Projekt Gartenbewässerung - Anfänger benötigt Hilfe

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

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

Orandus: 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.

Orandus: 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 :grin:

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!

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

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

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?

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

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 :slight_smile:

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

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.

Mein Vorschlag wäre eine Änderungspanne für die Feuchte zu definieren und immer dann den Wert zu senden, wenn eine bestimmte Änderung erfolgt ist.

Hallo,

warum würdet ihr mehr als einmal am Tag messen? Interessant ist doch nur der Feuchtigkeitswert direkt vor der Bewässerung?

@Whandall: Zwischen Solarpanel und Arduino kommt natürlich ein Speicher (Akku). Aber wie gesagt, in das Thema habe ich mich noch gar nicht eingelesen.

Untenstehend findet ihr ein Bild von meinen ersten Versuchen mit dem TFT Display (Datum/Uhrzeitwerte sind noch hart codiert, ich warte noch auf die RTC). Bis ich die passenenden Bbilotheken zu dem (günstigen) Display gefunden habe wars ein harter Weg, aber zum Teil habe ich ihn gemeistert :slight_smile:

Aktuell habe ich nur noch Probleme, die korrekten Koordinaten der Touchfunktion herauszufinden (welcher “Button” wurde gedrückt). Die verwendete Adafruit Bibliothek gibt mir anscheinend irgendwelche willkürlichen Daten beim Druck auf das Display heraus… Notfalls werde ich auf Hardwarebuttons wechseln. Das Display hat ca. 11€ gekostet, falls die Touchfunktion nicht auszulesen ist, wäre es ärgerlich aber verschmerzbar.

Desweiteren habe ich ein komisches Phänomen bei der Ansteuerung des Displays. Vielleicht hat jemand von euch einen Tip.

Sende ich einen Text via:

  // Set date and time text 
  tft.setCursor(15, 0);
  tft.setTextColor(WHITE, BLACK);  
  tft.setTextSize(1);
  tft.println("04. April 2016");

an das Display, wird mir der String spiegelverkehrt (als ob das Display anderherum liegen würde) angezeigt. Erst nachdem ich die “for” Schleife aus dem Beispielprogramm durchlaufen habe, und danach den Text ausgebe, wird der Text richtig angezeigt:

Setup Funktion: 
  //lässt den String 4 Mal rotieren
  for(uint8_t rotation=0; rotation<4; rotation++) {
    tft.fillScreen(BLACK);
    tft.setRotation(rotation);
    tft.setCursor(0, 0);
    tft.setTextColor(WHITE);  tft.setTextSize(1);
    tft.println("Initialize Display!");
    delay(1000);
   }

  // danach dann das eigentliche Setup der Grafik
  tft.setCursor(15, 0);
  tft.setTextColor(WHITE, BLACK);  
  tft.setTextSize(1);
  tft.println("04. April 2016");
  ...

Es geht zwar, aber bei jedem Start des Arduinos wird nun der Text “Initialize Display!” viermal in allen Richtungen angezeigt, bevor die eigentlichen Information dargestellt werden können.

Die Software-Buttons haben noch keine Logik hinterlegt (Problem mit der Touchfunktion) aber das wird noch :slight_smile: Nun heißt es weiter Testen und Warten auf den Rest der Technik.

So, das war es erstmal von mir,
Viele Grüße,
Lars

Hallo zusammen,

ich habe die Touchfunktion nun auch in den Griff bekommen. Ist zwar nicht der eleganteste Code, den ich je geschrieben habe, aber der Druck auf alle vier Buttons wird nun erkannt und kann weiter verarbeitet werden.

Es ist ein weiterer “Werte” Button dazugekommen, der bei Druck das Display löscht und mit zukünftigen Messdaten neu aufbaut. Dabei wird ein “Main” Button mit erstellt, der auf Druck wieder das Hauptfenster anzeigt.

Jetzt heißt es erstmal den Code aufräumen :slight_smile: Macht auf jeden Fall Spaß das kleine Display :slight_smile:

Lars

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Wenn du neben dem Display mal Zeit hast schau dir das mal zum Thema Feuchtigkeitssensor an. Feuchtigkeitssensor selber bauen Ist eine Einfache Schaltung und möglicherweise hast du schon die Bauteile in einem Starter Set. Für den Anfang genau das richtige um den Umgang mit Transistoren zu versehen und du hast ein billigen und leicht zu ersetzbaren Feuchtigkeitssensor. Ich sehe übrigens nix in der Schaltung was altern könnte ( außer die Batterie ) Statt LED setzt du ein Messpunkt für den Arduino.(Vielleicht gehen auch noch andere Punkte...) Wie genau du messen kannst, musst du testen aber ein Versuch ist die Erfahrung wert. Um Messfehler zu begrenzen kannst du dann mit mehreren Sensoren arbeiten.

