Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik [gesucht] Super einfache selbsterhaltende "Steuerung" für ein Wasserfass


von Herribert K. (herribert_k)


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Hallo ihr alle,

für ein Projekt möchte ich gerne eine Art selbsterhaltende Steuerung mit 
keinen oder möglichst wenig "intelligenten" Komponenten (µC) aufbauen. 
Im genauen geht es um eine "Steuerung", ein volles Wasserfass 
leerzupumpen, bis dieses ein gewisses niedriges Niveau erreicht.

Dazu habe ich mir vorgestellt, dass es drei Kontakte gibt, welche HIGH 
oder LOW sein können.

Zwei Kontakte sind auf dem niedrigen Niveau, ein Kontakt ist auf dem 
hohen Niveau.

Angenommen der Wasserstand ist auf genau mittig. Dann haben die beiden 
Kontakte auf niedrigem Niveau Kontakt und sind HIGH. Der Kontakt auf 
hohem Niveau ist LOW. Sobald nun der Wasserstand steigt bekommt 
irgendwann der Kontakt auf dem hohen Niveau Kontakt und geht ebenso auf 
HIGH. Nun soll ein Relais geschaltet werden, welches eine Pumpe anwirft 
die so lange läuft, bis der Kontakt auf niedrigem Niveau auf LOW geht. 
Dann soll das Relais ausgeschaltet und die Pumpe damit deaktiviert 
werden.

Mit einem Arduino wüsste ich "sofort", wie ich es machen müsste, bloss 
möchte ich es möglichst ultra-low-energy-consumption machen.

Wisst ihr wie ich das am besten machen könnte?

Vielen Dank und bleibt alle gesund :-)

: Verschoben durch Moderator
von Jörg R. (solar77)


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Herribert K. schrieb:
> Mit einem Arduino wüsste ich "sofort", wie ich es machen müsste, bloss
> möchte ich es möglichst ultra-low-energy-consumption machen.

Bei der Stromversorgung ist doch die Pumpe das „Problem“, nicht der 
Arduino.

von Pucki (Gast)


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Du hast eine wichtige Information vergessen.

Wie schnell wir das Fass voll.

Lautet die Antwort : Sehr schnell so sage ich : Häng ein Netzteil dran.

Lautet die Antwort : Langsam so sage ich : Nehme eine Powerbank oder ein 
Batteriesatz und lerne wie man ein Arduino schlafen legt. Wenn du das 
richtig machst, hält der Satz bei 1 x aufwecken für 20 sek pro Stunde 
min. ein Monat bei 4 x 2400 mA AKKU-Batteriesatz.

Kommt da auf viele Dinge an.
Ich rate dir zu googeln. Es gibt da Seiten von fast schon Freaks die da 
das letzte aus einer Batterie mit Arduino rausholen ;)

Ach und noch was. Bei deiner Anwendung reicht ein Atiny85. Da brauchst 
du nicht die Mega-Platine mit usb-Anschluss. Nur ein Progger. Das spart 
auch Strom.

Gruß

  Pucki

von Joachim B. (jar)


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Herribert K. schrieb:
> für ein Projekt möchte ich gerne eine Art selbsterhaltende Steuerung mit
> keinen oder möglichst wenig "intelligenten" Komponenten (µC) aufbauen.
> Im genauen geht es um eine "Steuerung", ein volles Wasserfass
> leerzupumpen, bis dieses ein gewisses niedriges Niveau erreicht.

macht doch jeder Tauchpumpenschwimmerschalter

von Sebastian S. (amateur)


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Null Ruheenergie ist sehr leicht mit Schwimmerschaltern zu erreichen.
Der "Oben"-Schalter triggert das selbsthaltende Relais und der 
"Unten"-Schalter schaltet es wieder aus.
Ansonsten: Eine Pumpe braucht richtig Strom, ein Arduino nur ein bissel.
Sieht aber anders aus, wenn das Gefäß nur 4,5 Jahre mal leergepumpt 
werden muss.

von Noti (Gast)


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Herribert K. schrieb:
> möchte ich es möglichst ultra-low-energy-consumption machen.

Ganz ohne uC, nur mit Schwimmerschalter und Relais (oben mit 
Selbsthaltefunktion, unten zum abschalten)?

Oder nur mit einem Schwimmerschalter oben + Relais mit Zeitglied (pumpt 
einfach eine fixe Zeit)?

