AnalogHydroPressure
AnalogHydroPressure ist ein FullSize-Modul für eine Zweileiter-Drucksonde mit 4–20-mA-Ausgang. Es erzeugt lokal die Sondenversorgung und digitalisiert den Schleifenstrom. Diese Seite beschreibt Revision 0.5.
Bestückungs- und Bring-up-Anleitung (PDF)
Messpfad und Versorgung
Ein LT8330 erzeugt aus den 5 V des Modulslots die lokale Versorgung von etwa 24 V. Der Schleifenstrom erzeugt am 150-Ω-Shunt (0,1 %) eine Spannung, die gefiltert, begrenzt und am ADS1115-Eingang AIN0 gemessen wird.
| Schleifenstrom | Nominale Shuntspannung |
|---|---|
| 4 mA | 0,600 V |
| 12 mA | 1,800 V |
| 20 mA | 3,000 V |
Diese Werte prüfen den elektrischen Messpfad. Der zugehörige Druckbereich hängt von der Sonde ab; Nullpunkt und Endwert müssen mit der konkreten Sonde kalibriert werden.
Modulanschluss
| Pin | Signal | Funktion |
|---|---|---|
| 1 | GND | Versorgung und Messreferenz |
| 2 | +3V3_SYS | ADS1115 und optionale Identifikation |
| 3 | EEPROM_A0 | Optionales EEPROM |
| 4 | +5V | Eingang des 24-V-Boosts |
| 5 / 6 | I2C0 SDA / SCL | Wählbarer ADS1115-Bus; optionales EEPROM fest |
| 7 / 8 | I2C1 SDA / SCL | Wählbarer ADS1115-Bus |
| 9 | AUX_GPIO1 | Nicht verwendet |
| 10 | AUX_GPIO2 | Boost-Enable |
SPI wird nicht verwendet. Eine zusätzliche SCT013-Eingangsschaltung ist auf diesem Modul nicht implementiert.
Konfiguration vor dem Einschalten
ADS1115-Adresse
Genau einen Adressjumper schließen:
| Jumper | Adresse |
|---|---|
| JP1 | 0x48 |
| JP2 | 0x49 |
| JP3 | 0x4A |
| JP4 | 0x4B |
Bei mehreren Modulen auf demselben ausgewählten Bus müssen die ADC-Adressen verschieden sein. Die ADS1115-Adresse ist unabhängig von der optionalen Module-Identity-Adresse.
I²C-Buswahl mit JP5 und JP6
JP5 wählt SDA, JP6 wählt SCL. Beide dreipoligen Lötjumper müssen gemeinsam auf denselben Bus gesetzt werden:
| Bus | JP5 (SDA) | JP6 (SCL) |
|---|---|---|
| I2C0 | Pins 1–2 brücken | Pins 1–2 brücken |
| I2C1 | Pins 2–3 brücken | Pins 2–3 brücken |
Ohne beide Brücken ist der ADS1115 nicht am I²C-Bus erreichbar. Keine gemischte Buswahl verwenden und niemals alle drei Pins eines Jumpers verbinden: Damit würden I2C0 und I2C1 zusammengeschaltet. Die Jumper wählen den Datenbus, nicht die 5-V-Versorgung. Das optionale Identity-EEPROM bleibt unabhängig davon fest an I2C0.
Boost-Enable
AUX_GPIO2 HIGH aktiviert den Boost, LOW deaktiviert ihn. R7 (100 kΩ) zieht den Enable-Eingang nach GND.
| Mainboard / Slot | Boost-Enable |
|---|---|
| Mini A | GPIO13 |
| Mini B | GPIO14 |
| Weather A | GPIO13 |
Restspannung berücksichtigen
Auch nach dem Abschalten des Boosts kann C9 Restspannung halten. Vor Arbeiten die 24-V-Leitung messen. Die erste Inbetriebnahme erfolgt strombegrenzt und ohne angeschlossene Sonde.
Sondenanschluss und optionale Positionen
J3 verbindet die Zweileiter-4–20-mA-Sonde. Bei Ersatzsonden Versorgung, Polung und Anschlussbelegung anhand des jeweiligen Datenblatts prüfen. Der optionale Messheader J2 führt GND, +24V, LOOP_RETURN und AIN0.
J2 sowie das Identity-EEPROM U3 und dessen Abblockkondensator C1 sind laut
aktueller Anleitung DNP, also nicht zu bestücken. Ein nachträglich bestücktes
EEPROM nutzt I2C0 und die slotabhängige Adresse 0x52 oder 0x53.
Die Messfunktion erfordert dieses EEPROM nicht.
Bestückung und Inbetriebnahme
Die PDF-Anleitung enthält Bauteilwerte, Orientierung und den vollständigen Prüfablauf.
- Feine IC-Pins, Diodenpolung und Bottom-Mount-Stecker prüfen.
- Kurzschlüsse ausschließen; genau einen ADC-Adressjumper und JP5 und JP6 synchron auf den gewünschten I²C-Bus setzen.
- AUX_GPIO2 zunächst LOW halten und ohne Sonde 5 V strombegrenzt zuführen.
- 3,3-V- und 5-V-Versorgung prüfen; Boost anschließend gezielt einschalten.
- 24-V-Ausgang, Schaltverhalten, Ripple und Temperatur prüfen.
- ADS1115 auf der gewählten Adresse am ausgewählten I²C-Bus suchen.
- Mit einer geeigneten Stromquelle 4, 12 und 20 mA prüfen und ADC-Rohwerte dokumentieren.
- Versorgung unter Last prüfen und anschließend mit der vorgesehenen Sonde kalibrieren.
Firmware-Anbindung
Die Hardware benötigt getrennt eine ADS1115-Messanbindung und die passende Ansteuerung von AUX_GPIO2 für die Sondenversorgung. Module Identity aktiviert weder ADC-Treiber noch Boost automatisch.
Die vorhandene Firmware-Dokumentation führt die ADS1115-Integration noch als zurückgestellt. Diese Seite beschreibt deshalb den Hardware- und Prüfstand; eine fertige Drucksensor-Konfiguration in der gemeinsamen Firmware ist damit nicht zugesagt. Eine konkrete Anleitung folgt nach Abgleich des Firmwarestands und Prüfung des vollständigen Messpfads.
Fehlerbilder
| Beobachtung | Prüfen |
|---|---|
| Keine 24 V | AUX_GPIO2, 5-V-Versorgung und Boost-Bauteile |
| ADS1115 nicht erreichbar | 3,3 V, synchrone JP5/JP6-Buswahl, IC-Orientierung und Adressjumper |
| Messwert fehlt | Sondenschleife, Versorgung, Shunt und ADC-Kanal |
| Instabile Messwerte | Ripple, Masseführung, Steckkontakte und Sensorleitung |
Prüfstand
Für den 28. September 2026 sind ERC ohne Fehler mit zehn bekannten Warnungen, DRC ohne Verstöße und saubere Schaltplan/PCB-Parität dokumentiert. Am 5. Oktober wurden Anschlussbelegung und Boost-Enable gegen Netzliste und PCB-Padnetze abgeglichen. Dies ersetzt keine physische Boost-, Last-, Temperatur-, EMV- oder Kalibrierprüfung; diese sind in den Unterlagen noch offen.