ich würde gerne eine kleine Poolsonde bauen. Diese soll mittels eines wasserdichten Temperatursensor und einen 433 Mhz Sender die Wassertemperatur an einen Arduino senden. Die Frage die sich stellt ist:
ich würde es gerne mittels Akku betreiben und mit einen Solarpanel diesen Akku wieder laden. Leider habe ich wirklich noch keine großen Erfahrungen darin, weshalb ich gerne euren Rat hätte. Das Board was ich bei der Poolsonde verwenden möchte ist ein kleines Lilypad. Diese schwimmt in einer kleinen(wasserdichten ) Kugel. Das Board benötigt eine Spannung von 2.7 - 5.5 Volt. Auch der 433 Mhz Sender benötigt mind. erstmal 3.0 Volt . Ich würde gerne einen kleinen Akku und Solarpanel nehmen, um die Größe so gering wie möglich zu halten. Hättet Ihr Ideen oder evtl. Verbesserungsvorschläge Würde mich sehr freuen!
Du solltest darauf achten dass, deine Schaltung sehr stromsparsam ist. Kennst Du den Stomverbrauch?
Auf jeden Fall solltest Du einen Sleep Mode ins Programm schreiben, in der Zeit ist alles Down, auch kein Empfang (falls das überhaupt in Deinem Sinn ist, sind ja Deine Anforderungen ans Projekt.)
Aber such einfach mal und zeig uns Deine Lösungsansetze.
Ich würde einen Wasserdichten DS18B20 mit einem Attiny85, einem 433 MHz Sender und einer Lipo Zelle 18650 (2Ah) nehmen. Die Temperatur alle 5 Minuten auslesen und senden, dann den Attiny Schlafen legen, dann hält der Akku über 1 Jahr.
Erfahrungsgemäß bekommst du eine schwimmende Sonde nicht dicht.
Du hast jedoch Alternativen. Du kannst im Technikbereich in der Rückleitung vom Skimmer eine Sonde anflanschen. Schraubflansche kosten recht wenig. Hat jedoch den Nachteil, dass die Temperatur nur exakt ist, wenn die Pumpe läuft.
Oder du machst die Elektronik an den Skimmerdeckel und klebst einen wasserdichten ds18b20 unauffällig unterhalb der Wasserlinie am Skimmer fest. Es gibt spezielle Kleber, ähnlich Silikon, die unter Wasser gut kleben.
Oder beschreib doch mal, wie dein Pool gemacht ist. Idealerweise mit Bild.
Ich habe an einem Pool sogar den Temperatursensor unter den Fliesen eingebaut.
Warum sollte man das nicht dicht bekommen?
Klar geht das, z.B. mit einer Acrylkugel. So werden sogar Modell-Uboote gebaut.
Der Sensor guckt durch eine passgenaue Öffnung raus (die man dann mit Silikon vergiessen kann), alles andere kann dauerhaft im Inneren bleiben (mit trockener Luft füllen, und zumachen).
Statt einem Akku (der irgendwann das Zeitliche segnen wird) kann man z.B. einen Lithium-Ionen-Kondensator als Puffer benutzen, der überlebt einen....
Voraussetzung ist aber, dass die Solar-Geschichte tatsächlich funktioniert.
Ich hab vor ein paar Tagen mit ner Solarzelle ein bisschen gespielt- mit eher ernüchterndem Ergebnis.
Ich denke, der (stromtechnische) Engpass wird das Funkmodul sein- hier muss man halt die stromsparendste Möglichkeit auswählen.
Ausm Bauch heraus würd ich da eher 2.4 GHz nehmen, auch, weil man hier die kürzestmöglichen Sendezeiten erreichen kann. Allerdings muss dann die Antenne zwingend oberhalb des Wassers sein (schon 2cm unter der Oberfläche funktioniert 2.4GHz zuverlässig nicht mehr.
Nochmal kurz zurück zu den Solar Zellen:
Ich nimm mal ein 2W Solar Panel (6V).
P=I+U = I= 2/6 = 0,33A = 330mA <- Das ist aber nur der best-case, sprich: Mittags, Unbewölkt am Äquator.
