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Hallo allerseits! Nach langer Abstinenz bin ich ab sofort wieder hier im Forum aktiv. Und fange auch gleich mal mit einem neuen Projekt an: Ich möchte die im Betreff genannten Magnetventile meiner Gartenbewässerungsanlage durch einen Mikrocontroller ansteuern und die Bewässerung so Stück für Stück automatisieren. Das Ganze ist (wie immer) etwas komplizierter als zunächst gedacht... Kapitel 1 - Vorgeschichte Gardena liefert in der Original-Bedienungsanleitung leider nicht gerade umfangreiche technische Daten. Immerhin erfährt man, dass das Ventil mit 9V DC angesteuert wird. Bei meinem ersten Versuch gelang es mir zwar das Ventil elektronisch zu öffnen, jedoch noch mehr zu schließen. Also der gesamten Anlange mal das Wasser abgedreht und das Ventil zerlegt. Im Bild "abb_01" eine schematische Darstellung dessen, was sich mir erschlossen hat. Kapitel 2 - Elektromechanik Hier ein kurzer Versuch der Funktionsbeschreibung (siehe auch abb_01): Solange das kleine Ventil "V1" geschlossen ist, wirkt der Druck "D1" dem Druck "D2" entgegen und das Haupt-Ventil "V2" bleibt ebenfalls geschlossen. Öffnet der Elektromagnet "E" nun das Ventil "V1", verringert sich der Druck "D1" und "D2" öffnet das Ventil "V2". Wird das Ventil "V1" geschlossen, erhöht sich der Druck "D1" wieder und schließt das Ventil "V2". Parallel zu "V1" gibt es übrigens noch ein Bypass-Ventil zur manuellen Steuerung. Demnach gibt es auch nur die Zustände "On" und "Off/Auto". Wird das Ventil elektronisch geöffnet, kann es auch nur elektronisch wieder geschlossen werden. Kapitel 3 - Die Komplikationen Das Ventil ist jedoch nicht, wie es zunächst den Anschein hat, monostabil. Gardena hat sich, vermutlich im Hinblick auf batteriebetriebene Controller, für eine bistabile Ausführung entschieden, die wie folgt angesteuert wird: Öffnen: 9V DC, +300 mA, 250 ms Schließen: 9V DC, -50 mA, 62,50 ms [Diese Infos stammen aus einem anderen Forum und sind/waren angeblich auf der Gardena-Webseite zu finden] Ich nehme mal an, dass der Impuls zum Öffnen die Metallplatte "M1" so magnetisiert, dass sie "M2" anzieht und festhält. Der Impuls zum Schließen entmagnetisiert dann "M1" wieder und "M2" fällt in die Ausgangsposition zurück. Kapitel 4 - Die Ansteuerungselektronik Ich habe mir nun die im Bild "abb_02" zu sehende Schaltung ausgedacht, "L1" soll dabei den Elektromagneten darstellen. Ausgang "PB0" des ATMEGA schaltet bei Bedarf die Polarität um, Ausgang "PD0" steuert den Impuls (inkl. Impulsbreite). "R1" und "R2" sollen den Strom je nach Polarität auf 300 bzw. -50 mA begrenzen. Die Versorgungsspannung muss ich evtl. noch um Uf von "D1" erhöhen, damit am Ausgang auch die vollen 9V zur Verfügung stehen. Nun die Fragen: Kann das Ganze so funktionieren? Oder geht es eventuell sogar noch einfacher / kostengünstiger? Oder besser? Oder hat jemand eine ganz andere Idee? ;) Bin für alles dankbar! Volker
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Push-Pull-Endstufe + Kondensator(en), ev. + Dioden und Widerstände, angesteuert über 1 Bit? Nachteil: Die Pulse sind keine Rechtecke und die Zeiten sind nicht p/Software beeinflussbar. und warum Unterschiede für Ein und Aus? Wenn die Spule 300mA bei 250ms verträgt, darf man sie doch in der anderen Richtung so betreiben!?! Der einzige Grund, der mir einfällt, wäre Strom sparen... Gruß Dietrich
Dietrich L. schrieb: > Push-Pull-Endstufe + Kondensator(en), ev. + Dioden und Widerstände, > angesteuert über 1 Bit? > > Nachteil: Die Pulse sind keine Rechtecke und die Zeiten sind nicht > p/Software beeinflussbar. Nun waeren per Software gesteuerte Rechtecksignale vielleicht ganz angebracht, damit ich nicht alles umbauen muss wenn sich die Angaben zu den Impulsen nicht (oder nicht ganz bewahrheiten)... > und warum Unterschiede für Ein und Aus? Wenn die Spule 300mA bei 250ms > verträgt, darf man sie doch in der anderen Richtung so betreiben!?! Der > einzige Grund, der mir einfällt, wäre Strom sparen... Ich nehme mal an, dass es hier um die Gesamtleistung waehrend des Impulses geht. Die Energie soll ja gerade so zum entmagnetisieren ausreichen. Bei mehr Energie entsteht wieder eine Ladung (wenn auch invertiert) und das Ventil oeffnet wieder. Theoretisch muesste bei groesserem Strom dann die Impulsbreite entsprechend kleiner sein... Aber ich rate auch nur! ;) Volker
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Tach allerseits, das Teil wird halt nicht vollständig symetrisch konstruiert sein. Die Angaben sind die Mindestwerte. Die Obergrenze dürfte wohl kaum mechanisch sondern thermisch sein. Daher sollte das Ventil in Grenzen auch über den Spezifikationen zu betreiben sein. Meine spontane Lösung wäre eine H-Brücke. L298 ist wohl drastisch übertrieben für die Aufgabe. Man findet sicherlich auch andere. Oder man baut es gleich diskret. Im Anhang ist die absolute minimal Version. Thor
PS: War zu langsam. Du musst mal raus bekommen was das für ein Kernmaterial ist. Entweder ist das Teil hartmagenetisch oder ein Permanentmagnet. Wenn das wirklich ein hartmagnetischer Kern ist, kommst du um eine H-Brücke und exaktes timing nicht rum. Thor
Ich habe in meinen ersten Versuchen das Ventil ja mal mit einem 9V-Block
gekitzelt. Oeffnen war gar kein Problem, nur schliessen liess es sich
nicht mehr. Auch zu- und wieder aufdrehen der Wasserversorgung brachte
das Ventil nicht zum Sperren.
