Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspberry Bewässerungssystem - Spannungsversorgung - Problem


von Matze G. (world90)


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Hallo,

erstmal danke, dass ich mich registrieren durfte.

Ich würde mich als Noob bezeichnen (sagt man das noch?), aber nicht 
gänzlich ahnungslos.

Zur Zeit bastle ich an einem Bewässerungssystem für meine Pflanzen mit 
Feuchtigkeitssensoren (je 8x Sensor und 8x 5V-Minipumpen) und Webportal.
Theoretisch hatte ich auch schon alles zusammen und hat funktioniert, 
jetzt aber nach dem Zusammenbau und erstem Test, kommt es zum Problem 
mit der Stromversorgung.

Zum Aufbau der Stromversorgung, siehe auch (sehr schlechter) Schaltplan 
im Anhang:

-Raspberry Zero mit extra Stromversorgung

-5V Netzteil

---8x 5V Pumpen (laufen jedoch nie gleichzeitig, max. zwei gleichzeitig)

---2x Relaiskarten mit je 4 Relais zur Pumpenansteuerung

---1x Step-Down-Wandler für 3.3V

-----2x Analod-Digital-Wandler ADC

-----8x Feuchtigkeitssensoren



 --> Die Pumpen und die Relaiskarten brauchen 5V, die kapazitiven 
Feuchtigkeitssensoren und die notwendigen Analog-Digital-Wandler 
brauchen 3.3V. Dafür nutze ich einen  Step-Down-Wandler mit Poti, den 
ich im Vorhinein (ohne andere Verbraucher) auf 3.3V eingestellt habe. 
Und hier liegt wahrscheinlich das Problem.
Nachdem ich alles angeschlossen hatte und nochmals gemessen, kamen nach 
dem Poti nur novh ~ 1.2V an.

Jetzt bin ich leider in Sachen Elektrotechnik so ein Trottel, dass ich 
dafür eure Hilfe brauche.

Und bitte verzeiht mir, wenn ich hiermit grobe Schnitzer (Schaltplan, 
Beschreibung etc.) in die Elektrotechnik-Welt einbringe. Jedenfalls 
möchte ich sachliche, objektive Antworten.

Vielen Dank & Gruß
Matze

von Teo D. (teoderix)


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Matze G. schrieb:
> 1x Step-Down-Wandler für 3.3V

Wenns da hapert, solltes Du dazu, deutlich mehr Details liefern. Heißt 
auch, zu allem was daran hängt und wie das gespeist wird!

von Georg (Gast)


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Warnung: bei einem Bekannten hat ein Mieter (Student) eine 
Bewässerungsanlage auf PC-Basis gebaut und ist in Urlaub gefahren. 
Danach mussten 2 Wohnungen renoviert werden. So ein System muss absolut 
zuverlässig sein! Nimm es nicht persönlich, aber dazu wäre viel 
Erfahrung nötig.

Georg

von Andre G. (andgst01)


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Georg schrieb:
> bei einem Bekannten hat ein Mieter (Student) eine
> Bewässerungsanlage auf PC-Basis gebaut und ist in Urlaub gefahren.

Zwei Worte: Windows Updates

;-)

von Zeno (Gast)


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@TO
Mach doch vorab erstmal folgendes:
1. Kontrolliere nochmal sorgfältig die Verkabelung, überprüfe auch ob 
Kabel evtl. beschädigt sind, denn oftmals sind es vermeintlich 
belanglose Dinge die einem Ärger machen. Man hat auch immer alles 
richtig gemacht und sich dann doch einen Fallstrick eingebaut.
2. Schließe Dein Messgerät an den Ausgang des Stepdown-Wandelers. 
Entferne jetzt nach und nach die Spannungsversorgung für die 
Feuchtigkeitsensoren auf und beobachte das Messgerät. Wenn sich da am 
Messwert verändert ist vermutlich der betreffende Sensor defekt. Jetzt 
kann man umgekehrt wieder alle Sensoren anstecken außer dem vermeintlich 
defekten. Dabei sollte sich an der Ausgangsspannung nichts ändern. 
Passiert das doch dann geht vermutlich dem StepDown die Puste aus, 
sprich der ist schlichtweg überlastet. In diesem Fall bräuchtest Du 
einen leistungsfähigeren Stepdownwandler.
Wenn das Abklemmen der Sensoren nicht zum Erfolg führt kann man noch die 
AD-Wandler abklemmen, denke aber aber das die nicht so viel ziehen, es 
sei denn falsch angeschlossen (deshalb s. 1.)

