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Kommen wir zu den selbstgebauten Sensoren/Aktoren und Anzeigemodulen: Present-Melder Der Present-Melder basiert auf der Tatsache, dass meine Frau nicht ruhig schlafen kann, wenn die Kinder nicht zu Haus sind. Die Notwendigkeit nimmt zwar ab, die Tochter ist inzwischen 21 aber in früheren Jahren war das Teil sehr wertvoll. Basierend auf einer Anwesenheitserkennung durch Abfrage der angemeldeten MAC-Adressen in der Fritz.Box oder Geofency erkennt das System ob jemand zu Hause ist oder nicht. Diese Info wird per mqtt gesendet. Das auf einer Node-MCU basierende Gerät (ESP8266) empfängt diese Nachrichten und zeigt die Anwesenheit der Familienmitglieder über LED's an. Da das Teil im Schlafzimmer steht sind noch zwei Buttons integriert. Einer als "Panik-Taste", die alle Lampen im Wohnzimmer und Garten einschaltet (wenn man komische Geräusche zu hören glaubt) oder das Gegenteil, alle Lampen ausschaltet, wenn man ins Bett gehen will und vergessen hat, das vorher zu machen. Das Gehäuse ist wie vieles andere bei mir mit meinem 3D-Drucker erzeugt. |
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Schalt-Aktoren
Im Garten habe ich 2x4 Stränge um Beleuchtungen oder den Springbrunnen zu schalten. FS20 direkt war problematisch, da die Empfangsqualität nur zu unzuverlässigen Ergebnissen geführt hat. Deshalb habe ich mich entschieden, selbst etwas zu bauen. Mit einem Elektronik-Einsatz von jeweils unter 10€ habe ich nun 2 Schaltaktoren im Garten, die über WLAN/mqtt gesteuert werden können und jeweils 4 Kanäle schalten können. Diese funktionieren seit einem Jahr, Sommer wie Winter ohne Ausfall und sind online-updatefähig. Das meiste Geld kosten die IP-65 Gehäuse und die Kabelverschraubungen. Sie basieren auf einem wemos D1 mini (auch ESP8266) und einer 4-fach Relais-Karte. |
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Bodenfeuchte-Sensor
Ja, der hat eine lange Geschichte. An anderer Stelle hier ist er technisch grob beschrieben.
Auslöser war, dass ich einen "professionellen" Feuchtesensor von Gardena hatte, der zwar ganz gut funktioniert hat aber aufgrund der Messmethode Batterien geradezu gefressen hat. Nachdem er dann einmal kurz nach Beginn eines 3-wöchigen Urlaubs aufgrund leerer Batterie (die ich 3 Monate davor erneuert habe - 2 mal Baby-Zelle) ausgefallen ist, war ich sauer.
Der Gardenasensor heizt ein paar Grad auf und misst dann, wie schnell es wieder abkühlt. Desto mehr Wasser im Boden, desto schneller geht das. Eine recht zuverlässige Methode aber halt sehr stromfressend.
Ich habe mich für eine kapazitive Messmethode entschieden. Als Sensor dient ein Stück Leiterplatte mit zwei parallel liegenden, durch Lötstoplack isolierte Kupferbahnen, die einen Kondensator mit dem Dielektrikum der feuchten Erde bilden.
Im Laborumfeld hat es super funktioniert. Die Beschaltung ist einfach. (Siehe anderen Beitrag hier)
Die Version 1 hatte 3 Taster und 2 Leds als Bedienelemente und über eine trickreicher aber damit leider auch sehr komplizierte Bedienung aber konnte man diverse Parameter einstellen (Schwellwert, Hysterese, ...) und den Status über Blinkcodes beobachten.
Er funktionierte auch in der Praxis aber leider nicht so wie gewünscht. Man musste ständig nachjustieren und das Verhalten war manchmal nicht nachvollziehbar.
Damit wurde Version 2 geboren - nur ein Prototyp, der aber verschiedene Signale per Funk sendet, sodass man nachvollziehen konnte, warum er sich so unplausibel verhält. Dazu habe ich ein auf einem NRF24 basierendes Funkprotokoll entwickelt, das sowohl Daten senden kann als auch Parameter empfangen. Als Gateway zum WLAN über mqtt kam ein wemos D1 mini mit ebenfalls einem NRF24-Modul zum Einsatz. Nun konnte man per fhem (und neuerdings iobroker) schön verfolgen, wie und warum sich die Bodenfeuchte ändert.
Schnell wurde so klar, wo der Hase im Pfeffer liegt und warum ähnliche Selbstbauprojekte immer nur von Blumentöpfen sprechen aber nie vom Gartenbeet. Ein wesentlicher Faktor für die Kapazität ist neben dem Wassergehalt der Druck bzw. besser die Dichte des Materials (der Erde). Ein lockerer nasser Boden hat weniger (!!!) Kapazität als ein verfestigter trockener Boden. Es sollte anders herum sein. Da sich die Erde im Gartenbeet aber immer setzt, wird sie in der Messung also immer feuchter auch wenn die Erde knastertrocken ist. Das ist das Problem.
Es musste also ein "Diffusor" her, der die Feuchte aufnimmt wie ein Schwamm aber die Dichte nicht ändert. Nach einigen Versuchen hat sich ganz normaler Gips als ideal erwiesen.
