RainDetectorController und Head
Entwicklungsstand / WIP
Diese Seite beschreibt die vorhandene Hardware und ihre Prüfgrenzen. RainDetector ist noch kein registrierter Sensor der gemeinsamen EnvNode-Firmware. Eine separate Laborfirmware misst die Ausgangsfrequenz; sie steuert keine Heizung.
Zwei getrennte Baugruppen
| Baugruppe | Revision | Aufgabe |
|---|---|---|
| RainDetectorController | 0.3 | ICM7555-Frequenzfront-end und AO3400A-Heizschalter |
| RainDetectorHead | 0.1 | Passive kapazitive Sensorfläche und Heizwiderstände |
Die Sensorfläche besitzt zwei von Lötstopplack bedeckte, ineinandergreifende Kupferelektroden. Der Controller wandelt das Sensorsignal in einen digitalen 3,3-V-Frequenzausgang um. Eine Frequenzänderung ist noch kein kalibrierter Niederschlagswert und ersetzt keine Kippwaagenmessung.
Verbindungen zum Mainboard
| Anschluss | Pin 1 | Pin 2 | Pin 3 | Pin 4 |
|---|---|---|---|---|
| J3 | GND | +5V | HEATER_EN | +3V3 |
| J4 | GND | +5V | RAIN_FREQ | +3V3 |
Die Versorgungspins sind gemeinsam geführt. J3/J4 sind in der vorhandenen Bestückungsbasis DNP; Anschlussvariante und passende Stecker müssen für den konkreten Aufbau ausgewählt werden. HEATER_EN benötigt einen geeigneten Digitalausgang, RAIN_FREQ einen geeigneten Frequenzmesseingang.
Verbindung zwischen Head und Controller
| Head-Kontakt | Signal | Controller-Kontakt |
|---|---|---|
| J1.1 | HEATER+ | J1.1 |
| J1.4 | GND / Elektrode 2 | J1.4 |
| J2.1 | SENSE / Elektrode 1 | J2.1 |
| J2.4 | HEATER− | J2.4 |
| Pins 2 und 3 | Mechanische Stützung, elektrisch unverbunden | Entsprechend unverbunden |
Die Unterseiten beider Platinen zeigen zueinander. Die 2×2-Steckverbindungen müssen elektrisch und mechanisch korrekt ausgerichtet sein; die Tabelle allein bestätigt weder die Kontaktlage noch die reale Steckhöhe.
Heizung und Fertigung
Zwanzig 15-Ω-Widerstände bilden fünf parallele Stränge mit jeweils vier Widerständen. Das ergibt nominal 12 Ω, etwa 417 mA und 2,08 W an 5 V. Versorgung und Kabel müssen diese Last zusätzlich zu den übrigen Systemlasten tragen. Die Anleitung sieht Widerstände mit mindestens 0,25 W und Beachtung der Temperaturabhängigkeit ihrer Belastbarkeit vor.
C1 des Heads bezeichnet die gefertigte Kupfer-Sensorstruktur, kein aufzulötendes Bauteil. Via-Verschluss, Beschichtung und Wasserausschluss müssen mit dem Fertiger abgestimmt und am aufgebauten Head geprüft werden. Lötstopplack allein ist keine Zusage der Dichtheit.
Getrennte Inbetriebnahme
- Beide Platinen spannungsfrei auf richtige Kontaktzuordnung und Kurzschlüsse prüfen.
- Controller-Versorgung und 3,3-V-Frequenzausgang separat prüfen.
- Frequenz mit trockenem und benetztem Head vergleichen und mit einem Messgerät kontrollieren.
- Heizpfad separat prüfen: Stromaufnahme, Erwärmung, Abschaltung und Temperaturverhalten.
- Erst danach den vollständigen mechanischen Aufbau und Wasserausschluss qualifizieren.
Firmwarestand
Das separate Projekt lab/RainDetector-PCNT zählt steigende Flanken über ESP32-PCNT
und gibt Frequenzwerte über Serial aus. GPIO27 ist dessen Laborvorgabe, keine feste
Zuordnung für alle EnvNode-Mainboards. Es gibt dort kein MQTT und keine Heizautomation.
Das Aufspielen ersetzt die bisherige Firmware auf dem Testgerät.
Die gemeinsame EnvNode-Firmware enthält einen Rain-Gauge-Treiber für Kippwaagen. Dieser ist funktional verschieden und kein RainDetector-Treiber.
Anleitungen und Prüfstand
Die dokumentierten ERC/DRC-Prüfungen vom 14. September 2026 liegen vor den anschließenden Stecker- und Konturänderungen. Vor Fertigung sind aktuelle Prüfungen nötig. Steckhöhe, reale Heizwirkung, Beschichtung und Wasserausschluss sind noch offen.