Ansonsten wäre es gut, wenn Du den benutzten Stepdown, die Sensoren 
sowie die ADC's mal mitteilen könntest.

von Zeno (Gast)


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Georg schrieb:
> Warnung: bei einem Bekannten hat ein Mieter (Student) eine
> Bewässerungsanlage auf PC-Basis gebaut und ist in Urlaub gefahren.
> Danach mussten 2 Wohnungen renoviert werden. So ein System muss absolut
> zuverlässig sein! Nimm es nicht persönlich, aber dazu wäre viel
> Erfahrung nötig.
Es muß halt auch immer wieder ein Bedenkenträger dabei sein.

von Wolfgang (Gast)


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Matze G. schrieb:
> --> Die Pumpen und die Relaiskarten brauchen 5V, die kapazitiven
> Feuchtigkeitssensoren und die notwendigen Analog-Digital-Wandler
> brauchen 3.3V. Dafür nutze ich einen  Step-Down-Wandler mit Poti, den
> ich im Vorhinein (ohne andere Verbraucher) auf 3.3V eingestellt habe.
> Nachdem ich alles angeschlossen hatte und nochmals gemessen, kamen nach
> dem Poti nur novh ~ 1.2V an.

Das wird sicher ein Problem für deine Schaltung sein. An dieser Stelle 
solltest du weiter suchen. Liegt ein Messfehler vor 
(AC-Anteil/Schwingung)? Wie sieht in dem Zustand die Eingangsspannung 
des Step-Down aus. Wie sieht die Spezifikation des Wandlers aus (min. 
Eingangsspannung bei 3.3V Ausgang, min/max. Strom)?

Warum überhaupt ein Step-Down und kein LDO?

von temp (Gast)


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Zeno schrieb:
>> Warnung: bei einem Bekannten hat ein Mieter (Student) eine
>> Bewässerungsanlage auf PC-Basis gebaut und ist in Urlaub gefahren.
>> Danach mussten 2 Wohnungen renoviert werden. So ein System muss absolut
>> zuverlässig sein! Nimm es nicht persönlich, aber dazu wäre viel
>> Erfahrung nötig.
> Es muß halt auch immer wieder ein Bedenkenträger dabei sein.

Ich halte auch nichts, aber auch rein garnichts, von den vielen 
Bedenkenträgerbelehrungen, aber im Fall von Wasser ist meine "Angst" 
größer als die vor Strom. Letztes Jahr habe ich auch angefangen mit der 
automatisierten Bewässerung, die allererste Baugruppe war aber ein 
Wasserzähler mit Impulsausgang, ein selbstschließendes elektr. 
Kugelventil und eine Überwachung des Wasserverbrauchs mit Abschaltung 
bei unklaren Zuständen. Alles andere kommt völlig unabhängig davon erst 
dahinter. Wenn man sich die ganzen Ventile, Schläuche, Rohre, Verbinder 
u.s.w. ansieht, weiss man dass das nicht für die Ewigkeit gemacht ist, 
und das liegt oft noch in der prallen Sonne. Egal welcher Fehler 
passiert in einem Bewässerungssystem das ohne Aufsicht betrieben wird, 
er darf nie dazu führen dass Wasser unkontrolliert über längere Zeit 
austreten kann. In Innenräumen ist das sicher noch schlimmer als 
draußen, aber in 3 Tage laufen aus einem geplatzten 1/2Zoll Schlauch, 
oder Ventil das nicht schließt, Wassermengen die gut 3stellige Kosten 
verursachen. So etwas will man nicht haben.

von Georg (Gast)


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Zeno schrieb:
> Es muß halt auch immer wieder ein Bedenkenträger dabei sein.

