Go Down

Topic: Projekt Gartenbewässerung - Anfänger benötigt Hilfe (Read 17619 times) previous topic - next topic

MaHa76

Ich verstehe deine Denkweise.... mich bringt das schrittweise Ergänzen manchmal in ein kleines Chaos...

Du kannst ja erstmal "spielen" um Sensorrn und Aktuatoren kennen zu lernen.

Das eigentliche Projekt würde ich aber schon mit ein paar grundlegenden Sensoren angehen. Dann mußt du hinterher nur die Variablen anpassen.
Wenn du von vornherein sagst die Pumpe darf nur laufen wenn min. 5cm Wasser in der Tonne sind, ist es leicht das hinterher auf 10cm zu ändern wenn du merkst dass die Pumpe eine Strudel und damit Luft zieht... nur als Beispiel. Da siehst du schnell einen Erfolg den man mal ein paar Wochen laufen lassen kann.

Und keine Angst, dass du an einen Punkt kommen könntest wo du hängst.

In dem Forum hier sind so viele Leute unterwegs die helfen wollen und können.

HotSystems

im ersten Anlauf werde ich komplett ohne Sensoren bewässern. Sprich pro Beet eine bestimmte Zeit (wenn ich die Pumpe da habe, werde ich sehen, wieviel sie fördert...).
Dann solltest du dir mit der RTC eine "Schaltuhr" aufbauen, die du auch im LCD anzeigen lässt. Beide haben I2C und das ist doch ideal.

Über diese Uhr kannst du dann minutengenau und entsprechend lange dein Wasser fließen lassen. Alles andere kannst du Stück für Stück hinzu bauen.

Ich denke auf dieser Basis lässt sich das konstruieren.

Wenn  du es mit einem Hauswasserwerk baust, hast du reichlich Fördermenge.
Ich kann damit einem Rasensprenger, angeschlossen an die Pumpe, der durch den Druck hin und her schwenkt, wunderbar meinen Rasen wässern.

Gruß Dieter

I2C = weniger ist mehr: weniger Kabel, mehr Probleme. 8)

Orandus

Es gibt mind. zwei Gründe, weshalb ich die ganze Sensorik entkoppeln muss:
- Leistung/ verfügbare Pins auf dem Arduino sind begrenzt (ein Mega ist schon unterwegs...)
- lange Wege bis zu den Beeten für die (Feuchtigkeits-)sensoren. Ich möchte nicht den gesamten Garten verkabeln müssen.  

Aus diesen Gründen werde ich wohl mehrere Arduinos im Garten verteilen:

- Hauptsteuerung im Gartenhaus - das ist die Einheit, die wir hier aktuell diskutieren
- Messstation in Beet 1 (Solarbetrieb?)
- Messstation in Beet 2 (Solarbetrieb?)
- Messstation Regentonnen/Pumpe/Luftfeuchtigkeit usw. bei den Tonnen

Wie ich dann die Messdaten zur Hauptsteuerung sende, weiß ich noch nicht. Da gibt es ja mehrere Möglichkeiten. Zum Ausprobieren habe ich ersteinmal mehrere 433Mhz, NRF24L01 und ESP2866 Module bestellt und werde sehen, mit welcher Methode ich am Besten zurecht komme.

Da hier im WLan auch noch ein Raspberry Pi inkl. Webserver dauerhaft läuft, wäre die Speicherung der Messwerte in einer Datenbank und Abfrage durch die Hauptsteuerung denkbar. Eine Kontrolle oder Steuerung per Smartphone wäre somit auch ermöglicht, wobei dies der letzte Schritt sein wird.

Wie gesagt, das Ganze ist alles noch reine Theorie, da ich aktuell außer dem Uno und ein paar wenigen Sensoren hier noch nichts liegen habe. Ich warte ja sehnsüchtig auf die Lieferungen, aber die werden noch einige Zeit auf sich warten lassen.

Und zum Schluss: Du hast vollkommen Recht. Die Hilfestellung der Benutzer hier in diesem Unterforum (die anderen habe ich mir noch nicht genau angesehen) ist wirklich hervorragend. Vielen Dank dafür!