Ich könnte mir vorstellen, wenn Du die meiste Zeit unter 100mA bleibst, könnte es gehen (PI*Daumen).
Aber ohne direkte Messung, kann man das nicht sagen. Dieses 2 Watt Solar Panel habe ich mal (Ende Sommer/Anfang Herbst) ans Fenster gehalten. Es war zwar auch zum größtenteil Bewölkt, nichts desto trotz, hat das Ding den Akku NICHT laden können.
Als sich die Wolken verzogen haben, ging zwar das laden aber nicht besonders schnell.
Allerdings gibt es auch andere Solar Zellen, z.B: Dieses 9W Panel, kostet aber. (findet man sicher auch günstiger)
lg dony
Nachtrag: Wenn da 9 Watt steht, ist das nur die maximal Leistung, da musst Du schon selbst messen. Ich habe dieses 2 Watt Ding aber in Wien ist es derzeit bewölkt, sonst hätte ich mal schnell Nachmessen können.
Wenn man ein schönes Arduino-Projekt daraus machen will, könnte man versuchen das Signal des Sensors mit dem Arduino zu empfangen und zu verarbeiten. Es dürfte ähnlich den Wetterstationsaußensensoren gehen.
Ich werde nur die Messungen aller 5 Minuten durchführen, um auch den Verbrauch niedrig zu halten. Des Weiteren möchte ich das gerne als kleines erstes richtiges Projekt machen. Vorher habe ich nur so Steckbauartig gearbeitet. Deshalb kommt ein Fertigbau für mich nicht in Frage, auch wenn es einfacherer wäre.
Ich habe eine kleine Skizze erstellt und auch schon die jeweiligen W berechnet. Ich hoffe, dass ist richtig.
An sich ist unser Pool 4,5m Durchmesser und 1,20 meter hoch.
Rabenauge:
... Statt einem Akku (der irgendwann das Zeitliche segnen wird) kann man z.B. einen Lithium-Ionen-Kondensator als Puffer benutzen, der überlebt einen....
Die Frage ist... wie Lange hält denn so ein Buffer. Man muss ja davon ausgehen, dass nicht immer die Sonne schein oder über Nachts auch Messung durchgeführt werden :0
nur so als Orientierung: ATiny45 mit RFM02, Messung mit internem Sensor des Tiny (recht grob und ungenau) als Test im Gefrierfach mit einer CR2032: 6-9 Monate Laufzeit bei Messung alle 2Minuten.
War ein Test wegen der Temperaturen und leigt jetzt seit 2009 dort und bekommt, wenn nötig, eine neue Batterie.
Die Sensoren mit FOST06 bzw. TMP36S haben inzwischen eine 3V Li-Batterie (CR123A) und halten 2-3 Jahre.
Batterien jeweils aus Pollins "Restekiste" was gerade billig war.
nur so als Orientierung: ATiny45 mit RFM02, Messung mit internem Sensor des Tiny (recht grob und ungenau) als Test im Gefrierfach mit einer CR2032: 6-9 Monate Laufzeit bei Messung alle 2Minuten.
War ein Test wegen der Temperaturen und leigt jetzt seit 2009 dort und bekommt, wenn nötig, eine neue Batterie.
Die Sensoren mit FOST06 bzw. TMP36S haben inzwischen eine 3V Li-Batterie (CR123A) und halten 2-3 Jahre.
Batterien jeweils aus Pollins "Restekiste" was gerade billig war.
Danke für die interessante Information. Leider habe ich keine Erfahrung im Bereich Mikrocontrollerprogrammierung. Also zwar diese Arduinos, aber reine Mikrocontroller leider noch nicht. Das möchte ich natürlich in Zukunft auch lernen, weil es um einiges komfortabler ist, als immer auf die Fertigboards zurückgreifen zu müssen.-
Roob:
Danke für die interessante Information. Leider habe ich keine Erfahrung im Bereich Mikrocontrollerprogrammierung. Also zwar diese Arduinos, aber reine Mikrocontroller leider noch nicht. Das möchte ich natürlich in Zukunft auch lernen, weil es um einiges komfortabler ist, als immer auf die Fertigboards zurückgreifen zu müssen.-
Komfortabler ist es mit dem Arduino. Aber du kannst auch einen ATtinyxx mit der IDE des Arduino flashen.
