Feuchtigkeitssensor auf Basis von BC547 -- an USB/Raspberry PI

[beemon (Gast)]

Hallo,

ich suche nach/arbeite an einer guten Lösung um einen rudimentären 
Feuchtigkeitssensor zu realisieren.

Meine Vision ist, dass ich an einem Board zwei Sensor-Kabel (Pole) habe, 
die, falls sie durch ein leitfähiges Medium verbunden sind (z.B. feuchte 
Erde, verunreinigtes Wasser, etc.), einen IC triggern, der wiederum 
durch A/D-Wandlung und weitere IC's irgendwann per USB einem Raspberry 
PI mitteilt, ob der Stromkreis zwischen beiden Polen geschlossen ist, 
oder nicht. Ein einzelnes Bit zur Signalisierung des Zustandes 
"Stromkreis geschlossen/nicht geschlossen" würde mir bereits völlig 
ausreichen.

Falls es für diesen Einsatzzweck bereits einen USB-Sensor kommerziell zu 
kaufen gäbe, wäre ich auch schon glücklich (sofern im Bereich von unter 
100€). Leider habe ich aber nichts finden können und daher kommt ggf. 
ein Selbstbau in Frage, sofern das Projekt nicht zu umfangreich würde 
(z.B. durch den USB-Overhead).

Leider komme ich um USB wirklich nicht herum. Um euch ein Bisschen 
Kontext zu geben: Es geht um ein Open Source Projekt (beemon.de) und ich 
möchte die Möglichkeit schaffen, dass:

A) Imker bei Wassereinbruch in einem Bienenstock sofort per SMS 
informiert werden.

B) Das System sich bei Wassereinbruch sofort not-abschaltet. Direkt im 
Wasser stehen würde die Elektronik ggf. erst nach einer gewissen 
Karenzzeit. (Wenn das Wasser die Halbzarge mit der Elektronik erreicht)

Da die meisten Imker, die das System nachbauen werden, keine Techniker 
sind, wird es ihnen schon kompliziert genug sein, die USB-Sensoren 
korrekt an das BeeMon-System zu stecken. Ein Selbstbau-Sensor müsste 
also genau so einfach anzuschließen sein, wie ein kommerzieller: Per 
USB.

Mein persönliches KnowHow bezieht sich auf ausreichend Erfahrung in der 
Software-Entwicklung. USB-Treiber habe ich jedenfalls schon geschrieben. 
Auf Basis von Arduino habe ich auch mal ein paar Schaltungen umgesetzt 
etc. Meine Erfahrungen im Elektrotechnik-Bereich sind aber sehr 
begrenzt.

Ich hatte mir in meiner Naivität vorgestellt, eine einfache Schaltung 
wie die folgende, als Basis zu nehmen:

http://www.kondensatorschaden.de/how2-feuchtigkeitssensor/

Und anschließend zu erweitern:

- per ADC das Signal "Stromkreis geschlossen" zu senden, wenn Spannung 
anliegt
- dieses Signal durch weitere IC's an ein USB Interface zu senden. z.B. 
ein UART IC danach per CP2102 umgewandelt zu USB. Wichtig wäre aber, 
dass ich VENDOR_ID, MODEL_NAME und SERIAL_NUMBER frei definieren könnte.
- gleichzeitig würde ich die Schaltung gern mit der USB 
Versorgungsspannung des Raspberry Pi speisen.

Nun bin ich sehr gespannt auf eure Antworten! :)

- Gibt es bessere Lösungen hierfür?
- Kennt ihr vl. einen Sensor der das alle schon bietet und den ich im 
Netz bloß nicht gefunden habe?
- Könnt ihr mir ansonsten bitte ein paar Tipps zur Umsetzung geben (wie 
müssten diese Schaltungen in etwa aussehen)?

Ich wäre euch sehr verbunden! (...und natürlich unbekannter weise auch 
die dadurch geretteten Bienenvölker ;)

LG,
Aron

[TomA (Gast)]

Hallo Aron,

warum den Sensor nicht direkt an die Himbeere? Der Umweg über USB 
scheint mir viel zu Aufwändig.

Ist an den Bienenstöcken eine kräftige Stromquelle vorhanden? Der 
Raspberry ist nicht gerade für seine geringe Stromaufnahme bekannt.

Gruß. Tom

[Super G. (Gast)]

Hi.

Ob Deine Schaltung mit dem BC547 funktioniert kann ich nicht abschätzen. 
Die Schaltung im Anhang funktioniert auf alle Fälle zuverlässig als 
Lecksensor in Modellschiffen.
An den Jumper 2 kommen die Sensordrähte. Die liegen im Schiff blank 
entlang des Kiels. Der LEAK-Pin wird mit einem Eingang von einem 
Mikrocontroller verbunden. Wenn an LEAK "1" anliegt ist kein Leck 
vorhanden, bei einer "0" gibts ein Leck. Funktioniert auch mit 5V und 
mit jedem vergleichbaren Mosfet. Den 10k Pullup kann man noch einsparen, 
wenn der Controller einen internen Pullup bietet.

Kennst Du den FT232R USART<> USB Wandler von FTDI? Der hat IOs an die Du 
den von mir beschriebenen Sensor direkt anschließen können müsstest. 
Stichwort: CBUS Bit Bang Mode. Dazu gibt es auch eine Application Note 
AN_232R-01. Und der FT232 ist konfigurierbar (VendorID usw.).

[Oldie (Gast)]

Entschuldige bitte meine totale Dussligkeit!

Abgesehen davon, dass regenreiche Sommer schon immer zu
einer schlechteren Honig-Ernte geführt haben, haben die
old-fashioned Bienenstöcke mit Regen noch nie große Probleme
gehabt.

Ist es dussliges old-school-Verhalten, zu fragen, warum
heutige Bienenstöcke nicht mehr rain-compatible sind?