Lars

MaHa76

OK- der Ansatz die Sensoren später drahtlos einzubinden ist gut.

Bei meinen Eltern habe ich eine ganz simple Steuerung für das Licht in Küche und Wohnzimmer- der Wunsch war einfach, dass das Licht innen heller wird wenn es außen dunkler wird und umgedreht... das ganze ist mit einem RTC- Modul und 2 PIR kombiniert.

Ein Helligkeitssensor liegt mit Solarzelle in der Veranda auf dem Fensterbrett und gibt seine Werte via nrf24 zur eigentlichen Steuerung.

Da du ja auch nicht ale zehntel Sekunden die Daten bräuchtest könntest du später auch solche Sensoren mit nano und kleiner (USB)Solarzelle bauen....

agmue

... wollte ich bei euch Profis nachfragen ...
Nimmst Du auch was vom Amateur?
... in meine Regentonnen (zur Zeit ca. 600l) stecke ...
Sollte sich in Deinem Garten ein Loch auftun, so fülle es mit einem frostsicheren Regenwassertank und einem Wirbelfeinfilter, dann hast Du Wasser auch im Frühjahr!
Was mir aktuell noch Sorgen bereitet ist die Pumpe für die Regentonnen.
Ich habe mich gegen ein Hauswasserwerk entschieden, da dieses einen Wasserspeicher hat, wo das Wasser länger drin stehen und müffeln könnte. War zumindest meine Befürchtung. Daher habe ich mich (mit Tank) für eine Tauchdruckpumpe (Elektra Beckum TDP 7500 S) mit seperatem Druckschalter (Elektra Beckum Hydromat HM1) entschieden. Die Firma gibt es leider nicht mehr, daher auch keine Links. Für Dich als Tonnenbesitzer sollte etwas wie die Tauchdruckpumpe GARDENA 6000/5 automatic passen. In meinem Garten verlaufen unterirdisch Abflußrohre als Leerrohre für 1"-Schläuche zu Kugelauslaufhähnen. Hahn auf = Pumpe läuft; Hahn zu = Pumpe stoppt. Einziges Problem: Auch wenn ich Kindern sage, es sei kein Trinkwasser, vergessen sie das ganz schnell. Sie haben es alle überstanden.
- über eine LCD anzeigen, ob und welches Beet gerade bewässert wird
- über einen Button ein Programm (erst Beet 1 für 10 Min. dann Beet 2 für 10 Min. oder manuell Beet 1 oder 2) starten
Zwei Zeilen sind zu wenig. Nimm lieber ein Grafikdisplay, auch mit Touch, da paßt auch an Schrift einfach mehr Info drauf. Mit Deiner Erfahrung sollte das machbar sein.

StepDown-Wandler könnten die 12 V auf 5 V für den Arduino reduzieren.

Ich fange gerne auf einem Mega2560 an, um dann bei der Optimierung zu probieren, ob das Programm auch auf einen Nano paßt.

Sollte es noch niemand geschrieben haben: Willkommen im Forum!
Die Vorstellungskraft ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. (Albert Einstein)