Hi Dogger330,

danke für den Link. Leider wird weder im Video, noch im Blog genauer beschrieben, was genau dort passiert (wofür ich die Transistoren usw. benötige).

Wenn ich das richtig verstanden habe, könnte ich auf den Poti verzichten, da ich die Messwerte vom Arduino auswerten lasse? Statt LED wie du schon geschrieben hast eine Leitung zu einem Analog Input, Spannung gibts auch direkt vom Arduino...

Ich behalte es aber mal in den Bookmarks, vielleicht schreibe ich den Autor mal direkt an, oder ich frage einfach euch :)

Lars

Orandus: . Leider wird weder im Video, noch im Blog genauer beschrieben, was genau dort passiert (wofür ich die Transistoren usw. benötige).

Wenn ich das richtig verstanden habe, könnte ich auf den Poti verzichten, da ich die Messwerte vom Arduino auswerten lasse? Statt LED wie du schon geschrieben hast eine Leitung zu einem Analog Input, Spannung gibts auch direkt vom Arduino...

Das stimmt nicht. Im Beitrag wurde beschrieben wie die Schaltung arbeitet und wofür die Transistoren sind.

Und das Poti brauchst du auch, das ist zur Einstellung der Empfindlichkeit der Schaltung.

Hallo HotSystems,

ich sehe auf der Blogseite nur das Video, 2 Schaltbilder und die Teileliste für die Verstärkerschaltung. Aber leider keine genauere Erklärung, was die einzelnen Teile nun machen, und warum ich diese Transistorschaltung aufbaue. Falls ich einen Link zu den Erklärungen übersehen haben sollte, wäre ich dankbar für einen Hinweis.

Da Dogger geschrieben hat:

Für den Anfang genau das richtige um den Umgang mit Transistoren zu versehen und du hast ein billigen und leicht zu ersetzbaren Feuchtigkeitssensor.

bin ich der Meinung, dass die Seite für jemanden wie mich, der vor 10-15 Jahren mal theoretisch gelernt hat, dass es NPN und PNP Transistoren gibt und wofür sie gebraucht werden, eventuell nicht der richtige (Wieder)Einstieg ist.

Meine falsche Annahme, den Poti weglassen zu können zeigt es ja noch einmal :)

Ich bin ja dabei, mich wieder in die Thematik einzuarbeiten, und habe meiner Meinung nach schon einiges geschafft, aber vieles sind noch "böhmische Dörfer" für mich... Und da benötige ich einfach Basiswissen, das ich mir aneignen muss..

Viele Grüße, Lars

Ok, sorry, da habe ich wohl zu viel vorausgesetzt. Hier der Originaltext:

Dem Sensor liegt eine Verstärkerschaltung zu Grunde, die den Strom misst, der über die beiden Messfühler fließt. Sobald kein Strom mehr fließt, der Boden also trocken ist, leuchtet die LED auf und gibt rechtzeitig Alarm.

Auf deutsch: ;) Wenn der Boden feucht ist, kann ein Strom fließen und beide Transistoren sperren. Damit ist die Led dunkel.

Ist der Boden trocken, fließt über die Messfühler wenig bis kein Strom und der Transistor BC557 wird leitend, anschließend auch der BC547 und die Led leuchtet. Um den richtigen Umschaltpunkt zu erhalten, ist das Poti vorhanden.

Den Verbindungspunkt Emitter (BC557), Kollektor (BC547) und Katode (Led) kannst du dann auf den Eingang des Arduino legen, allerdings nur, wenn auch die Betriebsspannung 5 Volt beträgt.

Wenn du die Messfühler aus V2A-Draht fertigst, haben diese auch eine lange Lebenszeit.

Ich hoffe, du kommst mit dieser Erklärung jetzt klar. Der Aufbau ist eigentlich unkritisch.

Orandus: Und da benötige ich einfach Basiswissen, das ich mir aneignen muss..

Schau dir mal das an und besonders Punkt 4

elektronik-kompendium.de kannst du dir ganz oben in die Bookmarks setzen ;)

@HotSystems: Vielen Dank. Damit hast du mir auf jeden Fall schon weitergeholfen. Wenn ich dich richtig verstanden habe, setze ich also den Schwellwert, ab wann gewässert werden soll mit dem Poti und sobald ich eine Spannung am Analog Input bekomme, wird gewässert. Eine weitere Auswertung am Arduino (wieviel Spannung kommt an) ist dann nicht mehr notwendig.

@Dogger330: Auch dir vielen Dank. Bookmark ist gesetzt :)