Als ich das Ventil dann zerlegt hatte, habe ich den Stopfen des kleinen
Ventils ("V1" mit der Metallplatte dran) auf den Tisch gelegt und den
Elektromagneten knapp drueber gehalten. Kurz Spannung angelegt und die
Metallplatte heftete am Elektromagneten (und blieb auch ohne
Stromversorgung) haengen.
Wenn ich das Ding nun ein paar cm ueber den Tisch gehalten und die
invertierte Spannung angelegt habe, fiel das Ding wieder runter.
Wenn ich das Ding jedoch nur ein paar mm ueber die Tischplatte gehalten
habe, fiel das Ding runter und schnellte sofort wieder hoch (und blieb
wieder auch ohne Stromversorgung haengen).
Der obere Teil des Ventils (mit dem Elektromagneten) ist uebrigens
vergossen, da laesst sich nichts weiter auseinanderbauen.
Volker
wieso bist du an die komischen ventile gebunden ? nimm doch einfach was industrielles mit nem servo motor ?
Die sind halt von den Vorbesitzern im Garten meines Hauses verbaut worden und wurden ihr Leben lang nur manuell bedient... ;) Es gaebe sonst auch noch die 24V-Ventile von Gardena, die steuert man wohl so an, wie ich es mir urspruenglich vorgestellt habe: Spannung liegt an = Ventil offen; Spannung liegt nicht an = Ventil geschlossen. Waere mir prinzipiell auch wesentlich lieber, nicht nur weil die Ansteuerelektronik einfacherer waere, sondern auch weil bei Stromausfall oder aehnlichen Stoerungen der Garten nicht ueberflutet wuerde. Aber, wie gesagt, die 9V-Ventile sind nun mal da und eingebaut... Und ausserdem waere einfach ja auch langweilig. Sonst koennte ich mir ja auch einfach den Controller von Gardena kaufen. :D Volker
Die Gardenaventile haben Vorteile: Einbau versenkt im Boden möglich, sie entwässern sich selbst und sind somit frostsicher. Bei mir sind sie seit 15 Jahren störungsfrei im Einsatz. Die Ansteuerung macht man äußerst stromsparend so: 100 µ Elko an GND dann Gardenaventil an + des elkos. Über ein Relais wird 24 V an die Reihenschaltung gelegt. Der Ladestrom betätigt das Vebtil. Zum Abschalten statt 24V GND an die Schaltung. Das Entladen des Elkos schaltet das Vebtil ab. Funktioniert sehr zuverlässig und benötigt nur den geringen Lade/Entladestrom zum Steuern. Grüße K.R.
Hallo Volker Schulz, mir geht da gerade etwas ganz anderes durch den Kopf. Vielleicht hilft es. Spulen, respektive Solenoiden , sind ja eher stromgesteuert. Weil das so ist würde ich mir zunächst gar keine Gedanken über die Millisekunden machen. Mein Vorschlag wäre einen Elko auf deine Lieblingsspannung aufzuladen. In deinem Falle sind es wohl 5Volt, da du ja auch nen Atmel verwenden willst. Dann lädst du halt nen 1000uF auf 5 V und versuchst damit den Solenoid umzustellen. Wenn es dann nicht klappt erhöhst du halt die Kapazität. wenn es dann klappt testest du die Gegenrichtung indem du den Elko verpolt an den Verbraucher klemmst. Sobald du für beide Schaltrichtungen den richtigen Elko gefunden hast kannst du bei den Elkos bleiben oder aber die nötige Impulsenergie ausrechnen und es dann anders lösen. Ich hoffe, ich habe nicht gestört und wünsche viel Spass. Klaus
tween20 schrieb: > Die Gardenaventile haben Vorteile: Einbau versenkt im Boden möglich, sie > entwässern sich selbst und sind somit frostsicher. Laut Anleitung sind sie nur bedingt frostsicher. Ein Entwaesserungsventil zum Einbau hinter dem Magnetventil ist optional erhaeltlich. Ich werde fuer den Winter aber auch nur die Versorgungsleitung entwaessern und die Ventile nicht demontieren... > Bei mir sind sie seit 15 Jahren störungsfrei im Einsatz. Die Ansteuerung > macht man äußerst stromsparend so: > 100 µ Elko an GND dann Gardenaventil an + des elkos. Über ein Relais > wird 24 V an die Reihenschaltung gelegt. Der Ladestrom betätigt das > Vebtil. Zum Abschalten statt 24V GND an die Schaltung. Das Entladen des > Elkos schaltet das Vebtil ab. Funktioniert sehr zuverlässig und benötigt > nur den geringen Lade/Entladestrom zum Steuern. Das duerfte bei den 24V-Ventilen vielleicht funktionieren (auch wenn sich mir die Logik Deines Aufbaus nicht zu 100% erschliesst - vielleicht mal ein Schaltbild posten), bei den 9V-Ventilen, die ich im Einsatz habe, jedoch nicht. Diese sind, wie weiter oben ausgefuehrt, bistabil... Volker
Volker Schulz schrieb: > Diese sind, wie weiter oben ausgefuehrt, bistabil... Dafür ja auch der in Gegenrichtung fließende Strom beim Entladen des Kondensators ;-)
ich schrieb: > Volker Schulz schrieb: >> Diese sind, wie weiter oben ausgefuehrt, bistabil... > > Dafür ja auch der in Gegenrichtung fließende Strom beim Entladen des > Kondensators ;-) Ah, verstanden.. In Reihe hinter das Ventil... Aber wie stelle ich hier sicher dass die Energiemengen genau die Richtigen sind? Zur Erinnerung: Öffnen: 9V DC, +300 mA, 250 ms Schließen: 9V DC, -50 mA, 62,50 ms Also 675 mWs zum Oeffnen und nur gut 28 mWs zum Schliessen? Wie oben erwaehnt, schliesst das Ventil bei einer zu grossen Energiemenge (beim Schliess-Impuls) nur kurz und oeffnet sofort wieder... Volker
Klaus De lisson schrieb: > Hallo Volker Schulz, > [...] > Spulen, respektive Solenoiden , sind ja eher stromgesteuert. > Weil das so ist würde ich mir zunächst gar keine Gedanken über > die Millisekunden machen. > [...] Ich wuerde sagen, dass die eher energiegesteuert sind... ;) Natuerlich waere auch eine niedrigere oder hoehere Spannung moeglich, sofern man den Strom oder die Impulslaenge entsprechend anpasst. Ich mache mir aber gar keine Sorgen um die Millisekunden, mit dem genannten µC bekomme ich die Timings ja ohne Probleme hin. Und das wesentlich genauer als mit Elko-Experimenten (deren Kapazitaet wohl auch bedingt durch Umwelteinfluesse und Alter nicht gerade konstant bleibt). Oder? Trotzdem vielen Dank fuer die Idee! Volker
Volker Schulz schrieb: > Also 675 mWs zum Oeffnen und nur gut 28 mWs zum Schliessen? Wie oben > erwaehnt, schliesst das Ventil bei einer zu grossen Energiemenge (beim > Schliess-Impuls) nur kurz und oeffnet sofort wieder... Wenn es doch seit 15 Jahren läuft .... Außerdem ist noch die Frage, ob das die Energie oder der Strom ist. Das Magnetfeld ist proportional zum Strom, insofern nehme ich nicht an, dass es die Energie ist. Zum reduzieren des Stromes beim Entladen könnte man noch zwei Dioden und einen Widerstand mit einbauen. Der Ladestrom fließt über Spule und die eine Diode direkt auf den Kondensator. Der Entladestrom fließ über die andere Diode und den zusätzlich in Reihe geschalteten Widerstand.