Oder ein Druckschalter ganz unten: startet ab einem gewissen Wasserdruck 
(=Füllstand) und schaltet entweder nach einer gewissen Zeit oder mit 
einer bestimmten Druckhysterese ab? Kann je nach Anwendung Wasserdruck 
oder auch "mechanischer Druck" = Masse des Tanks sein...

Geht es um den Gartenteich oder eine Kaffeemaschine?

von Mario M. (thelonging)


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Herribert K. schrieb:
> mit
> keinen oder möglichst wenig "intelligenten" Komponenten (µC) aufbauen

Ein wenig Physik reicht:
https://de.wikipedia.org/wiki/Heber_(Ger%C3%A4t)#Heberwehr

von Theor (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hm. Mir ist unklar, was "eine Art selbsterhaltende Steuerung" sein soll, 
aber vielleicht hilft die Schaltung im Anhang. Ganz wenig Intelligenz.

von Joachim B. (jar)


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unser Schwimmerschalter macht das alles ohne Relais!
Wozu Relais und wozu Selbsthaltung?

Bei unserem Schwimmerschalter wird ausgeschaltet wenn er auf dem Boden 
der Grube liegt, also horizontal, solange er vertikal aufschwimmt wird 
gepumpt.

sorgt man mit einer Fessel (oben angebunden) am Kabeleingang dafür das 
er nicht unter Wunschpegel fällt kippt er auch um und und Pumpe stoppt.

: Bearbeitet durch User
von Theor (Gast)


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Mario M. schrieb:
> Herribert K. schrieb:
>> mit
>> keinen oder möglichst wenig "intelligenten" Komponenten (µC) aufbauen
>
> Ein wenig Physik reicht:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Heber_(Ger%C3%A4t)#Heberwehr

Ist natürlich richtig schön, aber nur wenn das Wasser nach unten soll.

von Sebastian S. (amateur)


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Such doch mal im Internet oder unter dem Tisch nach "Selbsthaltung 
Schütz".
Dazu werden üblicherweise ein Öffner und ein Schließer benötigt. Da die 
meisten Schwimmerschalter einen Umschalter haben, ist das kein Problem.
Mit nur einem Schalter geht es nur mit Verrenkungen. Schaltet der obere 
Schalter nämlich die Pumpe ein, so geht diese, in dem Moment, da der 
Pegel ein bisschen absinkt, wieder aus. Gefordert war aber Unten: Aus.

von Michael B. (laberkopp)


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Herribert K. schrieb:
> Im genauen geht es um eine "Steuerung", ein volles Wasserfass
> leerzupumpen, bis dieses ein gewisses niedriges Niveau erreicht

Das Ding nennt man Siphon, ein umgestülptes U-Rohr.
1
    |        |
2
    |        |
3
 +--+--+     |
4
 |     |     | <- wenn Wasserstand hier ist es voll und beginnt sich leerzusaugen
5
 |  |  |     |
6
 |  |  |     |
7
 |  |  |     |
8
 |  |        | <- hier stoppt das Leersaugen, der Rest bleibt drin
9
 |  |        |
10
    +--------+ <- Wasserfass

> keinen oder möglichst wenig "intelligenten" Komponenten (µC) aufbauen.

Welche Behinderung liegt eigentlich vor, daß Kinder heute in Physik 
prinzipell nicht mehr aufpassen, und meinen alles mit RaspberryPi oder 
iPhones lösen zu müssen und das wäre einfach ?

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (amateur)


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Um das Problem mit einem Siphon zu lösen braucht es sehr viel Geschick 
und Gefühl! Andernfalls bekommst Du nur einen "viel zu komplizierten" 
Überlauf.
Letzteres ist dann relevant, wenn der Zulauf sehr gering ist. Aber 
vielleicht kann man ja mit einem iPhone Wellen erzeugen.

von N.N. (Gast)


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Hehe,

Hab den Thread oben angefangen, kam auf zwei Schwimmschalter und ein 
einfaches Relais, aber ein Siphon ist hier perfekt :)

von Pffffffffff (Gast)


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um 180° gebogenes Rohr einbauen. Ein Schenkel ist im Fass, der andere 
draussen Der muss länger sein als der innere.
Über die Lage des Endes des inneren Rohrs und die Lage der Biegung 
kannst du deine beiden gewünschten Wasserspiegel festlegen.
Das ganze funktioniert auf ganz ohne programmierbare elektronische 
Komponenten, wie gewünscht. Eine Pumpe benötigst du zudem auch nicht.

von Zeno (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Wozu Relais und wozu Selbsthaltung?