Damit hast du die selbe Umgebung und es ist genau so komfortabel.
Du brauchst dazu nur etwas mehr Hardware (ISP-Programmer), um die ATtiny zu programmieren.
Das Lilypad ist aufs Stromsparen gezüchtet. Es enthält nur wenig mehr als den nackten Controller. Es ist der Controller plus die Basisbeschaltung, damit der Controller läuft. Im Gegensatz zum ProMini braucht man da keine Leds und Regler abzuknipsen. Außerdem ist eine Lowpower-Variante des 168 oder 328 verbaut. Wenn der Formfaktor passt, gibt es keinen technischen Grund das Lilypad nicht zu verwenden.
Das Lilypad sollte mit erheblich weniger als 40mA auskommen. Das ist eher der Verbrauch eines ausgewachsenen Arduinos. Du kannst es die meiste Zeit schlafen lassen, womit du auf in den wenige µA Bereich kommst.
HotSystems:
Komfortabler ist es mit dem Arduino. Aber du kannst auch einen ATtinyxx mit der IDE des Arduino flashen.
Damit hast du die selbe Umgebung und es ist genau so komfortabel.
Du brauchst dazu nur etwas mehr Hardware (ISP-Programmer), um die ATtiny zu programmieren.
Ich habe mich mal so umgeschaut im Internet und habe mir schon mal Sachen zum probieren bestellt. Danke an euch:)!
Theseus:
Das Lilypad ist aufs Stromsparen gezüchtet. Es enthält nur wenig mehr als den nackten Controller. Es ist der Controller plus die Basisbeschaltung, damit der Controller läuft. Im Gegensatz zum ProMini braucht man da keine Leds und Regler abzuknipsen. Außerdem ist eine Lowpower-Variante des 168 oder 328 verbaut. Wenn der Formfaktor passt, gibt es keinen technischen Grund das Lilypad nicht zu verwenden.
Das Lilypad sollte mit erheblich weniger als 40mA auskommen. Das ist eher der Verbrauch eines ausgewachsenen Arduinos. Du kannst es die meiste Zeit schlafen lassen, womit du auf in den wenige µA Bereich kommst.
Es hat mich auch verwundert mit den 40 mA, jedoch habe ich nur schnell mal nach einen Datasheet gesucht. An sich stellt sich jetzt eher die Frage... welche Akkus sollte ich nutzen? Vor allem, das mit dem Solarpanel wird nicht gerade einfach. Der Wirkungsgrad ist nicht gerade hinreißend. Davon abgesehen... welche Größe wäre ausreichend... stellt sich die Frage welcher Akku wäre es :/?
Wenn die Batterie deiner Messsonde wechselbar wäre, dann könntest du auf Akku und Solar verzichten. Das Lilypad hält mit einer CR123-Batterie Jahre durch. Das wichtigste ist möglichst viel den Deep-Sleep-Modus zu nutzen. Für den Sender könntest du einen Lithium-9V-Block nehmen, der bei seltener Datenübertragung auch Jahre hält. Ich vermute, es handelt sich um diesen Knopfzellensender. Seine Reichweite hängt stark mit der Versorgungsspannung zusammen.
Rabenauge:
Ausm Bauch heraus würd ich da eher 2.4 GHz nehmen, auch, weil man hier die kürzestmöglichen Sendezeiten erreichen kann. Allerdings muss dann die Antenne zwingend oberhalb des Wassers sein (schon 2cm unter der Oberfläche funktioniert 2.4GHz zuverlässig nicht mehr.
Das ist Physik. 2,4Ghz ist eine Resonanzfrequenz von Wasser. Es absorbiert dort optimal die Funkenergie. Mikrowellen arbeiten auch mit 2,4Ghz, wobei die Frequenz etwas verstimmt ist, damit die Wellen wenigstens ein paar cm in das Gargut eintreten können.
Theseus:
Das ist Physik. 2,4Ghz ist eine Resonanzfrequenz von Wasser. Es absorbiert dort optimal die Funkenergie. Mikrowellen arbeiten auch mit 2,4Ghz, wobei die Frequenz etwas verstimmt ist, damit die Wellen wenigstens ein paar cm in das Gargut eintreten können.