nix_mehr_frei

#20
Mar 24, 2016, 05:41 pm Last Edit: Mar 24, 2016, 05:45 pm by nix_mehr_frei
Als Pumpe solltest du mal einen Blick auf die Shurflow Pumpen werfen. z.B. die Trailking und wie sie alle heißen. Das sind Membranpumpen für die Trinkwasserförderung in Wohnmobilen. Die sind selbstansaugend und trockenlauffest und laufen mit 12V. Die haben sogar einen Druckregeler eingebaut. Die Pumpe läuft kurz, bis genügend Druck auf der Leitung aufgebaut ist, dann schaltet sie sich ab. Wenn Wasser entnommen wird, sinkt der Druck und die Pumpe springt wieder an...
Für den Empfang der Uhrzeit kannst du auch ein GPS-Modul verwenden. Das sollte im Garten ja freie Sicht nach oben haben  ;)
Ein 2x 16 Display halte ich für etwas "unterernährt", da bekommst du nicht genügend drauf, um vernünftig durch Menüs navigieren zu können. 4x20 halte ich für das Minimum.
Ein Drehencoder mit Taster wäre auch noch eine schöne Möglichkeit für "selbsterklärende" Bedineung. Am Konopf drehen und zur Auswahl drücken.
Touch ist zwar schwer in Mode, im Garten würde ich aber Abstand davon nehmen. Man hat schmutzige Hände, es gibt Morgentau, oder er regnet drauf...
Im Laden funktioniert sowas toll, aber im Feld ist das Käse.
Als Netzteil empfehle ich dir ein gebrauchtes ATX-Computernetzteil. Das hat wohl jeder rumliegen. Den Arduino über die 5V Schlafspannung versorgen (+5V VSB) und wenn dicke Verbraucher, die 12V benötigen, versorgt werden sollen, dann brückt man über ein kleines Relais PS_ON mit einem Massekontakt
http://logbuch.dmaertens.de/elektronik-hardware/pc-netzteil-kurzschliessen
rot ist blau und Plus ist Minus

Orandus

Und schon wieder neue Beiträge mit neuen Ideen :-)

@MaHa: Das macht mir Mut. Ich werde die 2,4Ghz Funken direkt austesten, wenn sie ankommen. Einige passende Beispiele dazu habe ich mir schon in die Favoriten gepackt. Die Versorgung per Solarzellen kommt allerdings dann erst im nächsten Schritt.

@agmue: Klar, gerne auch Tips von Amateuren. Die 3 Tonnen (ich glaube es sind jeweils 200l, die Standardtonnen halt...) sind natürlich wirklich zu wenig, wenn es um heiße Sonnentage mit wenig Regen geht. Sollten die Tonnen leer sein, würde ich den Anschluss der Pumpe an den Wasserhahn draußen hängen. Der Vorbesitzer hat zum Glück einen eigenen Zähler einbauen lassen, so dass wir dafür zumindest kein Abwasser zahlen müssen (hoffe ich zumindest). Ob nun die Pumpe oder der Wasserhahn als Quelle dienen, sollte dem Rest egal sein.

Ich habe es heute leider nicht geschafft, mich mit dem Thema Pumpen weiter zu beschäftigen. Von den von dir angesprochenen Kindern habe ich auch zwei hier zu Hause, die dann doch wieder mehr Aufmerksamkeit einforderten :-) Aber ich werde deine Vorschläge auf jeden Fall mit einbeziehen.

Als ich mich Anfangs mit dem Thema beschäftigt habe, habe ich ein Youtube Video gesehen, in dem jemand die beschriebene Steuerung über einen Button und ein 1602 LCD realisiert hat. Ich war sehr beeindruckt von der Einfachheit, so dass ich es damit im ersten Schritt auch probieren werde. Natürlich ist es schöner viele Infos auf einem großen TFT darzustellen, doch das LCD soll in diesem Fall wirklich nur zur notwendigen Kontrolle dienen. Das Datalogging für tiefergehende Diagnosen, muss ich aber auch einplanen, da hast du Recht.

Mir fehlt gerade die Idee, was ich mit dem StepDown Adapter in meiner Lösung machen soll. Könntest du das noch weiter ausführen?

Danke für die Willkommensgrüße :-)

@nix_mehr_frei:
Ich habe mir die Trailkingpumpen kurz angesehen. Die fördern, wenn ich das richtig gesehen habe, max. 10l pro Minute. Ich muss ehrlich gestehen, ich weiß nicht, was aus meinem "Outdoor" Wasserhahn kommt. Das würde ich aber als Minimum ansehen und ich denke, dass es über den 10l/Min. liegt. Sind diese Pumpen wirklich für ein Bewässerungsystem dimensioniert? Nach Ostern werde ich den Wasserhahn draußen mal reaktivieren und schauen, was der so in der Minute aus der Leitung jagt.

