Hardware-Details
Der LTC4331 von Analog Devices übernimmt die Erweiterung. Er wandelt den I2C-Bus in ein Differenzsignal auf einer verdrillten Leitung um, sodass derselbe transparente Bus über ein Ethernet-Kabel geführt werden kann. Diese Platine verfügt über einen Qwiic-Anschluss, eine RJ45-Buchse, zwei 6-polige Steckleisten für die Steuer- und Status-Pins sowie Lötbrücken für die Verbindungsgeschwindigkeit, die Steueradresse und die Pull-up-Widerstände.
Wichtige Spezifikationen
| Specification | Value |
|---|---|
| Schnittstelle | |
| Schnittstelle | I2C (Qwiic) |
| Qwiic-kompatibel | Ja |
| Standard-I2C-Adresse | 0x77 (das eigene Steuergerät des LTC4331) |
| I2C-Adresse veränderbar | Ja, 0x3C bis 0x3F und 0x74 bis 0x77 mit den Jumpern A1 und A2, oder deaktiviert |
| Breadboard-kompatibel | Ja |
| Link | Differenzsignal über Twisted-Pair-Kabel, RJ45-Buchse |
| Verbindungsgeschwindigkeit | 12,5 kHz bis 1 MHz, einstellbar über die Jumper SPEED1 und SPEED2 (Standardwert 1 MHz) |
| Maximale Kabellänge | 30 m bei 1 MHz bis zu über 1200 m bei 100 kHz und darunter |
| Modus | Standardmäßig lokal, ferngesteuert, wenn der REMOTE-Pin auf 3,3 V gelegt ist |
| Pull-up-Widerstände | 10 kΩ an SDA und SCL, mit einem Lötbrückenstecker abtrennbar |
| Leistung | |
| Versorgungsspannung | 3,3 V |
| Logikpegel | nur 3,3 V |
| Betriebsstrom | 65 mA |
| Ruhestrom | 40 µA |
| Schutz | ESD |
| Sonstiges | |
| IC | LTC4331 (Analog Devices) |
| Steckverbinder | Ein Qwiic, ein RJ45, zwei 6-polige 2,54-mm-Steckleisten |
| Abmessungen | 38 × 22 mm |
| Montage | Zwei 3,2-mm-Löcher |
| Betriebstemperatur | −40 °C bis 85 °C (LTC4331I) |
Pinbelegung
Der linke Steckverbinder (K2) führt die I2C-Seite. Der rechte Steckverbinder (K3) führt die Steuer- und Status-Pins der Verbindung. Die Pins sind von oben nach unten wie oben dargestellt aufgeführt.
| Pin-Kennzeichnung | Pin-Bezeichnung | Beschreibung |
|---|---|---|
RDY | RDY | I2C-Bereit-Status, Open-Drain. Wechselt auf Low, sobald die I2C-Schnittstelle der Platine dem Bus beigetreten ist. Nur auf der lokalen Seite gültig. |
ON | ON | Freigabeeingang. Für den Betrieb auf High halten. Low versetzt den LTC4331 in den Energiesparmodus, wobei seine Ausgänge deaktiviert werden. |
SDA | SDA | I2C-Daten. |
SCL | SCL | I2C-Takt. |
3V3 | 3V3 | 3,3-V-Versorgung. |
GND | GND | Masse. |
LINK | LINK | Verbindungsstatus, Open-Drain. Wechselt auf Low, sobald die Verbindung zur zweiten Platine hergestellt ist. Nur gültig, wenn eine lokale Platine mit einer entfernten Platine verbunden ist. |
REMOTE | REMOTE | Modusauswahl. Bleibt-e der Anschluss unverbunden, wird er als „Low“ gelesen (lokale Seite). Verbinden Sie ihn mit 3,3 V auf der entfernten Platine, um ihn zur entfernten Seite zu machen. |
SLO | SLO | Langsamer Verbindungsmodus. „Low“ begrenzt die Anstiegsgeschwindigkeit des Verbindungssenders, was nur bei den beiden langsamsten Verbindungsgeschwindigkeiten von Bedeutung ist. |
CRTL | CTRL | Ein digitales Signal, das von der lokalen Platine an die entfernte Platine weitergeleitet wird. Auf dem Siebdruck ist es als CRTL gekennzeichnet. |
ALERT | ALERT | Interrupt, der von der entfernten Seite an die lokale Seite zurückgegeben wird. |
GND | GND | Masse. |
Der Qwiic-Stecker (K4) führt SCL, SDA, 3V3 und GND.
