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Hausautomatisierung - Bewässerungssteuerung - Beregnungssystem


Im Folgenden möchte ich mein Beregnunssystem vorstellen welches mehr oder weniger über FHEM gesteuert wird. In diesem Beitrag geht es nur um das Beregnungssystem an sich und deckt die folgenden Themen ab:
  • Tropfsystem
  • Zisterne / Füllstandsmessung
  • Automatische Ventile


Tropsystem
Als Tropsystem habe ich mich für ein System von Gardena entschieden. Das so genannte Micro-Drip System. Das System kann jederzeit erweitert werden und ist auch als Set mit Pumpe und Steuerung für die Balkon/Blumenkasten Bewässerung erhältlich.
Die Steuergeräte nutze ich nur als Netzteil. Ich habe diese auf die maximale Beregnunsdauer eingestellt und schalte alles über HomeMatic Funksteckdosen.

Zisterne / Füllstandsmessung
Da ich eine Terrasse ohne Wasseranschluss habe sind bei mir zwei Tonnen (80 Liter und 210 Liter) als Wassertank in Verwendung. Jede Tonne besitzt eine Gardena Pumpe. Alternativ kann man sich auch selber entsprechende Pumpen bauen. Die Gardena Pumpen halten leider nicht sehr lange und sind entsprechend teuer.
Meine Anlage umfasst ca. 70 Reihentropfer. Ich verwende hier hauptsächlich die 2 Liter Tropfer mit Druckausgleich. Hier wird auch ein Auslaufen der Tonnen durch die Kappilarwirkung vermieden. Alternativ fügt man oberhalb der Wasserlinie in der Tonne einen zusätzlichen Reihentropfer ein der das System entlüftet.

Der Füllstand der Tonnen ist natürlich auch von Interesse und muss überwacht werden.
Angefangen habe ich hier mit einfachen Wassersensoren die auslösen wenn die Tonne faßt leer ist. Auf Dauer war dies aber keine befriedigende Lösung.
Der nächste Versuch hat sich mit der kapazitiven Messmethode befasst. Dazu wurde eine Sonde, also zwei parallel verlaufende isolierte Metallstanden, in der Tonne versenkt und über einen 555er Counter IC ausgelesen. An sich hat die Messung gut funtkioniert, jedeoch machen sich die Störeinflüsse extrem bemerkbar, allem voran die Temperatur wenn die Sonne auf die Tonnen scheint.
Am Ende bin ich bei der Methode hägen geblieben den Druck zu messen. Dazu habe ich ein kleines Loch 5cm über dem Boden der Tonne gebohrt und einen MPX5010DP Drucksensor angeschlossen. Der Drucksensor gibt eine analoge Spannung aus welche anschließend gemessen werden kann. Die Auswertung erfolgt bei mir zum einen über ein AVR-NET-IO und zum anderen mit dem FS20 S8M mit Spezialfirmware. Ich bin nach wie vor mit den Drucksensoren sehr zufrieden. Ab und an schwankt der Füllstand etwas aber im Prinzip bin ich mit dem Ergebnis sehr zufrieden und das nun schon im dritten Jahr.

Automatische Ventile
Da ich mit meinem Wasser etwas haushalten muss um über den Urlaub zu kommen versuche ich derzeit nur die Pflanzen zu gießen, die Wasser brauchen. Ich habe zwei Tonnen mit jeweils einer Pumpe, hier kann ich schon etwas separieren. Ich habe jetzt noch ein Adapter entwickelt, mit dem ich die kleinen Micro-Drip Ventile über einen Servo steuern kann. Somit habe ich jetzt zusätzlich 6 Bereiche die ich separat beregnen kann.



Servo und Mitnehmer aus dem 3D Drucker, alles wird verschraubt.
Gehäuse aus dem 3D Drucker.

Link zu den 3D Druck Dateien

Die Steuerung ist recht banal. Ich nutze ein HM-MOD-Re-8 Modul um die Steuerung über HomeMatic zu ermöglichen. Der Arduino hat nur die Aufgabe zu schauen ob sich irgend ein Ausgang des HM Boards verändert hat und dann den entsprechendes Servo für eine Sekunde zu aktivieren (daher auch die MosFETs) und in die enstprechende Position zu bringen. Da die kleinen Ventile sehr schwergängig sind und der Servo sein Ziel quasi kaum erreicht, ist es wichtig die Spannung nur kurz zu aktivieren. Sonst ackert sich der Servo zu tode. Übrigens habe ich es auch mit den kleinen Servos versucht, das ist aber nichts geworden. Die haben nicht genug Kraft. Dann müsste man weit über die 5V gehen wobei dann die Gefahr besteht, dass der Servo sich auf Grund der Überspannung dauerhaft verabschieded.

Download Firmware Arduino Nano

Kann man alles noch besser machen, vielleicht auch direkt im HM Modul, aber es funktioniert, war innerhalb eines Tages gebaut, mir langt es erst mal.

Die schnell zusammengelötete Platine besteht aus:
- DCDC Wandler 5V
- Arduino Nano (Atmega 328p)
- HM-MOD-Re-8
- ein paar P-MosFETs
Die Steuerplatine und Ventile kommen auf eine Befestigungsplatte
Und anschließend in ein Outdoor Gehäuse für 21 Euro.



 

© Daniel Wilhelm, Eintrag erstellt: 18.05.2018, letzte Änderung: 29.05.2018 22:37 Uhr, Seite in 0.00322s generiert

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