Die Hauptsteuereinheit wird wohl im Gartenhaus ihren Platz finden, um zumindest dem Regen nicht ausgesetzt zu sein (über Luftfeuchtigkeit mache ich mir dann Gedanken). Von daher ist die RTC Lösung wohl der GPS Lösung vorzuziehen.

Zum  Thema Displaygröße habe ich ja oben schon etwas geschrieben. Sollte ich merken, dass doch nicht genug Platz ist, lässt sich das Ganze ja problemlos erweitern. Wobei sich mir da gerade die Frage stellt, ob ich für die erste Version alles verlöten soll oder lieber nur die Steckplätze einlöten und nur die Verbindungen / Spannugnsleitungen fest verdrahten soll. Aber dies ist wiederum ein neues Thema...

Zum Thema Touchdisplay gebe ich dir allerdings Recht, im Garten(häuschen) sollte es "handfestere" Möglichkeiten geben verschieden Programme zu wählen.

Die ATX-Netzteile sehe ich mir auch später an (ich habe im Moment leider nur begrenzt Zeit. Allerdings wäre es schön nur ein Netzteil zu haben anstatt 3-4 (1xArduino, 2-3 für die Magnetventile).

So viele neue Ideen, und jetzt ist auch noch Ostern mit großen Familienbesuchen... Ich hoffe, dass ich zumindest ab und zu mal ein paar Sachen nachlesen kann.

Vielen Dank euch, und schon einmal ein frohes Osterfest
Lars

Theseus

im ersten Anlauf werde ich komplett ohne Sensoren bewässern. Sprich pro Beet eine bestimmte Zeit (wenn ich die Pumpe da habe, werde ich sehen, wieviel sie fördert...).

Aber ich mache mir schon Gedanken, wie ich mittels Feuchtigkeitssensoren usw. das Ganze etwas intelligenter machen kann. Aber eins nach dem anderen.
Mit Zeitsteuerung kommt man in meinen Augen schon recht weit. Ob es geregnet hat, bekäme man auch über den Füllstand der Regentonnen heraus. Steckt er deutlich, hat es einigen Regen gegeben und die Beete dürften feucht sein. Steigt er minimal, kann man die Wässerungszeit reduzieren. Ein Temp-Sensor im Schatten und einer in der Sonne könnte einen Anhaltspunkt über die Stärke der Sonneneinstrahlung geben.

agmue

Mir fehlt gerade die Idee, was ich mit dem StepDown Adapter in meiner Lösung machen soll. Könntest du das noch weiter ausführen?
Deine Ventile (oder was auch immer an Elektrik) möchten 12 V, der Arduino und weitere Elektronik 5 V. Da gibt es mehrere Möglichkeiten der Stromversorgung. Welche optimal wäre, weiß man erst, wenn das Gesamtkonzept bekannt ist. Eine Möglichkeit wäre, ein 12 V Netzteil zu verwenden und die 5 V mittels StepDown-Regler zu erzeugen. Diese Regler sind effizienter als der vom UNO (es soll "Varianten" des UNO geben, wo das anders sein soll) und unempfindlich gegen "ungenaue" Eingangsspannungen. Ich habe 12 V quer durch den Garten vergraben, da kommt trotz dickem Lautsprecherkabel am Ende nicht unbedingt noch 12 V an.

Hier neben mir steht ein ATX-Netzteil für meine Experimente und ich hatte das Bild vor Augen, wie dieses Netzteil auf einer Wiese im Morgentau steht. Ich hoffe, der erfahrene Elektronikbastler verzeiht mir meine Phantasie  :D aber für mich gehört ein offenes ATX-Netzteil mit Lüfter ausschließlich in trockene, Spinnen- und Maus arme Räume. Daher wäre mein Ansatz ein 12 V Netzteil, weitere Spannungen mittels Step-Down.

Lange Rede, kurzer Sinn: Solche StepDown-Regler gehören m. E. in Deine Basterkiste!