Es mag ja sein dass für dich Zuverlässigkeit völlig unwichtig ist, aber 
oft ist es halt so, dass nicht der schlampige Bastler den Schaden hat 
sondern andere, im beschriebenen Fall die Mieter in den Wohnungen 
darunter. Du würdest da wahrscheinlich bloss schadenfroh grinsen, aber 
ich finde so eine Haltung halt jämmerlich.

Georg

von Matze G. (world90)


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Zeno schrieb:
> @TO
> Mach doch vorab erstmal folgendes:
> 1. Kontrolliere nochmal sorgfältig die Verkabelung, überprüfe auch ob
> Kabel evtl. beschädigt sind, denn oftmals sind es vermeintlich
> belanglose Dinge die einem Ärger machen. Man hat auch immer alles
> richtig gemacht und sich dann doch einen Fallstrick eingebaut.
> 2. Schließe Dein Messgerät an den Ausgang des Stepdown-Wandelers.
> Entferne jetzt nach und nach die Spannungsversorgung für die
> Feuchtigkeitsensoren auf und beobachte das Messgerät. Wenn sich da am
> Messwert verändert ist vermutlich der betreffende Sensor defekt. Jetzt
> kann man umgekehrt wieder alle Sensoren anstecken außer dem vermeintlich
> defekten. Dabei sollte sich an der Ausgangsspannung nichts ändern.
> Passiert das doch dann geht vermutlich dem StepDown die Puste aus,
> sprich der ist schlichtweg überlastet. In diesem Fall bräuchtest Du
> einen leistungsfähigeren Stepdownwandler.
> Wenn das Abklemmen der Sensoren nicht zum Erfolg führt kann man noch die
> AD-Wandler abklemmen, denke aber aber das die nicht so viel ziehen, es
> sei denn falsch angeschlossen (deshalb s. 1.)
>
> Ansonsten wäre es gut, wenn Du den benutzten Stepdown, die Sensoren
> sowie die ADC's mal mitteilen könntest.

Vielen Dank für die sachliche und schnelle Antwort. Sobald ich dazu 
komme, werde ich die Schaltung nochmals nach und nach kontrollieren und 
die Verbraucher sukzessive abschalten. Evtl. schaffe ich das noch heute 
abend.

Die Bezeichnungen der genutzten Geräte lauten:
- Stepdown: LM2596
- Relais-Karte: 4 Channel 5V Relay Module 2ph63083a
- ADC: AZDelivery ADS1115 ADC Modul 16bit 4 Kanäle
- Feuchtigkeitssensoren: Capacitive Soil Moisture Sensor v1.2
- Die Pumpen sind solche billigen 5V Minipumpen

Vielen Dank

von Wolfgang (Gast)


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Georg schrieb:
> Du würdest da wahrscheinlich bloss schadenfroh grinsen, ...

... und das eventuell auch nur, bis die Wasserabrechnung kommt.