ich schrieb: > Volker Schulz schrieb: >> Also 675 mWs zum Oeffnen und nur gut 28 mWs zum Schliessen? Wie oben >> erwaehnt, schliesst das Ventil bei einer zu grossen Energiemenge (beim >> Schliess-Impuls) nur kurz und oeffnet sofort wieder... > > Wenn es doch seit 15 Jahren läuft .... Ja, aber wir vergleichen ja hier 9V-Aepfel mit 24V-Birnen. Oder war der Vorschlag ich solle meine 9V-Ventile mit der 24V-Idee ansteuern? > Außerdem ist noch die Frage, ob das die Energie oder der Strom ist. Das > Magnetfeld ist proportional zum Strom, insofern nehme ich nicht an, dass > es die Energie ist. Die Spannung ist ja ohnehin beim Oeffnen und Schliessen die selbe. Erhoehen oder verringern wir den Strom, tun wir das automatisch auch mit der Leistung. Der Strom laeest sich natuerlich nur soweit erhoehen, bis die Spule selbst zum Begrenzer wird. Meine ersten Tests haben ausserdem gezeigt, dass auch die Impulslaenge von Bedeutung ist, somit waeren wir bei der Enegergie (Leistung ueber Zeit). Oder mache ich hier einen Denkfehler? > Zum reduzieren des Stromes beim Entladen könnte man > noch zwei Dioden und einen Widerstand mit einbauen. Der Ladestrom fließt > über Spule und die eine Diode direkt auf den Kondensator. Der > Entladestrom fließ über die andere Diode und den zusätzlich in Reihe > geschalteten Widerstand. Genau so habe ich doch die Strombegrenzung in meiner Schaltung realisiert (allerdings fuer beide Polaritaeten). Wenn ich beim Entladen des Elkos nun aber Strom und Zeit begrenze, muss ich nach dem Schliessen des Ventils die verbleibende Energie irgendwie aus dem Elko bekommen, bevor ich das Ventil wieder oeffne. Ansonsten wuerde der naechste Impuls zum Oeffnen kuerzer ausfallen als gewuenscht... ;) Volker
Volker Schulz schrieb: > Wenn ich beim Entladen des Elkos nun aber Strom und Zeit begrenze, muss > ich nach dem Schliessen des Ventils die verbleibende Energie irgendwie > aus dem Elko bekommen, bevor ich das Ventil wieder oeffne. Ansonsten > wuerde der naechste Impuls zum Oeffnen kuerzer ausfallen als > gewuenscht... ;) Ich würde völlig auf die Zeitsteuerung verzichten und alleine über die Wahl der Betriebsspannung (9..12V?) und die Kondensatorkapazität für einen passenden Puls sorgen. Sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten wird dann der Kondensator vollständige ge- bzw. entladen. Daran wird sich das Ventil aber nicht stören.
ich schrieb: > Volker Schulz schrieb: >> Wenn ich beim Entladen des Elkos nun aber Strom und Zeit begrenze, muss >> ich nach dem Schliessen des Ventils die verbleibende Energie irgendwie >> aus dem Elko bekommen, bevor ich das Ventil wieder oeffne. Ansonsten >> wuerde der naechste Impuls zum Oeffnen kuerzer ausfallen als >> gewuenscht... ;) > > Ich würde völlig auf die Zeitsteuerung verzichten und alleine über die > Wahl der Betriebsspannung (9..12V?) und die Kondensatorkapazität für > einen passenden Puls sorgen. Sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten > wird dann der Kondensator vollständige ge- bzw. entladen. Daran wird > sich das Ventil aber nicht stören. Und dann je nach Richtung den Strom begrenzen? Das wuerde dann funktionieren, wenn die Angaben zur Impulsbreite von Gardena nur Minimalwerte sind (was ich mal nicht ohne jede Skepsis annehmen moechte). Der Impuls zum Schliessen waere dann ja wesentlich laenger als spezifiziert. Und wie sieht es eigentlich mit der Selbstentladung von dem Elko aus? Sagen wir mal ueber eine Stunde Bewaesserungszeit? Gerade das Schliessen ist ja sicherheitsrelevant... Volker
Volker Schulz schrieb: > Gerade das Schliessen ist ja sicherheitsrelevant... Die Einschaltspannung kann ja während der Bewässerung dauerhaft anliegen, ohne das weiterer Ladestrom fließt. Damit kann der Elko sich nicht entladen und die Energie zum Abschalten steht sicher zur Verfügung. Oder man lädt den Elko vorm Abschalten noch einmal nach... Wenn man statt des Steuerrelais MOSFETs einsetzt, spart man sich den sonst notwendigen Relaishaltestrom.