Die RJ45-Buchse (K1) überträgt die differentielle Verbindung:
| RJ45-Pin | Signal |
|---|---|
| 1 | DIFF+ |
| 2 | DIFF- |
| 5 | GND |
| 6 | 3V3 |
| 3, 4, 7, 8 | Nicht angeschlossen |
Spannungen und Logikpegel
| Anschluss | Unterstützte Spannung | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Qwiic-Stecker und Stiftleisten | 3,3 V | Versorgungsspannung und Logikpegel. Die Platine ist ausschließlich auf 3,3 V ausgelegt. |
| RJ45-Buchse | 3,3 V | Überträgt neben dem Differenzpaar auch 3V3 und GND. |
Diese Platine ist ausschließlich für 3,3 V ausgelegt, sowohl für die Versorgungsspannung als auch für die I2C-Logik. Schließen Sie keine 5-V-Versorgung oder 5-V-Logik an.
Abmessungen
Die Platine ist 38 × 22 mm groß und verfügt über zwei 3,2-mm-Befestigungslöcher.
Jumper
JP2 bis JP7 befinden sich auf der Rückseite der Platine. Die übrigen befinden sich auf der Vorderseite.
| Jumper | Standard | Funktion |
|---|---|---|
| JP1 | Geschlossen | Verbindet 3,3 V mit den SDA- und SCL-Pull-up-Widerständen (jeweils 10 kΩ). Durchtrennen, um die Verbindung zu unterbrechen. |
| JP2, JP3 | 3,3 V | I2C-Adresse des Steuergeräts des LTC4331. JP2 legt A1 fest und JP3 legt A2 fest. Jede ist entweder hoch (3,3 V, Standard), niedrig (GND) oder offen. Siehe die Adresstabelle unten. |
| JP4, JP5 | GND | Verbindungsgeschwindigkeit. JP4 legt SPEED1 fest und JP5 legt SPEED2 fest. Jede Position ist „low“ (GND, Standard), „high“ (3,3 V) oder offen. Siehe die untenstehende Geschwindigkeitstabelle. |
| JP6 | GND | SLO-Pegel. „Low“ (GND, Standard) begrenzt die Anstiegsgeschwindigkeit der Verbindung. Die andere Position verbindet SLO über einen Pull-up-Widerstand mit 3,3 V. |
| JP7 | 3,3-V-Pull-up | LINK-Pin. In der Standardeinstellung wird LINK an einen Pull-up-Widerstand angeschlossen, damit der Status ausgelesen werden kann. Die andere Position verbindet LINK mit GND. |
| JP8 | Geschlossen | Verbindet den Pull-up-Widerstand an RDY. Durchtrennen, um die Verbindung zu trennen. |
Lassen Sie JP6 nicht offen. Laut dem Datenblatt des LTC4331 darf der SLO-Pin nicht
schwebend sein; halten Sie JP6 daher auf GND oder 3,3 V.
Um einen 3-Pad-Jumper zu ändern, durchtrennen Sie die Leiterbahn zwischen den beiden verbundenen Pads und überbrücken Sie dann das gewünschte Paar mit Lötzinn. Um einen Pin offen zu lassen, durchtrennen Sie die Leiterbahn und überbrücken Sie nichts.
I2C-Adresse (JP2 und JP3)
Der LTC4331 verfügt über ein internes I2C-Gerät für Status und Konfiguration. Die Adresse
wird über A1 und A2 eingestellt. Keine dieser Adressen ist in der I2C-
Spezifikation reserviert.
| A1 (JP2) | A2 (JP3) | Adresse |
|---|---|---|
| Hoch | Hoch | 0x77 (Standard) |
| Offen | Hoch | 0x74 |
| Niedrig | Hoch | 0x76 |
| Hoch | Offen | 0x75 |
| Hoch | Niedrig | 0x3F |
| Offen | Niedrig | 0x3C |
| Niedrig | Offen | 0x3D |
| Niedrig | Niedrig | 0x3E |
| Offen | Offen | Internes Gerät deaktiviert |
Verbindungsgeschwindigkeit (JP4 und JP5)
| SPEED1 (JP4) | SPEED2 (JP5) | Verbindungsrate | Maximale Kabellänge |
|---|---|---|---|
| Niedrig | Niedrig | 1 MHz | 30 m (Standard) |
| Offen | Niedrig | 500 kHz | 60 m |
| Hoch | Niedrig | 250 kHz | 200 m |
| Niedrig | Offen | 125 kHz | 600 m |
| Niedrig | Hoch | 100 kHz | 1200 m |
| Hoch | Offen | 63 kHz | Über 1200 m |
| Offen | Offen | 31 kHz | Über 1200 m |
| Offen | Hoch | 20 kHz | Über 1200 m |
| Hoch | Hoch | 12,5 kHz | Über 1200 m |
Die maximalen Längen stammen aus dem Datenblatt des LTC4331 und wurden mit einem Cat5E- Ethernet-Kabel im Labor gemessen. Die tatsächlich erreichbare Länge hängt von Ihrem Kabel und der Umgebung ab.