Ein HW-Watchdog, der bei unsauberer Ansteuerung über ein zusätzliches 
selbstschließendes Ventil in der Hauptleitung die Wasserzufuhr 
unterbindet, kostet nicht wirklich die Welt.

von Matze G. (world90)


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Georg schrieb:
> Warnung: bei einem Bekannten hat ein Mieter (Student) eine
> Bewässerungsanlage auf PC-Basis gebaut und ist in Urlaub gefahren.
> Danach mussten 2 Wohnungen renoviert werden. So ein System muss absolut
> zuverlässig sein! Nimm es nicht persönlich, aber dazu wäre viel
> Erfahrung nötig.
>
> Georg

Danke für den Hinweis. Mit solchen Bedenken habe ich gerechnet. Aber 
keine Sorge:

Sollte es wider Erwarten zu Fehlfunktionen kommen: Das Gerät zieht das 
Wasser aus einem befüllten Behältnis, der nur eine endliche Menge Wasser 
enthält. Alles steht auf dem Balkon, auf den es sowieso zum Teil regnet 
- Wasserablauf vorhanden, falls das Behältnis leer gepumpt wird. Der 
Nachbar hat nichts zu befürchten. Und falls das ganze Gerät den Geist 
aufgibt, so gehen halt (leider) nur meine Pflanzen ein.
Die Zuverlässigkeit der Geräte und der Software wird natürlich ausgiebig 
getestet, bevor es zu einer aufsichtslosen Produktivphase kommt.

Also nochmals danke für die Anmerkung. Mir wären jetzt aber nur noch 
Problemlösungsmöglichkeiten lieb und keine Bedenken mehr.

Gruß
Matze

von Schlaumaier (Gast)


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Ist für Arduino aber geht mit der Beere logischer weise auch.

https://benjamin-franklin-schule.de/informatik/automatische-bewaesserungsanlage-selber-bauen/


Wobei ich die Beere für overkill halte.

Ich habe das mit einen NANO gelöst, inkl. Display, Tastatur, 
Menü-Steuerung etc.  Aber faul und geizig wie ich bin habe ich mir eine 
der Relais -Platinen für ein paar Euro gekauft.

von Teo D. (teoderix)


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Matze G. schrieb:
> Stepdown: LM2596

Das reicht nicht, die Daten des gesamten Moduls, besser gleich einen 
Link dazu, wären da schon nötig.
Leider halten die "China" Stepper-Module, nur äußerst selten ihre 
Versprechen. Wär also gut, wenn's dazu noch ein Bild gäbe.

von Matze G. (world90)


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Teo D. schrieb:
> Matze G. schrieb:
>> Stepdown: LM2596
>
> Das reicht nicht, die Daten des gesamten Moduls, besser gleich einen
> Link dazu, wären da schon nötig.
> Leider halten die "China" Stepper-Module, nur äußerst selten ihre
> Versprechen. Wär also gut, wenn's dazu noch ein Bild gäbe.

Verzeiht mir.

Folgender Artikel: https://www.ebay.de/itm/403587134850

Das hätte ich noch zu Hause: https://www.ebay.de/itm/182576381650
(wahrscheinlich zu wenig mA)

Danke

von Teo D. (teoderix)


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Matze G. schrieb:
> Verzeiht mir.

Kein Ding, bist ja ein "Noob". ;)

Keine Angaben zu finden, ich kenn das Modul aber. Hab's zwar noch nie 
ausgereizt aber recht viel mehr als 1A, wird das nicht liefern können. 
Die Spule mit 470µH ist zu klein, der Draht ist zu dünn, zu viele 
Ohmsche-Verluste....
Kannst ja schon mal abschätzen, was Du da an den 3,3V ziehst.
Sieht aber erstmal nicht danach aus, das Du mehr bräuchtest. Das wäre 
dann schon mal, eine "Fehlerquelle" weniger. :)

von Marco (Gast)


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Matze G. schrieb:
>  --> Die Pumpen und die Relaiskarten brauchen 5V, die kapazitiven
> Feuchtigkeitssensoren und die notwendigen Analog-Digital-Wandler
> brauchen 3.3V. Dafür nutze ich einen  Step-Down-Wandler mit Poti, den
> ich im Vorhinein (ohne andere Verbraucher) auf 3.3V eingestellt habe.
> Und hier liegt wahrscheinlich das Problem.
> Nachdem ich alles angeschlossen hatte und nochmals gemessen, kamen nach
> dem Poti nur novh ~ 1.2V an.