Zur Pumpe: Meine macht 3,2 bar (Wasserhahn 6 bar), da schließe ich auch meinen Hochdruckreiniger an und bin dann nicht mehr zu bremsen, weil ich ja nur mit Regenwasser herumspritze, das habe ich schon als Kind gerne gemacht! Das sind Momente zum Genießen  :smiley-mr-green:

Die Shurflow Pumpe kenne ich vom Camping, das ist natürlich eine ganz andere Leistungsklasse, aber auch eine gute Idee. Es gibt welche von "Tröpfchenbewässerung" bis Dusche. Da bist Du beim Campingausrüster an der richtigen Adresse, die machen gerade Frühjahrspartys mit Kinderbelustigung und Grillwürstchen.

Der Druckverlust auf 20 m Schlauch ist nicht zu unterschätzen. Dank des Tiefbauunternehmers, der mir den Tank (nebenbei bei einer Terassenrenovierung) eingebaut hat, habe ich 1" Schlauch unterirdisch verlegt, weil 1/2" schon zu merklichen Verlusten führt. Die Shurflow Pumpen sind für kurze Entfernungen gut geeignet, bei längeren Schläuchen muß man halt sehen, daß am Ende genug rauskommt. Da könnte Dich ein Gartenteichfachmann beraten, der hätte auch Schläuche und Abzweigungen.

Sollte es auch eine Mutter zu den Kindern, früher einfach Ehefrau genannt, geben, so könnte die - ich möchte Dich nur schon darauf vorbereiten - auf die Idee eines Wasserfalls oder Brunnens kommen. Spätestens dann spielt auch die Akustik eine Rolle. Du glaubst nicht, was ein Wasserhahn in der Stille des Gartens nerven kann  :) eine Pumpe natürlich sowieso.

Viel Spaß beim Ostereiersuchen!
Die Vorstellungskraft ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. (Albert Einstein)

Orandus

Hallo,

so, zurück aus dem Osterurlaub...

Ok, ich denke ich habe das mit dem StepDown-Regler verstanden. Über die Stromversorgung habe ich mir noch nicht wirklich Gedanken gemacht. Um es für den Anfang einfach zu gestalten dachte ich an 3 Netzteile (1x Arduino, jeweils einen für die 2 Magnetventile). Geht sicher aber auch mit einem, da muss ich noch schauen.

Ansonsten habe ich viel über das Thema Sensorik nachgedacht. Ich bin zu dem Entschluss gekommen, dass eine rein zeitliche Steuerung wirklich keinen Sinn macht. Mindestens die aktuelle Bodenfeuchtigkeit möchte ich gerne  -neben der festen Zeit- als Entscheidungsgröße mit einbeziehen.

Ich habe auch schon solch einen Feuchtigkeitssensor hier herumliegen, allerdings habe ich nun oft gelesen, dass diese Sensoren recht schnell kaputtgehen (oxidieren, sich auflösen). Kapazitive Feuchtigkeitsmessung soll hier Abhilfe schaffen, aber da bin ich nicht ganz schlau draus geworden, bzw. habe noch keinen Sensor gefunden, der es längere Zeit im Beet aushält.

Vielleicht gibt es auch andere Alternativen? Ich habe da an ein Referenzblumentopf gedacht... Sollte es regnen und die Erde in dem Topf feucht werden, wird der Topf schwerer. Verdunstet das Wasser, wird er wieder leichter... Das Ganze über einen Drucksensor auswerten und Grenzwerte definieren. Macht das Sinn? Oder halt die Idee von Theseus, über den Wasseranstieg in den Tonnen herausfinden, ob es an dem Tag ausreichend geregnet hat. Auch hier müsste ich über eine Messreihe herausfinden, wieviel Anstieg ausreichend Regen bedeutet. Falls die Sensoren in der Lage sein sollten auch minimale Anstiege in den Tonnen zu bemerken.

Es wird also doch komplizierter als anfangs angenommen :o

An einen Wasserlauf für die Frau (die es zum Glück gibt und die meine Elektroniküberlegungen und -spielereien sehr geduldig aushält  :)  ) möchte ich noch nicht denken...

