Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Pflanzenwächter


von Der D. (derdaniel)


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Hallo alle zusammen!

Da mir dauernd meine Zimmerpflanzen verrecken weil ich das Gießen 
vergesse habe ich mir eine kleine Lösung gebaut.


Die Idee ist, dass verschiedene Stoffe verschiedene Permittivitäten 
haben. Also ein Kondensator mit gleicher Plattengröße eine 
Kapazitätsänderung erfährt, wenn sich das Medium zwischen den Platten 
ändert.
Da trockene Erde und feuchte Erde deutlich andere ε haben, lässt sich 
also der Wassergehalt über die Kapazität eines Kondensators mit 
"Dielektrikum" Erde bestimmen.

Die Ausführung besteht nun darin, die Kapazität (bzw. damit 
zusammenhängende Größen) eines Kondensators zu messen. U.a. kann der 
Strom beim Anlegen einer Spannung gemessen werden.
Zweckdienlich ist eine Sägezahnspannung, die mittels Integrator recht 
einfach erzeugt werden kann. Da der Wald und Wiesen IC LM358 immer zwei 
OpAmps an Bord hat, können wir den zweiten gleich noch als 
Messverstärker benützen (was aufgrund der recht hohen Ströme eigentlich 
nicht mal von Nöten wäre).
Der Strom wird also durch einen Widerstand geleitet, an dem eine 
messbare Spannung abfällt. Diese wird noch verstärkt und an den ADC 
eines uCs geführt.
Die beiden Oszi Bilder zeigen recht schön die Änderung von Pflanzenerde 
die einen Tag trocknen durfte. X DIV = 5us, Y DIV = 100mV


Neben dem eigentlichen Messaufbau beinhaltet die Platine noch einen 
Taster mit dem die Alarmgrenze festgelegt werden kann, einen 
Spannungsteiler zum Prüfen der Batteriespannung und einer hellen LED, 
die als Alarmgeber fungiert.
Gespeist wird über eine CR2032.
Zum Stromsparen wird per Watchdog alle 8sec eine Messung durchgeführt, 
den rest der Zeit befindet sich der uC im Tiefschlaf und es werden der 
LM358 und der Spannungsteiler abgeschaltet.


Im Anhang zu sehen sind u.a. Bilder der ersten Charge an Platinen (die 
leider einen Fehler hat und nur mit bastelei funktioniert), so wie 
Schaltplan und Layout.


PS: Da ich wahrscheinlich eine neue Charge Platinen bestelle und welche 
übrig bleiben, würde ich sie für einen Unkostenbeitrag an ebenfalls Leid 
geplagte Bastler abgeben. ;-D


PPS: Sorry für das gedrehte Bild, bei mir am PC ist es hochkant. X-/

: Bearbeitet durch User
von Barney G. (fuzzel)


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Eh, ich finde basteln ja immer schoen, aber doch nicht wenn es 10x so 
teuer ist wie was fertiges.
Die Dinger kosten nicht mal 2.- bei kostenlosem Versand.
Da kommt Platine mit Porto auf mehr.
Ob und wie die funktionieren weiss ich nicht, weil meine Planzen schon 
das Zeitliche gesegnet haben.

: Bearbeitet durch User
von seppi (Gast)


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Schau mal nach zierlichen Ida Giesomat im Google.

Gratulation. Du hast das Rad neu erfunden!

von Seppi (Gast)


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von Der D. (derdaniel)


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Hallo,

das ich das Rad neu erfinde war mir schon fast klar. Nichts desto trotz 
dachte ich mir, dass ich es mal vorstelle.

Eine komplette Bewässerungs-Automation war mir zu aufwendig und ist 
aufgrund der weiträumig verteilten Pflanzen auch nicht praktikabel.

Kommerzielle Produkte habe ich nicht unter 10€ gefunden, deshalb die 
Eigenentwicklung. Stückkosten liegen bei mir im Moment um 2€.
Falls es günstigere kommerzielle Geräte gibt, immer her mit den Links.

von Michael K. (Gast)


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Daniel Steffen schrieb:
> das ich das Rad neu erfinde war mir schon fast klar. Nichts desto trotz
> dachte ich mir, dass ich es mal vorstelle.

Denk Dir nichts dabei.
Du hast das gebaut, zur Funktion gebracht und anständig präsentiert.
Das ist mehr als 95% der Forumsteilnehmer zustande bringen.

