses Argument zieht aber auch nur wenn man 
einen dieser Sensoren auch braucht.
> * (5,5V-x) ist auch sehr vorteilhaft als größere potentielle
> Energiereserve bei energiesparenden, akku/batterie/solar versorgten
> Anwendungen.
Wenn's um Energie sparen geht ist das mit den 5V sowieso keine gute 
Idee, erstens gehen die Leckströme zurück und zweitens nimmt die 
Leistung zum Laden der Gate Kapazitäten (bei konstanter Frequenz) 
quadratisch mit Vdd ab.
Die paar µA für einen guten LDO fallen dann auch nicht mehr auf.

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> Bei 3,3V wird die Auswahl von direkt ansteuerbaren Mosfets schon sehr
> eng.
Man darf sich nur nicht auf Bedrahtete beschränken und da wir hier von 
"mehr Möglichkeiten" sprechen ist das sowieso ein Blödsinn.

von Frank K. (fchk)


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Moby schrieb:

> * (5,5V-x) ist auch sehr vorteilhaft als größere potentielle
> Energiereserve bei energiesparenden, akku/batterie/solar versorgten
> Anwendungen.

Das ist wieder eine der Antworten, wo Du bewiesen hast, dass Du kein 
Fachmann bist.

Leistungsaufnahme ist P=U^2/R
Mit R=const und Uh=U/2 ist
Ph=Uh^2/R=U^2*R/4

Heißt: halbe Versorgungsspannung->viertel Leistungsaufnahme
Was meinst Du, warum die ganzen PC-Prozessoren sowie die schnellen ARMs 
und MIPS und PPCs mit Kernspannungen von 1.2V und weniger laufen? Na?

Das Erzeugen der erforderlichen Spannungen mit Schaltreglern ist gar 
kein Problem. Gute Designs haben Wirkungsgrade deutlich über 90%. Aber 
natürlich hast Du mangels Grips in der Birne nie ein gutes Design 
hinbekommen.

Also schweig, bevor Du Dich weiter blamierst.

fchk

von Moby (Gast)


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Frank K. schrieb:
> bevor Du Dich weiter blamierst

Wir reden hier von Energiereserve.
Da seh ich die Blamage jetzt ganz woanders ;-)

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> Wir reden hier von Energiereserve.
Was hilft dir die Energiereserve wenn du sie nicht effizient einsetzt?
Akkulaufzeit ergibt sich immer aus Energie/Leistungsaufnahme.

von Falk B. (falk)


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Katholisch oder evangelisch?
Hetero oder Homo?
Grün oder Rot?
Techno oder Groove?
Links oder Rechts?
Raider oder Twix?

von Moby (Gast)


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5V ist tot schrieb:
> Was hilft dir die Energiereserve wenn du sie nicht effizient einsetzt?

Schon klar. Die hilft nix. Wird jenseits 3,3V sofort vernichtet. Junge 
Junge, hier sind Theorien im Umlauf. Was sollen nur die Anfänger denken?
Ein paar 5V Sensoren reiche ich noch nach...

von 5V ist tot (Gast)


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Moby schrieb:
> Wird jenseits 3,3V sofort vernichtet.
Was soll das jetzt heißen?

von MaWin (Gast)


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micha schrieb:
> Nun möchte ich ein OLED Display (NHD-1.69-160128UGC3) anschließen, der
> aber 3,3V Versorgungsspannung braucht

3.3V ist dessen absolute maximum rating, nominell will er 2.8V sehen.

Zwar hat er getrennte VCC und VCCIO, aber auch die darf nur maximal 3.3V 
betragen, also ist es ok, daß auf dem Modul beide zusammengefasst sind.

Bei SPI ist eine Leitung bidirektional.

Einfachste Lösung: Von 5V auf 2.8V Vorwiderstände verwenden, so 1mA hält 
jede Eingangsschutzdiode aus, also 4k7 (weil nicht beide 
Versorgungsspannungen anliegen müssen). Bremst natürlich die 
Signalflanken.

Variante 2: Bidirektionale Level-Begrenzer wie QS3244, enthält 8 von 
denen du nur 5 brauchst.

Variante 3: Du weisst ja, wann du die Richtung umschalten musst, also 
74LVT125 (leider nur 4, CS eventuell immer aktiv?). Den SDA schaltest du 
ab wenn der OLED sendet, und damit du das erfährst, kommt der Pin auch 
noch direkt an einen Eingang
1
5V             2.8V
2
3
CTRL --+
4
       |
5
OUT --|>o--+-- SDA
6
           |
7
IN --------+

von Lothar (Gast)


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micha schrieb:
> AT90CAN32 mit CAN Transceiver TJA1040T

LPC11C24 3.3V mit integriertem CAN Transceiver 5V (braucht dann 
allerdings 3.3V und 5V Versorgungen). Demo-Design und -Software hier:

https://www.olimex.com/Products/ARM/NXP/LPC-P11C24/

von Frank K. (fchk)


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Moby schrieb:
> 5V ist tot schrieb:
>> Was hilft dir die Energiereserve wenn du sie nicht effizient einsetzt?
>
> Schon klar. Die hilft nix. Wird jenseits 3,3V sofort vernichtet.

Nö. Hat Dir schon mal jemand den Unterschied zwischen Linearreglern und 
Schaltreglern nahe gebracht? Bei Schaltreglern wird nichts einfach so 
vernichtet, die Energie wird einfach nicht abgerufen. Wirkungsgrade von 
93% ist Realität.

Schau Dir mal das an. Da kannst Du was bei lernen.

http://www.ti.com/product/tps63060

fchk

von Moby (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Hat Dir schon mal jemand den Unterschied zwischen Linearreglern und
> Schaltreglern

Indem Du mir zu erklären versuchst, daß Schaltregler und 3V Versorgung 
Effizienz für den Verbrauch bedeuten stellst Du aber den 5V Vorteil der 
AVRs hinsichtlich viel mehr Flexibilität bei der Spannungsversorgung und 
dem Anschluß von Peripherie nicht in Frage. Stell Dir vor, der AVR lässt 
sich genauso mit 3V und Schaltreglern betreiben... Hat Dir das schon mal 
jemand nahegebracht? Da kannst Du noch was lernen, Du großer Fachmann 
;-)

Ein paar gebräuchliche, analoge 5V Sensoren sind zum Beispiel LM35 
(Temperatur), die HIH4000er (Luftfeuchte) von Honeywell oder diverse 
MPXler (Druck). Viele Sensoren haben auch einen weiteren Einsatzbereich 
von 2,7-5,5V, zum Beispiel Lichtsensoren wie der TSL12. Da nutzt man bei 
5V dann gern den größeren Meßspannungshub.

von Frank K. (fchk)


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@Moby, Du bist nicht mehr weit von einer Merkbefreiung entfernt.

von Moby (Gast)


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Frank K. schrieb:
> @Moby, Du bist nicht mehr weit von einer Merkbefreiung entfernt

Sonst noch (persönliche) Anmerkungen zum Thema?

> Also schweig, bevor Du Dich weiter blamierst.

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