Der perfekte Gartensensor besteht also aus einer Leiterplatte mit parallel liegenden Kupferbahnen, die in einer kleinen "Schachtel" (3d-gedruckt) mit 1cm Gips zugedeckt ist. Die Anschlüsse / Lötstellen müssen aber 100% wasserdicht z.B. mit Silikon abgedichtet sein. Die geringste Feuchtigkeit an den Lötstellen ruiniert den Sensor vollständig.
Inzwischen habe ich viel gelernt. Unter anderem nutze ich nun LoRa als Funktechnik.
Ausführlich ist die jetzige Version an anderer Stelle hier beschrieben.
Ja, der hat eine lange Geschichte. An anderer Stelle hier ist er technisch grob beschrieben.
Auslöser war, dass ich einen "professionellen" Feuchtesensor von Gardena hatte, der zwar ganz gut funktioniert hat aber aufgrund der Messmethode Batterien geradezu gefressen hat. Nachdem er dann einmal kurz nach Beginn eines 3-wöchigen Urlaubs aufgrund leerer Batterie (die ich 3 Monate davor erneuert habe - 2 mal Baby-Zelle) ausgefallen ist, war ich sauer.
Der Gardenasensor heizt ein paar Grad auf und misst dann, wie schnell es wieder abkühlt. Desto mehr Wasser im Boden, desto schneller geht das. Eine recht zuverlässige Methode aber halt sehr stromfressend.
Ich habe mich für eine kapazitive Messmethode entschieden. Als Sensor dient ein Stück Leiterplatte mit zwei parallel liegenden, durch Lötstoplack isolierte Kupferbahnen, die einen Kondensator mit dem Dielektrikum der feuchten Erde bilden.
Im Laborumfeld hat es super funktioniert. Die Beschaltung ist einfach. (Siehe anderen Beitrag hier)
Die Version 1 hatte 3 Taster und 2 Leds als Bedienelemente und über eine trickreicher aber damit leider auch sehr komplizierte Bedienung aber konnte man diverse Parameter einstellen (Schwellwert, Hysterese, ...) und den Status über Blinkcodes beobachten.
Er funktionierte auch in der Praxis aber leider nicht so wie gewünscht. Man musste ständig nachjustieren und das Verhalten war manchmal nicht nachvollziehbar.
Damit wurde Version 2 geboren - nur ein Prototyp, der aber verschiedene Signale per Funk sendet, sodass man nachvollziehen konnte, warum er sich so unplausibel verhält. Dazu habe ich ein auf einem NRF24 basierendes Funkprotokoll entwickelt, das sowohl Daten senden kann als auch Parameter empfangen. Als Gateway zum WLAN über mqtt kam ein wemos D1 mini mit ebenfalls einem NRF24-Modul zum Einsatz. Nun konnte man per fhem (und neuerdings iobroker) schön verfolgen, wie und warum sich die Bodenfeuchte ändert.
Schnell wurde so klar, wo der Hase im Pfeffer liegt und warum ähnliche Selbstbauprojekte immer nur von Blumentöpfen sprechen aber nie vom Gartenbeet. Ein wesentlicher Faktor für die Kapazität ist neben dem Wassergehalt der Druck bzw. besser die Dichte des Materials (der Erde). Ein lockerer nasser Boden hat weniger (!!!) Kapazität als ein verfestigter trockener Boden. Es sollte anders herum sein. Da sich die Erde im Gartenbeet aber immer setzt, wird sie in der Messung also immer feuchter auch wenn die Erde knastertrocken ist. Das ist das Problem.
Es musste also ein "Diffusor" her, der die Feuchte aufnimmt wie ein Schwamm aber die Dichte nicht ändert. Nach einigen Versuchen hat sich ganz normaler Gips als ideal erwiesen.
Der perfekte Gartensensor besteht also aus einer Leiterplatte mit parallel liegenden Kupferbahnen, die in einer kleinen "Schachtel" (3d-gedruckt) mit 1cm Gips zugedeckt ist. Die Anschlüsse / Lötstellen müssen aber 100% wasserdicht z.B. mit Silikon abgedichtet sein. Die geringste Feuchtigkeit an den Lötstellen ruiniert den Sensor vollständig.
Inzwischen habe ich viel gelernt. Unter anderem nutze ich nun LoRa als Funktechnik.
Ausführlich ist die jetzige Version an anderer Stelle hier beschrieben.
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Weiteres folgt in Kürze
Weiteres folgt in Kürze
Vielleicht kurz zu mir: Ich bin ausgebildeter E-Technik-Ing., habe aber bereits sehr früh ins Management gewechselt. Meine Praxiserfahrung im "Selber-Machen" ist also im Wesentlichen auf die Maker-Szene beschränkt. Trotzdem habe ich viele kommerzielle Elektronik Projekte als Projektleiter und/oder Key-Account-Manager geführt.
Mein Spezialgebiet ist die uC-Programmierung. Zur Zeit arbeite ich privat gerne mit dem Arduino - das ist so herrlich einfach (bin faul). Trotzdem gehe ich lieber auf Registerlevel der Prozessoren als Arduino-Bibliotheken zu verwenden, wo ich nicht genau weiß, was die so wirklich machen. Ne gute Mischung halt.
Alle Beiträge sind keine reinen Nachbauanleitungen sondern sollen auch helfen, das "how to" zu erlernen. Einige meiner Leser sind Studenten der Elektrotechnik.