Wenn Du noch Lust zum weiterbasteln hast kannst Du dich ja mal mit den 
Qtouch prinzipien (Atmel) auseinandersetzen und auch noch den OP 
einsparen.

von Barney G. (fuzzel)


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@Daniel

Guck mal hier

http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_sacat=0&_nkw=Soil+Moisture+sensor&_sop=15&rt=nc

Fuier den Preis lohnt es sich kaum Platinen machen zu lassen.

Ich will damit keinesfalls Dein Projekt schlecht machen.

von Ulrich F. (Gast)


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Barney Geroellheimer schrieb:
> @Daniel
>
> Guck mal hier
>
> 
http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_sacat=0&_nkw=Soil+Moisture+sensor&_sop=15&rt=nc
>
> Fuier den Preis lohnt es sich kaum Platinen machen zu lassen.
>
> Ich will damit keinesfalls Dein Projekt schlecht machen.

Die von dir verlinkten Sensoren messen den Widerstand.
Vergiften die Erde mit Metall.
Ungenau, wg. unterschiedlicher Bodenchemie
Altern schnell.
usw.

von Der D. (derdaniel)


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Barney Geroellheimer schrieb:
> Guck mal hier
>
> 
http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_sacat=0&_nkw=Soil+Moisture+sensor&_sop=15&rt=nc
>
> Fuier den Preis lohnt es sich kaum Platinen machen zu lassen.
Wie schon gesagt wird dort resistiv gemessen, was sehr große 
Schwankungen der Messwerte mit sich bringt und immer auch Elektrolyse. 
Abgesehen davon degradieren die Sensoren über die Zeit. Die Methode habe 
ich ebenfalls probiert und für völlig unzureichend empfunden.


Michael Knoelke schrieb:
> Wenn Du noch Lust zum weiterbasteln hast kannst Du dich ja mal mit den
> Qtouch prinzipien (Atmel) auseinandersetzen und auch noch den OP
> einsparen.
Qtouch ist eigentlich DIE Idee. Da hätte ich mal früher drauf kommen 
können.
Tja, bin ich jetzt faul und bestelle die Platinen neu und weiß, dass es 
funktioniert, oder mach ich mir die Arbeit und implementiere noch mal 
was neues???

von Mark B. (markbrandis)


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Daniel Steffen schrieb:
> Zum Stromsparen wird per Watchdog alle 8sec eine Messung durchgeführt

Ich nehme mal an, dass man die Messung auch erheblich seltener 
durchführen könnte. Einmal pro Stunde würde wahrscheinlich immer noch 
reichen. Im Minutentakt vertrocknen Topfpflanzen nun auch wieder nicht 
;-)

Daniel Steffen schrieb:
> Eine komplette Bewässerungs-Automation war mir zu aufwendig und ist
> aufgrund der weiträumig verteilten Pflanzen auch nicht praktikabel.

Genau das ist das Problem. Einen Wasserschlauch von der Küche bis ins 
Wohnzimmer legen ist halt nicht wirklich sexy. Einen Wassertank neben 
den Topfpflanzen? Hm.

Wer dieses Problem nachhaltig löst, so dass die Pflanzen wirklich 
automatisch bewässert werden, der kriegt von mir den alternativen 
Nobelpreis. ;-)

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Gab vor ein paar Tagen in der Sendung "einfach genial"(mdr) so ein 
Gerät.

von Der D. (derdaniel)


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Mark Brandis schrieb:
> Daniel Steffen schrieb:
>> Zum Stromsparen wird per Watchdog alle 8sec eine Messung durchgeführt
>
> Ich nehme mal an, dass man die Messung auch erheblich seltener
> durchführen könnte. Einmal pro Stunde würde wahrscheinlich immer noch
> reichen. Im Minutentakt vertrocknen Topfpflanzen nun auch wieder nicht
> ;-)

Das ist sicherlich richtig. Aber ich lasse die LED für nur 100ms Blitzen 
wenn der Alarmpegel erreicht ist, was sicherlich paar mal übersehen 
werden wird und daher wiederholt werden muss.
Da der Watchdog nicht mehr als 8sec her gibt und ich zu faul war das 
EEPROM zum Speichern des Alarms her zu nehmen (und sowieso wieder 
Messungen durchgeführt werden müssten um zu prüfen ob gegossen wurde), 
wird halt alle 8sec gemessen und gegebenenfalls geblitzt...

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