ich schrieb: > Volker Schulz schrieb: >> Gerade das Schliessen ist ja sicherheitsrelevant... > > Die Einschaltspannung kann ja während der Bewässerung dauerhaft > anliegen, ohne das weiterer Ladestrom fließt. Damit kann der Elko sich > nicht entladen und die Energie zum Abschalten steht sicher zur > Verfügung. Oder man lädt den Elko vorm Abschalten noch einmal nach... > Wenn man statt des Steuerrelais MOSFETs einsetzt, spart man sich den > sonst notwendigen Relaishaltestrom. Das Ganze wuerde dann nur noch voraussetzen, dass die Impulsbreiten voellig unkritisch sind, solange sie nicht unterschritten werden, richtig? Das kann ich ja mit dem 9V-Block mal ausprobieren: Strom auf 300mA begrenzen und Ventil fuer min. 0,25 Sekunden versorgen, dann Strom auf 50mA begrenzen und mit umgekehrter Polaritaet erneut das Ventil versorgen (ca. 6 mal laenger als zum Oeffnen). Das muesste Deiner Theorie nach dann funktionieren, oder? Volker
Volker Schulz schrieb: > Das wuerde dann > funktionieren, wenn die Angaben zur Impulsbreite von Gardena nur > Minimalwerte sind (was ich mal nicht ohne jede Skepsis annehmen > moechte). Bei der Einschaltdauer sehe ich keinen Grund, warum das nicht eine Minimalzeit sein soll. Obere Grenze dürfte die thermische Belastung der Spule sein, falls man sich mit den 250 ms nicht noch in dem durch Induktion begrenzten Stromanstieg befindet. Bei der Abschaltung vermute ich auch, dass der Strom zum Entmagnetisieren reichen muß und ein längerer Stromfluß dann unkritisch ist. Bevor du die Anlage über den Urlaub sich selbst überläßt, wäre es sicher gut einmal zu probieren, wie kritisch die Parameter Strom, Spannung und Kapazität dabei sind.
ich schrieb: > [...] > Bei der Einschaltdauer sehe ich keinen Grund, warum das nicht eine > Minimalzeit sein soll. Obere Grenze dürfte die thermische Belastung der > Spule sein, falls man sich mit den 250 ms nicht noch in dem durch > Induktion begrenzten Stromanstieg befindet. Bei der Abschaltung vermute > ich auch, dass der Strom zum Entmagnetisieren reichen muß und ein > längerer Stromfluß dann unkritisch ist. Bevor du die Anlage über den > Urlaub sich selbst überläßt, wäre es sicher gut einmal zu probieren, wie > kritisch die Parameter Strom, Spannung und Kapazität dabei sind. Tausend Dank! Ich kann erste Erfolge vermelden: Die Spule des Elektromagneten selbst hat einen Widerstand von gut 30 Ohm, auf eine weitere Strombegrenzung beim Oeffnen habe ich dehalb verzichtet. Spannungsquelle war ein 9V-Block mit 8,7V Leerlaufspannung. Die Zeit scheint wirklich absolut unkritisch zu sein (die thermische Belastung mal aussen vor gelassen), selbst Impulsbreiten von deutlich unter 250ms haben zum Oeffnen ausgereicht. Als Obergrenze habe ich mich mal bis zu einer Sekunde getraut. Zum Schliessen habe ich dann zwei Widerstaende (56 + 91 Ohm) in Reihe vorgeschaltet und die Polaritaet umgekehrt. Auch hier hat alles von der kuerzesten Beruehrung bis hoch zu ca. 6 Sekunden die gewuenschte Wirkung gezeigt. Wenn ich auf min. 250ms und 9V/300mA beim Oeffnen Wert lege, muesste C schon relativ dick sein und errechnet sich aus delta t / delta U * I = 0,25 / 9 * 0,3 = 8333 µF Korrekt? Als naechsten Schritt werde ich eine entsprechende Elektronik ohne Elko per Laptop ansteuern um verschiedene Timings genau ausprobieren zu koennen. Volker
Dietrich L. schrieb: > Push-Pull-Endstufe + Kondensator(en), ev. + Dioden und Widerstände, > angesteuert über 1 Bit? > > Nachteil: Die Pulse sind keine Rechtecke und die Zeiten sind nicht > p/Software beeinflussbar. > > und warum Unterschiede für Ein und Aus? Wenn die Spule 300mA bei 250ms > verträgt, darf man sie doch in der anderen Richtung so betreiben!?! Der > einzige Grund, der mir einfällt, wäre Strom sparen... > > Gruß Dietrich Mit der Methode Gegentaktendstufe plus Elko wurden früher die bistabilen SDS-Relais (Heute wohl Panasonic)angesteuert. Die haben aber m.W. einen symmetrischen Aufbau. Der Aufbau von Gardena scheint eher einem Remanenzrelais zu ähneln. Dort verwendete man früher Spulen mit unterschiedlichen Werten für Anzug und Abfall des Relais. Wenn man für das Gardena- Relais keine genauen Werte direkt von Gardena bekommt, wird man um etwas ausprobieren wohl nicht drumherumkommen. Grund- sätzlich scheint die Methode mit dem Reihenkondensator aber zuverlässig zu funktionieren. Damals bei SDS gabs dann auch passende Dimensionierungsvorschläge im Datenblatt. Gruss Harald
Volker Schulz schrieb: > Korrekt? Das kommt raus, wenn der Kondensator mit konstantem Strom vollständig entladen wird. Ich würde da ganz pragmatisch mit 12V rangehen, falls deine fertige Steuerung nicht immer aus 9V Blöcken leben soll und den Kondensator eher kleiner wählen. Durch die Induktivität steigt der Strom sowieso "langsam" an. Bis das Magnetfeld sich aufgebaut hat, ist die Spannung über der Spule dann zusammengesackt. Man könnte einfach gucken, wie klein der Kondensator sein darf, damit es gerade noch funktioniert und dann einen um einen Sicherheitsfaktor größeren einbauen. Falls du die Schalterei mit Halbleitern machst, sollte auf jeden Fall etwas gegen Induktionsspitzen beim Öffnen des Stromkreises in die Schaltung, z.B. ein Snubber aus R und C.