Möchte mich hier nicht unbeliebt machen
aber das ist leider eine "Urban-Tech-Legend" (die ich selbst mal geglaubt habe).
Zitat Wikipedia:
Die weit verbreitete Annahme, dass die Frequenz des Mikrowellenherds einer besonderen Resonanzfrequenz des Wassers entspreche, ist falsch.[7] Die niedrigste Resonanzfrequenz des freien Wassermoleküls liegt bei 22,23508 GHz.
...
In manchen Ländern wie den Vereinigten Staaten kommt für industrielle Mikrowellenherde auch die Frequenz um 915 MHz zum Einsatz. Dort ist der Bereich zwischen 902 und 928 MHz als ISM-Frequenzband frei verwendbar.
Zu den von mir genannten Lithium-Ionen-Kondensatoren:
Die Dinger halten gefühlt ewig ihre Ladung.
Ich hab solche in nem Modellauto als Akkus drin (hab das erst beim auseinandernehmen rausgefunden)- wenn die mal geladen sind, ist das Auto auch nach Wochen noch voll einsatzbereit.
Gemessen hab ich es nicht, aber ich steck das Auto nach jedem Ausflug einfach mal an den Lader, und dann steht es teilweise monatelang herum- betriebsbereit.
Meine haben die Grösse von AAA-Batterien (zumindest ungefähr, nachmessen kann ichs grade nicht, weil die tief im Inneren stecken), und 500 oder 600mAh, bei ~3.5V.
Im Gegensatz zu Lithium-Akkus aber sind sie schnelladefähig (eben: Kondensatoren), und wesentlich zyklenfester- während manche LiPo's bei bissel Stress schon nach 200 Zyklen hinüber sind, schaffen die angeblich locker etliche Tausend.
Hier gibts mehr Infos dazu: Lithium-Ionen-Kondensator – Wikipedia
Wenn man was "für die Ewigkeit" bauen will, eine entschieden bessere Wahl als jeder Akku, gerade, wenn man es z.B. vollständig wasserdicht haben will.
Wenn das ganze schon wasserdicht gebaut und u.U. vergossen wird, scheinen die LICs ja super zu sein. Gibt es da kein kabelloses, preiswertes Ladesystem, dass man die Dinger trotzdem laden könnte?
Rabenauge:
Zu den von mir genannten Lithium-Ionen-Kondensatoren:
Die Dinger halten gefühlt ewig ihre Ladung.
Ich hab solche in nem Modellauto als Akkus drin (hab das erst beim auseinandernehmen rausgefunden)- wenn die mal geladen sind, ist das Auto auch nach Wochen noch voll einsatzbereit.
Gemessen hab ich es nicht, aber ich steck das Auto nach jedem Ausflug einfach mal an den Lader, und dann steht es teilweise monatelang herum- betriebsbereit.
Meine haben die Grösse von AAA-Batterien (zumindest ungefähr, nachmessen kann ichs grade nicht, weil die tief im Inneren stecken), und 500 oder 600mAh, bei ~3.5V.
Im Gegensatz zu Lithium-Akkus aber sind sie schnelladefähig (eben: Kondensatoren), und wesentlich zyklenfester- während manche LiPo's bei bissel Stress schon nach 200 Zyklen hinüber sind, schaffen die angeblich locker etliche Tausend.
Hier gibts mehr Infos dazu: Lithium-Ionen-Kondensator – Wikipedia
Wenn man was "für die Ewigkeit" bauen will, eine entschieden bessere Wahl als jeder Akku, gerade, wenn man es z.B. vollständig wasserdicht haben will.
Das ist sehr interessant was du da als Alternative anbietest. Im Internet finde ich nichts dazu. Ich weiß nicht wo es diese zu kaufen gibt. Ich habe herausgefunden das man solche auch "Superkondensatoren" nennt. Die sind relativ teuer... davon abgesehen... wieviel Farad benötige ich denn überhaupt. Wenn ich eine Messung aller 5 Minuten durchführen möchte ? Mit Solarpanel laden überhaupt Sinnvoll?
Würde mich sehr freuen!