Automatische Hühnerklappe

Hallo zusammen,

ich habe vor für unseren Hühnerstall eine automatische Hühnerklappe selber zu bauen. Aus früherer Zeit besitze ich noch einen Arduino Uno Rev 3 (SMD Variante) mit dem ich die Steuerung machen möchte.

Da ich mich nur bedingt auskenne, frage ich hier nach. Ich bitte um Verständnis, wenn einige Ausdrucksweisen falsch sind oder ein paar "dumme" Fragen von mir kommen.

Die Umstände sind folgende: Der Hühnerstall liegt etwas abgelegen und es existiert keine Spannungsversorgung. Gedachte wäre das ganze über 9V-Akkus bzw auch über Solarzellen mit Akkus zu versorgen.

Das Gewicht der Hühnerklappe weiß ich noch nicht genau, da diese noch in Bau ist. Aber gedachte wäre, dass die Klappe mit einem Gegengewicht (ungefähr gleiches Gewicht wie die Klappe) versehen wird, damit der Motor beim hochziehen entlastet wird.

Ich habe im Internet einige Varianten gelesen mit verschiedenen Motoren und Schaltungen, dadurch bin ich etwas verwirrt.

Mein Plan wäre einen 9-15V DC Motor (Link unten) über 2 Relais (Link unten) ansteuern. Der Motor soll über einen Zahnriemen dann eine Welle antreiben, die die Klappe bewegt.

Für den Motor und den Arduino wäre eine Spannungsversorgung über 9V-Akkus bzw über Solar geplant. Mir ist bewusst, dass bei dauerhaftem Betrieb so ein Akku in kurzer Zeit leer ist. Gedacht wäre den Arduino schlafen zu lassen und nur kurz 2 mal am Tag zu festen Zeiten "aufwachen" zu lassen um den Motor anzusteuern.

Jetzt stellt sich halt die Frage, ob das dann grundsätzlich funktionieren kann. Und wie lange man mit einem 9V Akku bzw mit Solar auskommt, bis man den Akku wechseln muss.

Mir ist bewusst, dass ich wahrscheinlich einiges vergesse, aber mir geht es hier drum, ob man den Gedanken weiterverfolgen kann oder ob das eher nicht praxistauglich ist.

Ich hoffe ihr könnt mir hierzu sachliche und nützliche Antworten geben. Falls hier noch irgendwelche wichtigen Daten fehlen, dann schreibt einfach und ich poste diese nach.

Schon mal vielen Dank für jede Antwort.

Gruß Alex

Motor

Relais

Jetzt stellt sich halt die Frage, ob das dann grundsätzlich funktionieren kann.

ja

Und wie lange man mit einem 9V Akku bzw mit Solar auskommt, bis man den Akku wechseln muss.

bei geschickter Wahl des Solar-Panels würde ich sagen bis zum Ende der Lebenszeit eines Akkus. Alles ein wenig größer Dimensionieren, dann brauchst dir einige Jahre keine Gedanken über die Stromversorgung machen.

bezüglich der Motoransteuerung, schau dir mal das an https://forum.arduino.cc/index.php?topic=240574.0 - insbesondere das Bild zur Verschaltung mit zwei Relais. Stichwort - H-Schaltung

Also weitgehend stellt sich das einfach dar, allerdings bin ich beim Durchdenken des Ablaufes an einer Stelle im gedachten Programm auf ein für mich nicht so ohne weiteres lösbares Problem gestoßen.

Die Klappe morgens zu öffnen, war zunächst einfach, aber bei folgender if-Abfrage stieß ich auf ein Problem:

if ( zeit==schliesszeit && alleHühenerimStall){ klappe_zumachen}

else klappe noch auflassen

Da fehlt ein mir noch unbekannter Sensor zur Ermittlung der nicht in den Stall zurückgekehrten Hühner.