Weil die Leute aus diesem simplen Problem, welches hier bestimmt zum 
x-ten Mal diskutiert wird, ein Riesending konstruieren. Es ist halt 
Freitag und das ist wieder mal ein super Thema wo man sich stundenlang 
auslassen kann.

Warte mal ab es dauert nicht mehr lang bis sich einer über viel zu wenig 
Information beklagt und z.B. nach der Größe des Gefäßes fragt, denn die 
bestimmt letztendlich den einzusetzenden Controller. Und überhaupt wie 
kann man so etwas mit einem simplen Schwimmerschalter lösen wollen - 
geht ja nun mal gar nicht.

von Carsten (Gast)


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Hallo,
ein Eltako ES12z könnte gehen.
Der untere Schalter auf zentral ein,
der obere Schalter auf zentral aus
und A1 zum manuellen Schalten

https://www.eltako.com/fileadmin/downloads/de/datenblatt/Datenblatt_ES12Z-200-UC.pdf

Das Relais kann man manchmal sehr günstig ersteigern.

von Genialer Erfinder (Gast)


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Man könnte in das Faß auch eine Handvoll Schwimmerschalter werfen. Mit 
etwas Glück setzt sich dann einer davon vor den Auslauf und der 
Wasserfluß wird gestoppt.

von Toby P. (Gast)


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Carsten schrieb:
> ein Eltako ES12z könnte gehen.

Die Niveausteuerung einer alten Waschmaschine auch. Sind nur ein paar 
(Membran-) Schalter drin.

von Teo D. (teoderix)


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von Manfred (Gast)


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Zeno schrieb:
> ein Riesending konstruieren.

Das muß unbedingt mit einem Mikrocontroller realisiert werden. Ich 
empfehle einen Arduino-UNO samt Relaisshield und Pololu-Spannungsregler.

Wenn das dann gebaut wurde, können wir wochenlang den 
drölfundtachtigzten Thread "Absturz wenn Pumpe schaltet" bekaspern.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Herribert K. schrieb:
> Dazu habe ich mir vorgestellt, dass es drei Kontakte gibt, welche HIGH
> oder LOW sein können.
"Kontakte", die landläufig "Schalter" heißen, sind nicht HIGH oder LOW, 
sondern OFFEN und GESCHLOSSEN.
Oder was hast du da für "Kontakte"?

> Zwei Kontakte sind auf dem niedrigen Niveau, ein Kontakt ist auf dem
> hohen Niveau.
Wozu eigentlich 2 "Kontakte" unten?
An deiner Beschreibung sieht man, dass eine Skizze oft viel mehr helfen 
kann als eine ganze Seitet Text.

Sebastian S. schrieb:
> Um das Problem mit einem Siphon zu lösen braucht es sehr viel Geschick
> und Gefühl!
Und wenn der Siphon nicht funktioniert (das ist je nach Zuflussmenge gar 
nicht soooo unwahrscheinlich), dann ist das einfach nur ein simpler 
Überlauf.

Unschön beim Siphon ist auch, dass man für "oben" ein Loch in die 
Seitenwand des Fasses bohren muss.

Wenn man aber in oder vor diese "Ableitung" eine Pumpe setzt, die 
einfach nur beim "Ansaugen" hilft und ohne Strom das Wasser auch so 
durchlässt, dann kann man einfach einen Schlauch in das Fass hängen, und 
mit dem oberen Schalter die Pumpe einschalten. Die saugt dann das Wasser 
an und wenn dann der obere Schalter wieder öffnet, fließt das Wasser 
durch die ausgeschaltete Pumpe, bis der Wasserstand das untere 
Schlauchende erreicht. Mit den üblichen Tauchpumpen geht das, denn da 
fließt das Wasser auch ohne Strom durch.

Aufwand: 1 Schalter für "oben" und die sowieso geplante Pumpe
Laufzeit Pumpe: solange wie nötig, dass sich der Rest vom Fass selber 
leert
Stromaufnahme in Ruhestellung: 0

: Bearbeitet durch Moderator
von Nils (Gast)


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Geht das nicht einfach mit einem RS Flip-Flop?

Setzen, wenn der Kontakt oben auslöst. Rücksetzen, wenn der Kontakt 
unten auslöst. Je nach Polarität kommen dann noch Inverter dazu bzw. ein 
UND/OR Gatter (unten sind ja zwei Kontakte deren Funktion nicht weiter 
beschrieben ist).

Das sollte ohne große Not im niedrigen, einstelligen µA Bereich 
realisierbar sein.

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