ich schrieb: > Volker Schulz schrieb: >> Korrekt? > > Das kommt raus, wenn der Kondensator mit konstantem Strom vollständig > entladen wird. Und ich haette jetzt angenommen, dass das Laden mit dem gleichen konstanten Strom genau so lange dauert wie das Entladen... > Ich würde da ganz pragmatisch mit 12V rangehen, falls deine fertige > Steuerung nicht immer aus 9V Blöcken leben soll und den Kondensator eher > kleiner wählen. Durch die Induktivität steigt der Strom sowieso > "langsam" an. Bis das Magnetfeld sich aufgebaut hat, ist die Spannung > über der Spule dann zusammengesackt. Man könnte einfach gucken, wie > klein der Kondensator sein darf, damit es gerade noch funktioniert und > dann einen um einen Sicherheitsfaktor größeren einbauen. Nicht aus 9V-Bloecken aber aus einem 9V 1.5A Schaltnetzteil, das ich hier rumliegen habe. Ich haette nun (ebenfalls ganz pragmatisch) einen 10V 10.000µF Elko eingeloetet. Laenger als die getestete Sekunde sollte damit das Laden ueber die Spule ja auch nicht dauern, oder? Und man haette genuegend "Luft nach oben". > Falls du die Schalterei mit Halbleitern machst, sollte auf jeden Fall > etwas gegen Induktionsspitzen beim Öffnen des Stromkreises in die > Schaltung, z.B. ein Snubber aus R und C. Spaeter vielleicht mit Halbleitern. Jetzt habe ich erstmal eine 2-fach Relais-Stufe aufgebaut, die ich ueber je einen Darlington mit TTL-Pegeln ansteuern kann. Natuerlich mit Schutzdioden an den Relais.. ;) Praktischerweise arbeiten die Relais auch noch mit meiner 9V-Versorgung. Entsprechende FETs haette ich erst noch besorgen muessen... Den ATMEGA will ich auch erst mal ganz ordinaer ueber einen 7805 aus den 9V versorgen. Da waeren mir 12V schon unangenehmer. ;) Gibt es bei korrekter Ansteuerung mit Halbleitern denn ueberhaupt Induktionsspitzen? Der Stromkreis wird ja erst geoeffnet, wenn der Elko entweder voll geladen oder kommplett entladen ist und dann fliesst ja vor dem Oeffnen ohnehin kein Strom mehr durch die Spule. Volker
Volker Schulz schrieb: > Gibt es bei korrekter Ansteuerung mit Halbleitern denn ueberhaupt > Induktionsspitzen? Der Stromkreis wird ja erst geoeffnet, wenn der Elko > entweder voll geladen oder kommplett entladen ist und dann fliesst ja > vor dem Oeffnen ohnehin kein Strom mehr durch die Spule. Wenn sichergestellt ist, dass du im stromlosen Zustand schaltest, stimmt das natürlich. Ich dachte mehr an "Zeitexperimenten", falls man vorher abschaltet. 10000µF/10V kommt mir jetzt kapazitätsmäßig etwas großzügig und spannungsmäßig arg eng vor. Dir knappe Spannung könnte sich kräftig auf die Lebensdauer des Cs auswirken.
ich schrieb: > Wenn sichergestellt ist, dass du im stromlosen Zustand schaltest, stimmt > das natürlich. Ich dachte mehr an "Zeitexperimenten", falls man vorher > abschaltet. Das macht Sinn. Taeten es da auch Z-Dioden? > 10000µF/10V kommt mir jetzt kapazitätsmäßig etwas großzügig und > spannungsmäßig arg eng vor. Dir knappe Spannung könnte sich kräftig auf > die Lebensdauer des Cs auswirken. Fuer heute muss ich aber ja leider mit dem leben, was ich da habe. 10000µF/10V funktioniert auf jeden Fall schon mal. Zur Langzeitstabilitaet kann ich nach ca. einer Stunde noch nicht viel sagen.. ;) Aber wir duerfen ja auch nicht vergessen, dass der Elko (wenn's hoch kommt) gerade mal 100 mal pro Jahr geladen und wieder entladen wird. Morgen werde ich dann wohl mal zu Conrad spazieren und zum Testen kaufen: 2x 5600µF/25V (Best.-Nr. 446224) á EUR 1,14 2x 10000µF/16V (Best.-Nr. 446188) á EUR 1,14 Und eine kleine Selektion an Logiklevel-FETs. Und das ganze Zeugs, das man immer kauft, obwohl es nicht auf dem Zettel stand. ;) Auf die 10.000µF kam ich ja durch oben genannte Rechnung (in der ich die Induktivitaet gefliessentlich ignoriert habe) + 1 Stufe. Volker
Volker Schulz schrieb: > Das macht Sinn. Taeten es da auch Z-Dioden? Da die Spule in beiden Polaritäten benutzt wird, müssen es IMHO zwei gegensinnig in Serie geschaltete Z-Dioden sein und die Summe aus Z-Spannung und Durchlaßspannung muß hoch genug sein, so dass sie bei der Betriebsspannung noch nicht anfangen zu leiten.