Viele Grüße,
Lars  

MaHa76

ich behaupte jetzt mal, dass feuchter Boden in x cm Tiefe kühler ist als an der Oberfläche...

Orandus

Die Frage ist, wie ich die aktuelle/durchschnittliche Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit mit einrechne, und ob es da einen berechen- und vor allem messbaren Zusammenhang gibt.

Hast du damit schon Erfahrungen gemacht?

MaHa76

Nein, mit Erfahrungen kann ich da nicht dienen. Für die Luftfeuchte gibt es aber Sensoren. Das sollte nicht das Problem sein...

Orandus

Hallo zusammen,

ich warte immer noch auf die meisten Teile, aber ich habe mir weiterhin Gedanken zu dem Aufbau des Ganzen gemacht.

Als Display kommt nun doch ein 2,8" Touchdisplay zum Einsatz. Das Display wurde heute geliefert, leider konnte ich es noch nicht testen, da die Steckplätze auf meinem Funduino so schlecht gelötet wurden, dass kein Shield passt. Und ich hatte einfach zu wenig Female-Male Stecker... Aber gleich kommt noch ein Paket mit einem Arduino Mega (der auch die Hauptarbeit leisten wird) und ein Breadboardkabel Set... Ich werde nie wieder zuwenig Kabel haben  :)

In der angehängten Grafik habe ich mal das Gesamtsystem dargestellt, wie ich es mir aktuell vorstelle. Vielleicht könnt ihr mal drüberschauen und sollten Fehler drin sein Bescheid geben?

Kontrolleinheit:
Arduino Mega als Controller
2,8" Touch TFT zur Anzeige von Daten. Manuelle Steuerung der Bewässerung über das Display noch nicht geplant
DS3231 Zeitgeber
NRF24l01 Sendet zur festgelegten Zeit Signal an die Messboards und erwartet Messwerte zurück (Feuchtigkeitsmessungen)
Relaismodule Steuern die Magnetventile

Messstation(en):
Solarpanel Soll die Stationen mit Strom versorgen, habe mich hier noch gar nicht eingelesen
Arduino Nano oder Pro Mini Hier muss ich noch sehen, welcher Typ besser geignet ist. Wenn die Kontrolleinheit per 2,4GHz ein Signal sendet, soll sie einmalig eine Feuchtigkeitsmessung ausführen.
NRF24l01 Wartet auf das Signal von der Kontrolleinheit und sendet die Messdaten zurück
Feuchtigkeitssensor Immer noch keine Lösung, welches Modul ich hierfür verwende. Da mit meiner Lösung nur einmal täglich gemessen wird, erhoffe ich mir eine längere Lebensspanne.


Wenn ich das richtig überblicke sollten die Pins des Mega für die einzelnen Module ausreichend sein.

Seht ihr bei dem Aufbau von vornherein irgendwelche groben Schnitzer, oder wäre das so realisierbar?

Vielen Dank schon einmal,
Lars

Whandall

Ob die Messstationen ganz ohne Hilfsakku/Supercap/... direkt mit dem Solarpanel funktionieren (und bei welcher Beleuchtung) halte ich für fraglich.

Du willst Rechner und Receiver durchgehend betreiben, um ein Paket pro Tag zu empfangen und darauf zu antworten.
Wenn du die Messstationen nur ab und an aufweckst, dann misst, sendest und wieder schlafen gehst, kannst du den Stromverbrauch sehr stark senken.
Eine Messung am Tag halte ich für sehr wenig.
In der Messstation könntest du einen 3.3V Pro Mini verbauen, der USB Chip zieht bei einem Nano nur unnötig Strom.

Mit Solarbetrieb habe ich noch nicht gespielt, da kann ich nicht hilfreich sein, mein Akku-Arduino läuft mit zwei 18650 Zellen auf 5V reguliert, der fette Akkupack ist nötig wegen der vielen WS2812b die ich damit betreibe.  
Ah, this is obviously some strange usage of the word 'safe' that I wasn't previously aware of. (D.Adams)

Go Up