Wie ist das gemeint: "kamen nach dem Poti nur noch 1.2V an"? Wo hast du 
da gemessen?

Ansonsten alles was mit den 3.3V verbunden ist wieder entfernen, prüfen 
ob die 3.3V unbelastet noch vorhanden sind, und dann Baugruppe für 
Baugruppe wieder anschliessen und schauen ob/wann die Spannung 
einbricht.

von Marco (Gast)


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Auf deinem Schaltplan vermisse ich die GND Verbindung zwischen PI Zero 
und den ADCs.

von Meinereiner (Gast)


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von Schlaumaier (Gast)


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Matze G. schrieb:
>  --> Die Pumpen und die Relaiskarten brauchen 5V, die kapazitiven
> Feuchtigkeitssensoren und die notwendigen Analog-Digital-Wandler
> brauchen 3.3V. Dafür nutze ich einen  Step-Down-Wandler mit Poti, den
> ich im Vorhinein (ohne andere Verbraucher) auf 3.3V eingestellt habe.
> Und hier liegt wahrscheinlich das Problem.
> Nachdem ich alles angeschlossen hatte und nochmals gemessen, kamen nach
> dem Poti nur novh ~ 1.2V an.


Mal dumm gefragt.

WARUM. ??

Die Sensoren brauchen doch nicht so viele mA. Soweit ich mir erinnere 
hat die Beere doch 3.3 Volt direkt. Ich würde die Feuchtmelder einfach 
direkt anklemmen.

Welches Modell benutzt du eigentlich.  ?!!

Weil da gab es schon Diskussionen ohne Ende. Das was ich mir gekauft 
habe, soll schnell verrotten. Bisher tut es das zwar noch nicht, aber 
die Anlage ist noch jung.

Also brauchst du nur externen Strom für die Pumpen, und eine Ansteuerung 
des Relais.

Den Strom-Stepper braucht man i.d.R. nicht bei Pumpen die 5 Volt laufen. 
Die Relais schon, weil die Beere nicht genug mA liefert für die Pumpe.

von Wolfgang (Gast)


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Matze G. schrieb:
> Die Bezeichnungen der genutzten Geräte lauten:
> - Stepdown: LM2596

Das ist ein Gattungsbegriff. Welcher ist bei dir verbaut?

Matze G. schrieb:
> Nachdem ich alles angeschlossen hatte und nochmals gemessen, kamen nach
> dem Poti nur novh ~ 1.2V an.

Nach welchem Poti? In deinem Schaltplan ist keins zu sehen.

Bei der einstellbaren Variante des Wandler-ICs (LM2596S-ADJ) könnte ein 
überbrückter Feedback-Widerstand der Grund für die 1.2V sein.

von Schlaumaier (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Nach welchem Poti? In deinem Schaltplan ist keins zu sehen.

Ich denke er hat ein chinesisches Fertig-Modell benutzt.

https://www.ebay.de/itm/154914823560  <- z.b.

Das Poti ist die kleine goldene Schraube auf den blauen Klotz.

von MaWin (Gast)


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Du verwendest Kacksensoren.
Die sind zwar kapazitiv und aus China, aber nicht vergossen.

Nimm die Originalen:
https://tutorials-raspberrypi.de/raspberry-pi-giessomat-kapazitiver-erdfeuchtigkeitssensor/

von Kalker (Gast)


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Nimm einen Nano.
Der reicht:

https://www.ramser-elektro.at/der-gies-o-shield-fuer-den-arduino/

Nicht kaufen, sondern nachbauen.

von Sebastian (Gast)


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Marco schrieb:
> Auf deinem Schaltplan vermisse ich die GND Verbindung zwischen PI
> Zero und den ADCs.

Matze, diese Verbindung schon kontrolliert?

LG, Sebastian

Beitrag #7084361 wurde von einem Moderator gelöscht.
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