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Meine Testaufbauten mit den Relais funktionieren soweit ohne Probleme. Nun versuche ich gerade, die Relais durch Halbleiter zu ersetzen, allerdings so, dass die "Fail-Safe-Funktion" nicht verloren geht. Soll heissen: Faellt waehrend der Bewaesserung (C geladen) VCC weg (Stromausfall, Netzteildefekt, ...) und/oder wird der TTL-Pin hochohmig, soll sich C trotzdem noch entladen koennen um das Ventil zu schliessen. Ein Relais bietet sowas ja "by design". ;) Waere toll, wenn jemand angehaengtes Schaltbild mal auf Logikfehler oder unnoetig kompliziertes Denken untersuchen koennte. Kurze Beschreibung: Bei TTL HIGH soll C1 aus VCC (+9V) geladen werden. Bei TTL LOW oder hochohmig soll sich C1 ueber R6 entladen. R1 fungiert als Pull-Up fuer Q1, R3 als Pull-Up fuer Q2 und begrenzt ausserdem den Strom durch T1. R2 und R4 dienen als Pull-Down fuer T1 und T2. R7 begrenzt den Basis-Strom an T1 und T2. Macht das alles Sinn? Volker
Hallo Herr Schulz, mit großem Interesse habe ich diesen betrag gelesen, denn in meinem keller wartet auch noch ein Gardenaventil auf seinen Anschluß an den Arduino. Hat sich Ihre Schaltung aus diesem Artikel in der Praxis bewährt? Falls ja: Könnten Sie die vo Ihnen verwendeten Komponenten posten? Danke Fritz
fritz schrieb: > Hallo Herr Schulz, > > mit großem Interesse habe ich diesen betrag gelesen, denn in meinem > keller wartet auch noch ein Gardenaventil auf seinen Anschluß an den > Arduino. > > Hat sich Ihre Schaltung aus diesem Artikel in der Praxis bewährt? Falls > ja: Könnten Sie die vo Ihnen verwendeten Komponenten posten? > > Danke > > Fritz Hallo Fritz, mach das doch mit einem normalen Ventil, dann brauchst du nur eine Zeit, wie lange das bewässert werden soll und PWM. Zum einschalten 100% PWM und dann nur noch so viel, dass das Ventil gerade offen bleibt. Das kannst du dann auch mit nem ATTiny 13 und Software PWM machen. Sogar dann ist noch Platz die Bodenfeuchte zu messen. Viele Grüße Frank
> > Hallo Fritz, > > mach das doch mit einem normalen Ventil, dann brauchst du nur eine Zeit, > wie lange das bewässert werden soll und PWM. Zum einschalten 100% PWM > und dann nur noch so viel, dass das Ventil gerade offen bleibt. > Das kannst du dann auch mit nem ATTiny 13 und Software PWM machen. > Sogar dann ist noch Platz die Bodenfeuchte zu messen. > > Viele Grüße > Frank Nachtrag: Alles auf Lochraster und noch so ein Ventil (http://www.ebay.de/itm/Elektro-Magnetventil-Ventil-12V-1-2-f-Wasser-Luft-Gas-/260773611931), dann hast du das für 15 Euro fertig. Brauchst ja nur den Tiny, 100nF, eine Diode und einen Transistor. Dazu ein Steckernetzteil 12 Volt und einen Spannungsregler. Was du als Zeit und wie einstellen willst, das ist noch mal so eine Sache. Aber meist will man das ja eine bestimmte Zeit laufen lassen und die ändert man in der Regel nicht.
fritz schrieb: > Hallo Herr Schulz, > > mit großem Interesse habe ich diesen betrag gelesen, denn in meinem > keller wartet auch noch ein Gardenaventil auf seinen Anschluß an den > Arduino. > > Hat sich Ihre Schaltung aus diesem Artikel in der Praxis bewährt? Falls > ja: Könnten Sie die vo Ihnen verwendeten Komponenten posten? Hallo Fritz. Die Push-Pull-Endstufe läuft bisher absolut zuverlässig und ohne Probleme, ich bin letzten Endes aber doch bei der Relais-Ansteuerung geblieben. Ich werde bei Gelegenheit das Gehäuse öffnen und Dir den Schaltplan inkl. der verwendeten Komponenten posten. Wenn Du bis Anfang kommender Woche noch nichts von mir gelesen hast, erinnere mich bitte noch mal. Gruß, Volker
Hallo Herr Schulz, vielen Danke für Ihre Antwort. Sie schrieben, dass Sie erinnert werden möchten wenn Sie bis zum 6. oder 7. nicht von sich hören lassen würden. Das tue ich hiermit gerne ;-) VIELEN DANK für Ihre Mühe. Grüße Fritz
Hallo, ich würde speziell bei Ansteuerung mehrerer Ventile den Kondensator an die Endstufe / Relais hängen und dann das Ventil gegen Masse. Damit läßt sich eine gemeinsame Masse für alle Ventile verwenden und außerdem ist die Schaltung im Bereich Verkabelung + Ventile frei von dauerhaften Spannungen gegen (hier wörtlich) Erde, was Korrossion vermeidet, falls wirklich mal irgendwo etwas nass wird. Gruß Gerald
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Hallo! Danke für die detaillierten Beschreibungen hier, ich hatte auch vor Kurzem den Einfall die Ventile mit einer SPS oder ähnlichem anzusteuern da das Programmieren jedes Jahr nervt und die Batterien ständig leer werden. Ich habe erst die erwähnte Schaltung mit dem 100uF Kondensator versucht, jedoch war mir damit nur das Einschalten möglich, das Ausschlaten funktionierte nur wenn ich den Taster zum Ausschalten ganz kurz antippte, ansonsten blieb das Ventil offen bzw. schaltete sich erst ein. Nach etwas herumprobieren bin ich auf 10uF fürs Ausschalten gekommen, was wiederum nicht genügend Energie zum Einschalten zur Folge hatte. Dadurch habe ich nun eine Schaltung mit getrennten Ein- und Ausschaltkondensatoren entworfen, diese hat noch dazu den Vorteil dass der Ausschaltkondensator permanent nachgeladen wird und mehrere Ausschaltimpulse ohne vorhergehendes Einschalten möglich sind. Da das Ventil an Masse hängt ist auch ein Zentral aus möglich, was Relaisausgänge spart. Schaltung im Anhang. Gruß
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Die oben gepostete Schaltung funktioniert so natürlich nicht, sorry für den Fehler. Hier die korrigierte Version!
Hallo zusammen, ich habe die Schaltung so wie im letzen Post zusammengelötet. Leider funktioniert sie aber nicht wie gedacht. Wenn ich S1 durchschalte schließt sich das Ventil und wenn ich S2 durchschalte öffnet sich das Ventil. Ich habe die Schaltung schon 3 mal überprüft aber keine Fehler gefunden. Als Spannungsquelle benutze ich ein 9V Schaltnetzteil. Zufällig jemand ne Idee woran es liegen könnte? Gruß
maxemanuel schrieb: > Hallo zusammen, > ich habe die Schaltung so wie im letzen Post zusammengelötet. Leider > funktioniert sie aber nicht wie gedacht. > Wenn ich S1 durchschalte schließt sich das Ventil und EDIT: wenn ich S2 durchschalte passiert gar nichts. > Ich habe die Schaltung schon 3 mal überprüft aber keine Fehler gefunden. > Als Spannungsquelle benutze ich ein 9V Schaltnetzteil. > > Zufällig jemand ne Idee woran es liegen könnte? > Gruß
maxemanuel schrieb: > EDIT: wenn ich S2 durchschalte passiert gar nichts. Was soll denn auch schon passieren? Wenn S1 geöffnet ist und du S2 schaltest, dann schaltest du die 9 bis 12 Volt nur über den 4K7 nach Masse. Sofern es sich bei der Spannungsversorgung um eine Gleichstromquelle handelt. In dem Fall, dass S1 noch geschlossen ist, erzeugst du nur einen Spannugsteiler der ungefähr die Hälfte des (bis zum Ventil währe es sogar genau die Hälfte) Stromes nach Masse führt, sobald du S2 zusätzlich schließt.
