Soldered Qwiic I2C-Reichweitenverlängerer LTC4331

I2C wurde für kurze Verbindungen auf einem einzelnen Board entwickelt, und ein Qwiic-Kabel, das deutlich länger als ein oder zwei Meter ist, funktioniert bald nicht mehr. Dieser Board verwandelt Ihren I2C-Bus in eine differentielle Verbindung, die über ein Standard-Ethernet-Kabel übertragen wird, sodass Sensoren und andere I2C-Geräte in einem anderen Raum, am anderen Ende eines Gewächshauses oder auf der anderen Seite eines Gebäudes untergebracht werden können.

Die Verbindung benötigt zwei Boards, eines an jedem Ende des Kabels. Die "Board" neben Ihrem Mikrocontroller fungiert als lokale Seite, was die Standardeinstellung ist. Schließen Sie am "Board" am anderen Ende den REMOTE-Pin an 3,3 V an, um ihn zur entfernten Seite zu machen, und er steuert dann die daran angeschlossenen I2C-Geräte. Ihr Code bleibt unverändert: Geräte am anderen Ende antworten unter ihren üblichen Adressen, als befänden sie sich auf demselben Bus.

Das Herzstück des "Board" ist der LTC4331 von Analog Devices. Über Lötbrücken lässt sich die Verbindungsgeschwindigkeit einstellen - vom "Fast-Mode Plus" mit 1 MHz über eine Kabellänge von bis zu 30 m bis hin zu 100 kHz über 1200 m sowie noch langsamere Übertragungsraten darüber hinaus. Die Verbindungspins halten Leitungsfehlern von ±60 V und ESD-Entladungen von ±40 kV stand, was wichtig ist, wenn ein Kabel durch ein Gebäude oder im Freien verläuft.

Schließen Sie Ihren Mikrocontroller oder Ihre I2C-Geräte über die "Qwiic" Connector an, oder löten Sie die 2,54-mm-Stiftleisten an und verwenden Sie die "Board" auf einem Steckbrett. Die RJ45-Buchse nimmt ein Standard-Ethernet-Kabel auf und überträgt das Differenzpaar zusammen mit 3,3 V und Masse. Die Steckleisten führen außerdem die Steuer- und Statuspins des LTC4331 heraus: ON, um ihn in den Energiesparmodus zu schalten, RDY und LINK, um zu überprüfen, ob die Verbindung besteht, ALERT, um Interrupts von der Gegenstelle weiterzuleiten, und CTRL, um ein digitales Signal an die Gegenstelle zu senden.

• IC: Analog Devices LTC4331 - robuster I2C-Extender
• Verbindung: differentiell über Twisted-Pair-Kabel mit RJ45-Buchse
• Verbindungsgeschwindigkeit und maximale Kabellänge, wählbar über die SPEED1/SPEED2-Jumper: 1 MHz / 30 m · 500 kHz / 60 m · 250 kHz / 200 m · 125 kHz / 600 m · 100 kHz / 1200 m · 63, 31, 20 und 12,5 kHz / über 1200 m
• Standard-Geschwindigkeitseinstellung: SPEED1 niedrig, SPEED2 niedrig (1 MHz, 30 m)
• Betriebsmodus: standardmäßig lokal (der LTC4331 zieht den REMOTE-Pin schwach auf Low) oder ferngesteuert (REMOTE auf 3,3 V gelegt)
• I2C-Adresse des Steuergeräts: 0x77 (Standard) oder 0x3C - 0x3F / 0x74 - 0x76 über die A1/A2-Jumper oder deaktiviert
• Spannungsversorgung: 3,3 V
• I/O-Logikpegel: 3,3 V
• Pull-up-Widerstände: 10 kΩ an SDA/SCL, über eine Lötbrücke abschaltbar
• Connector: ein "Qwiic", ein RJ45, zwei 6-polige 2,54-mm-Stiftleisten
• Betriebstemperaturbereich: −40 °C bis 85 °C (LTC4331I)
• Board Abmessungen: 38 × 22 mm
• Befestigung: zwei 3,2-mm-Bohrungen