Oder es gibt Informationen über den Ablauf, die in deiner Beschreibung fehlen. :)

(deleted)

noiasca: ja

bei geschickter Wahl des Solar-Panels würde ich sagen bis zum Ende der Lebenszeit eines Akkus. Alles ein wenig größer Dimensionieren, dann brauchst dir einige Jahre keine Gedanken über die Stromversorgung machen.

bezüglich der Motoransteuerung, schau dir mal das an https://forum.arduino.cc/index.php?topic=240574.0 - insbesondere das Bild zur Verschaltung mit zwei Relais. Stichwort - H-Schaltung

Okay, das mit den Dioden verstehe ich, danke für den Tipp! :) Gibt es dann noch was zu beachten oder würde meine Schaltung bestehend aus Arduino, Schaltrelais, Dioden und Motor funktionieren ohne die Teile zu beschädigen?

Schafft mein angegebener Motor mein Vorhaben?

Und zu dem Solar Thema:

Also ein Akku mit großer Kapazität, der dann stetig über Solar geladen wird. In welcher Dimension kann man sich das vorstellen ohne gleich Unmengen an Geld zu investieren?

Danke :) Alex

So groß muss der Akku gar nicht sein. Es muss halt zu deinem Motor-Spitzenstrom passen, und so, dass du im Winter auch bei 7 Tagen schlechten Wetter durchkommst. Sparvariante wäre wohl ein kleiner 12V Bleiakku, ein simpler Laderegler und ein Solarmodul. Das es was besseres gibt als ein Bleiakku ist mir schon klar, aber wenn der Preis eine Rolle spielt...

Mechanisch bin ich nicht so drauf, aber gefühlt ist der Motor nicht geeignet, 1.28 Nmm ist quasi nichts. Such dir einen Getriebemotor (oder hol dir einen Scheibenwischer-Motor, Fensterheber-Motor vom KFZ-Schlachter, da brauchst halt dann wirklich viel strom)

Ich würde so roundabout 100 EUR einplanen.

Scheibenwischer-Motor, Fensterheber-Motor vom KFZ-Schlachter, da brauchst halt dann wirklich viel strom

Da kann man sicher auch eine (hierfür eher überdimensionerte) Autobatterie günstig herbekommen.

Also zum Thema Akku:

Ich habe mich informiert und der Arduino Uno braucht im Schlafmodus noch ca 40mah. Dann brauche ich ja schon alleine für den Betrieb des Arduino am Tag 1ah. Dann noch mit Motorstrom von vllt 100-200mah dazu.

Thema Auto-Batterie wäre hier interessant. Wir haben noch eine zu Hause. Ich weiß jetzt keine Kenndaten, aber mit so einer Batterie kommt man doch bestimmt 30-40 Tage hin, oder mehr?

der Uno eignet sich wegen der ganzen Periopherie kaum für Stromspar-Anwendungen. Mach dein Projekt zunächst mit dem UNO, wenns läuft, steigst um auf einen Arduino Pro Mini oder ähnliches.

Stimmt, bei einem normalen Uno mit Linearreglern und LED ist es wurscht, ob der Controller selbst im Schlafmodus ist oder nicht. 40 mA sind beim Arduino-Regler auch 40 mA * 12V und deine grobe Schätzung von 1Ah/Tag würde bedeuten, dass du die Batterie mindestens einmal im Monat aufladen müsstest, wenn sie noch die Hälfte ihrer Nennkapazität hat. (Oder bis dahin die Solargeschichte am laufen haben).

Wenn du wirklich Strom sparen willst, ist die Priorität: 1. StepDown Regler 12V -> 5V 2. Standalone atmega328 (ohne Betriebs-LED) (Oder noiasca's Tip mit dem Pro Mini) 3. Sleep - Modus

Okay, das habe ich mir schon so gedacht. Unabhängig davon. Ich glaube ich habe vorher ein bisschen falsch gerechnet.

Angenommen ich nehme eine 12V Autobatterie mit 50Ah. Dann nehme ich noch einen Step down Regler von 12V auf 5V für den Arduino. Den Motor für die klappe schließe ich direkt an die Batterie.

Wenn ich meinen Arduino jetzt über 5V betreibe und er ca 50mA Strom aufnimmt, dann liegt die Leistung ja bei 0,25W und der Verbrauch liegt bei 0,25Wh. Am Tag dann ca 6Wh.