Vielleicht ist die exakte Kapazität (nicht die aufgedruckte Angabe) bei dir zu gering..??
maxemanuel schrieb: > EDIT: wenn ich S2 durchschalte passiert gar nichts. Die Spannung über C2 ändert sich auch nicht? Das solltest du als erstes nachmessen.
Also die Spannung über C2 geht beim Schalten von S2 auf 0V. Die Kapazität der Kondensatoren habe ich nachgemessen. Die kommt ungefähr mit der aufgedruckten hin. Ist eher eine Messabweichung ;-)
Max J. schrieb: > Die kommt ungefähr mit der aufgedruckten hin. Dann probier eine größere (22µF, 47µF, 100µF) bis das Ventil sich rührt. F. Fo schrieb: > Was soll denn auch schon passieren? > Wenn S1 geöffnet ist ... Da denk noch mal gründlich drüber nach.
Hallo zusammen, hat nun jemand eine fertige Lösung im Einsatz, oder abzugeben? Ich hätte Interesse daran. Gruß Reinhard
Reinhard schrieb: > Hallo zusammen, > hat nun jemand eine fertige Lösung im Einsatz, oder abzugeben? > > Ich hätte Interesse daran. > > Gruß > Reinhard Hat sich erledigt, die Anzeige habe ich falsch interpretiert.
Hallo, bin grad über diesen Beitrag gestolpert da ich noch 4 Gardena Ventile rumliegen habe. Gab es denn schon einen Erfolg mit Langzeittests. 100 uF hab ich grad schon mal mit 12 V = probiert und da kommen tatsächlich positive Spitzen mit ca 80ms und 40VSS raus und negative beim zurücknehmen mit 30ms und 30VSS. Anziehen geht aber abfallen nicht. Mit den zwei Kondensatoren wie im Bild werde ich das auch mal probieren. Wurde das ganze gerne mit Um-Relais am Raspie dann über 10m schalten. Hatte vor längerer Zeit mal Rechtecke gemessen von 9V 250ms für ein und 3V 60ms für aus. Wenn es da zu einer Lösung kam würde mich das sehr freuen.
tween20 schrieb: > Die Gardenaventile haben Vorteile: Einbau versenkt im Boden möglich, sie > entwässern sich selbst und sind somit frostsicher. > Bei mir sind sie seit 15 Jahren störungsfrei im Einsatz. Die Ansteuerung > macht man äußerst stromsparend so: > 100 µ Elko an GND dann Gardenaventil an + des elkos. Über ein Relais > wird 24 V an die Reihenschaltung gelegt. Der Ladestrom betätigt das > Vebtil. Zum Abschalten statt 24V GND an die Schaltung. Das Entladen des > Elkos schaltet das Vebtil ab. Funktioniert sehr zuverlässig und benötigt > nur den geringen Lade/Entladestrom zum Steuern. > > Grüße K.R. Hallo, bin grad über diesen Beitrag gestolpert da ich noch 4 Gardena Ventile rumliegen habe. Gab es denn schon einen Erfolg mit Langzeittests. 100 uF hab ich grad schon mal mit 12 V = probiert und da kommen tatsächlich positive Spitzen mit ca 80ms und 40VSS raus und negative beim zurücknehmen mit 30ms und 30VSS. Anziehen geht aber abfallen nicht. Mit den zwei Kondensatoren wie im Bild werde ich das auch mal probieren. Wurde das ganze gerne mit Um-Relais am Raspie dann über 10m schalten. Hatte vor längerer Zeit mal Rechtecke gemessen von 9V 250ms für ein und 3V 60ms für aus. Wenn es da zu einer Lösung kam würde mich das sehr freuen.
Horst S. schrieb: > tween20 schrieb: >> Die Gardenaventile haben Vorteile: Einbau versenkt im Boden möglich, sie >> entwässern sich selbst und sind somit frostsicher. >> Bei mir sind sie seit 15 Jahren störungsfrei im Einsatz. Die Ansteuerung >> macht man äußerst stromsparend so: >> 100 µ Elko an GND dann Gardenaventil an + des elkos. Über ein Relais >> wird 24 V an die Reihenschaltung gelegt. Der Ladestrom betätigt das >> Vebtil. Zum Abschalten statt 24V GND an die Schaltung. Das Entladen des >> Elkos schaltet das Vebtil ab. Funktioniert sehr zuverlässig und benötigt >> nur den geringen Lade/Entladestrom zum Steuern. >> >> Grüße K.R. > > Hallo, bin grad über diesen Beitrag gestolpert da ich noch 4 Gardena > Ventile rumliegen habe. Gab es denn schon einen Erfolg mit > Langzeittests. 100 uF hab ich grad schon mal mit 12 V = probiert und da > kommen tatsächlich positive Spitzen mit ca 80ms und 40VSS raus und > negative beim zurücknehmen mit 30ms und 30VSS. Anziehen geht aber > abfallen nicht. Mit den zwei Kondensatoren wie im Bild werde ich das > auch mal probieren. Wurde das ganze gerne mit Um-Relais am Raspie dann > über 10m schalten. > Hatte vor längerer Zeit mal Rechtecke gemessen von 9V 250ms für ein und > 3V 60ms für aus. Wenn es da zu einer Lösung kam würde mich das sehr > freuen. Hallo habe jetzt eine Endlösung für 3 Ventile gefunden und werde das so verbauen. Es ist nicht nötig die Zeiten und Spannungen genau einzuhalten ;-) Habe ein altes Netzgerät genommen welches von 3 - 12 V DC bereit stellt und zerlegt. Darin waren einzelne Abgriffe direkt am Trafo für 9V und 3V AC möglich. Habe dann alle Bauteile entfernt und 9V mit nur einer Diode und einen Kondensator mit 470uF zur Gleichspannungsstabilisierung sowie 3 V über eine Diode ohne Kondensator, also Restwelligkeit gerausgeführt. Mit 9 V zieht ein und auch alle 3 Ventile sauber an. mit 2,1 V (nochmal 2 Dioden in Reihe) wird sauber abgeworfen und durch die Restwelligkeit sogar der Magnet am wieder anziehen