Wenn ich dann eine Autobatterie mit einem Solarmodul mit 5W lade, dann bekomme ich ja bei 3 Stunden Sonnenschein 15Wh zusammen. Mein täglicher Bedarf wäre gedeckt und die Autobatterie lädt sich auf.

Rechne ich da jetzt ungefähr richtig, oder ist das falsch?

Danke für eure Hilfe!

Hallo,

Bei Solarmodulen wird immer eine Peek Leistung angegeben. Du kannst für den Winter von maximal 30% ausgehen und das für 3-4 Stunden wenn die Sonne scheint. Das heist Du must damit rechnen das der Aku mal eine Woche fast nicht geladen wird. Dann macht es Sinn wenn die Solarzelle den Aku in den nächsten 5-6 Tagen mit 30% auch wieder voll bekommt. Zudem hat so ein Aku niedrigen Temperaturen schnell mal nur noch 50% seiner Kapazität. Also solltest Du davon ausgehen das du mit der Solarzelle bei 30% und 4 Stunden mindestens das Doppelte von dem in den Aku rein bekommst als das was Du innerhalb von 24 Stunden verbrauchst. Wegen der unterschiedlichen Spannungen würde ich das immer in Wh umrechnen und das vergleichen.

Für 12V Akus gibt es ganz gut verwendbare Solarpanels mit Laderegler für den Camping Bereich. Schau dich da mal um.

Heinz

Noch eine kleine Frage die zum Aufbau der Schaltung gehört.

Ich werde einen DC-Motor 10-14V und 13W verwenden. Stromaufnahme ist bei ca 1,6A. Ich will das ganze mit einer H-Schaltung für Rechts- und Linkslauf betreiben. Welche Dioden brauche ich für den Rücklaufstrom?

Hallo,

für den Anlauf des Motors würde ich mal vom 3-4 fachen Strom ausgehen, also 10A , die kosten doch nix. Diode 10A

Heinz

Wenn du einen Sack voller 1N4001 hast, kannst du die (als Freilaufdioden) natürlich auch nehmen. Die 1A sind ja kein Dauerstrom.

Hi Alex,

den Akku für den Motor auslegen (Spannung, Spitzenstrom). Da du den aber nur 2x am Tag für ein paar Sekunden brauchst, ist es nicht der Motor, sondern der Arduino ist das Teil, was dir den Akku leer säuft.
Ein Arduino UNO braucht ~ 50mA, schlafen legen quasi unnütz, da zu viel drum herum.
Ein Arduino Micro Pro 3.3V / 8MHz braucht ~ 5mA im Normalbetrieb. Und ja, dafür gibt es anderes zu beachten.
Du brauchst einen USB-TTL-Konverter, 3.3V Step-Down, und hinten dran wieder eine Anpassung um den Motor zu treiben.

Annahme Motor 2x 1min @ 12V/1.25A (15W) = 0.021Wh in 24h
Annahme Arduino UNO @ 24h = 6Wh
Annahme Arduino Micro Pro 3.3V / 8MHz @ 24h = 0.396Wh

Je nach Step-Down kann man mit 75-95% Wirkungsgrad rechnen (für die 3.3V)

Gruß André

Hi

Zum Thema 'Sind denn schon alle Hühner im Stall' wurde mir glaubhaft von einem Hühner-Haber versichert: Ja, wenn's dunkel ist, sind alle (noch lebenden) Hühner im Stall - Die sehen nämlich Nachts draußen auch Nichts und sind so leichte Beute für Fuchs und Co - wollen Die nun halt auch nicht sein. Und: Das Huhn, Welches dieser Behauptung widersprechen möchte, ist halt am nächsten Tag nicht mehr in dieser Gruppe enthalten ... (bevor hier Wer schreit: Die Viecher gehen schon ganz von Alleine in den Stall ... Alle! - vll. etwas Licht im Stall vorhalten, damit's im Stall heller als draußen ist und erst zum Zapfenstreich, mit verschlossenem Tor, verlöschen lassen)

mfG