gehindert. Hatte ein Ventil dafür zerlegt. Das ganze hab ich dann mal über 50m Kat Kabel abgesetzt probiert und es hat bei 100 Versuchen immer funktioniert. Ich beteibe das jetzt über Raspberry Umschaltrelais. Mit Relais 1 schalte ich den Trafo ein. Mit Relais 2 - 4 die Ventile. Am Ruhekontakt liegen die 2,1V und am Arbeitskontakt die 9V. Am Umschalter das Ventil. Masse liegt an allen Ventilen Parallel. Es funktioniert auch die Abschaltung über alle 3 Ventile und die 50m Kabel. An den 12V AC (16V real) konnte ich sogar ein 24V Hunter Ventil über 50m betreiben. Das Steckdosennetzteil hat 500mA. Ist ein billiges Teil ohne große Regelung mit nur 4 Dioden und einem Kondensator. Man muss aber die Anschaltung so Umbauen wie beschrieben da der Trafo nur eine gemeinsame Spule mit mehreren Abgängen hat. LG Hasont
Dann mache doch bitte mal eine Skizze für die Nachwelt. Das wird sicher den einen oder anderen auch noch mal interessieren. Danke
Zu dem Thema gibt es auch eine Lösung zur Einbindung in HomeMatic: https://homematic-forum.de/forum/viewtopic.php?f=76&t=49719&p=498500#p498500
Angehängte Dateien:
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Gardena.gif
6,5 KB
Hallo Stephan, so hab ich es gemacht und es läuft mit 3 Ventilen jetzt seit zwei Wochen im Echtbetrieb. Zweimal am Tag jedes Ventil 10 min ein. Danach wird das Netzteil wieder getrennt. Die Ventile sind somit während der Betriebszeit am Strom aber das macht ja nix da ja das Netzteil danach wieder abgeschaltet ist. Trotzdem würde ich gerne noch eine Kontrolle für das gesamte Wasser im Haus nachrüsten mit der man von der Ferne sieht ob Wasser läuft oder nicht. Falls der Raspi oder das Netzteil während der Bewässerung ausfällt bleiben die Ventile an da die - 3V nicht mehr zur Verfügung stehen. Außerdem kann ja auch mal ein Armaturenschlauch am Waschbecken oder dem WC platzen. Leider finde ich da keine Lösung im Netz. Falls da jemand eine Idee hat wie man die Wasseruhr auslesen könnte und bei einer Leckage z.B. ein Hauptventil schließen könnte wäre das ne Sache. LG Horst
Vielleicht für den ein oder anderen in diesem Zusammenhang interessant. Habe für den Betrieb der 9V Gardena Ventile die Schaltung mit dem Motortreiber L293D aufgebaut, und sie funktioniert einwandfrei. Beschrieben hier: https://homematic-forum.de/forum/viewtopic.php?f=19&t=3263#p44087 Gerhard
Gerhard schrieb: > Habe für den Betrieb der 9V Gardena Ventile die Schaltung mit dem > Motortreiber L293D aufgebaut, und sie funktioniert einwandfrei. Vielleicht hast du auch einen Schaltplan dazu, bei dem man sich nicht die Augen ausguckt, weil hellgraue Beschriftung und Symbole in JPEG Artefakten ertrinkt.(Export mit höherer Auflösung, monochrom und im PNG-Format hilft ungemein)
Gerhard schrieb: > Schaltung mit dem Motortreiber L293D p.s. Den zweiten Quarzoszillator kannst du dir sparen, wenn du den Taktausgang des einen ATtiny zum Takteingang des anderen rüber führst. Läuft das Ding eigentlich ohne Programm? ;-) Der Schaltplan alleine ist nur die halbe Miete.
Sorry Wolfgang, war nicht angemeldet zum Schreiben und hatte daher keine Rückmeldung bekommen. Mein Beitrag von oben ist nicht eindeutig. Habe nur den Ansteuerteil mit dem Treiber L293D übernommen. Steure den mit meinem BananaPi an. Damit fallen natürlich die ATtinies und die Quarze weg. Benutze es nicht im Rahmen der Homematic Steuerung. Für die Schaltung vom Banana Pfostenstecker über den Treiber bis zur Anschlussklemme hab ich nur in Breadboard den Aufbau für Lochraster gezeichnet. Den kann ich bei Interesse natürlich gerne einstellen. Gerhard
Das ist richtig: Mit dem ersten Impuls wird magnetisiert, der Anker zieht an und bleibt durch die Remanenz haften. Mit dem zweiten Impuls mit umgekehrter Polarisation wird die Remanenz aufgehoben, der Anker fällt ab. Das Problem ist, dass dieser Löschimpuls nur soviel Energie induzieren soll, um das Magnetfeld aufzuheben. Ist dieser Impuls zu kurz, bleibt das Ventil offen, ist der Impuls jedoch zu lange, zieht der Anker gleich wieder an und bleibt wieder mit der Remanenz kleben! Der Anker zieht an, egal auf welcher Seite der Nord- oder Südpol steht. Die Lösung ist: die richtige Balance finden. Zum Entmagnetisieren legt man sinusförmigen Wechselstrom an und reduziert ihn langsam nach Null.(zB. 10 Volt pp nach 0 Volt)
Alwin schrieb: > Zum Entmagnetisieren legt man sinusförmigen Wechselstrom an und > reduziert ihn langsam nach Null.(zB. 10 Volt pp nach 0 Volt) Gardena empfielt (in https://help.gardena.com/hc/de/articles/115001177234-Welche-technischen-Daten-hat-dieses-9-V-Bew%C3%A4sserungsventil) "Spulenwiderstand: ca. 33Ohm. Öffnungsimpuls: positiv, 9V, +300 mA, 250ms. Schließimpuls: negativ, 9V, -50mA, 62,5 ms". Die 9V für den Schließimpuls sind natürlich Unsinn. Die negativen 50mA bekommt man mit knapp 2V durch die Spule sobald sich das Magnetfeld umgepolt hat. LG, Sebastian
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