Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Moisture Sensor 1.2 oder 2.0?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Hi,

ich suche mir nen Wolf nach den Datenblättern. Weiß jemand den 
Unterschied zwischen den beiden kapazitiven Sensoren aus China.

Danke Matthias

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Handelt es sich um den SEN0193 von DFROBOT?
Kein Datenblatt (auch nichts zu V2.0), aber vielleicht trotzdem ganz 
interessant und hilfreich
https://wiki.dfrobot.com/Capacitive_Soil_Moisture_Sensor_SKU_SEN0193
https://www.mdpi.com/1424-8220/20/12/3585

: Bearbeitet durch User
von Steffen E. (steffene)


Lesenswert?

Vom Hersteller konnte ich nichts finden, aber hier hat jemand die 
Sensoren analysiert: V1.2(mit LDO/ohne) und V2.0, auch Bezug auf 
bipolare 555 vs TL555C

https://miltschek.de/article_2022-06-26_Soil+Moisture+Sensors.html

: Bearbeitet durch User
von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Hi,

ja zumindest was die Beschreibung anbetrifft ..Danke. Ich habe 
inzwischen einen Beitrag gefunden und der bestätigt, was ich ahnte. 
Beide Sensoren sind gleich. Die 2.0 hat keine inhaltliche Bedeutung. 
Allerdings warnt der Ersteller des Beitrages vor Sensoren bei denen der 
Spannungsregler für den Ausgang weg gelassen wurde. Sie haben die 
gleiche Bezeichnung haben aber am Ausgang dann mehr als 3 Volt. Er hat 
noch weitere Unterschiede (falscher 555) entdeckt, die die Dinger 
unbeauchbar machen, weil sie unmögliche Werte bringen.

https://m.youtube.com/watch?v=IGP38bz-K48

liebe Grüße und frohe Pfingsten

Matthias

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Allgenmeiner Hinweis:

Von Adafruit gibts unter dem Label "Stemma" nahzu identisch aussehende 
kapazitive Feuchte-Sensoren, die ein I2C-Interface haben. Somit kann man 
die Messwerte direkt auslesen und das "Master-System" muss keine 
Rechenleistung aufwenden, die Impulse selber zu zählen ...

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Frank E. schrieb:
> ... und das "Master-System" muss keine Rechenleistung aufwenden, die Impulse
> selber zu zählen ...
Die o.g. Sensoren geben einen Analogwert aus. Was willst du da zählen? 
Ansonsten überlässt man das Zählen eher einer HW-Einheit und nutzt den 
Prozessor für tiefsinnigere Aufgaben.

: Bearbeitet durch User
von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Hi Frank,

Danke für den Hinweis aber fast 14 Euro gegen 2.70 Euro hat für mich 
keinen Mehrwert. Für kleinere Projekte bei denen mehrere Sensoren an 
einen ESP oder Arduino angeschlossen werden sicher eine Möglichkeit.

Aber ich habe 50 Stûck gekauft, Dazu 50 ESP 8266 für 60 Cent Stck. Und 
dann fand ich noch einen Beitrag, wie man die Sensoren so umbaut, dass 
sie weniger Strom verbrauchen und mit einer Batterie Knopfzelle 2032 
lange laufen. Das kombiniert mit dem Schlafmodus des ESP lässt mich 
hoffen, dass ein Sensor autark ein halbes Jahr arbeitet. Gesamt bin ich 
bei ca 190 € für 50 Sensoren mit ESP und Batterie und kann damit bald 25 
Hochbeete überwachen. Bei den Sensoren von Adafruit hätte ich am Ende 
mehr als 700 Euro bezahlt (Bürgergarten " Helle Oase" in Berlin - 
Hellersdorf)

Trotzdem Danke nochmal für den Hinweis.

Matthias

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Matthias Z. schrieb:
> Hi Frank,
>
> Danke für den Hinweis aber fast 14 Euro gegen 2.70 Euro hat für mich
> keinen Mehrwert. Für kleinere Projekte bei denen mehrere Sensoren an
> einen ESP oder Arduino angeschlossen werden sicher eine Möglichkeit.
>

Ok, alles klar. Bei einer solchen Menge zählt natürlich jeder Cent ...

Falls du Hilfe brauchst, die Daten in einer Datenbank zu sammeln 
und/oder grafisch auszuwerten, können wir ja nochmal reden :-)

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Rainer W. schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> ... und das "Master-System" muss keine Rechenleistung aufwenden, die Impulse
>> selber zu zählen ...
> Die o.g. Sensoren geben einen Analogwert aus. Was willst du da zählen?
> Ansonsten überlässt man das Zählen eher einer HW-Einheit und nutzt den
> Prozessor für tiefsinnigere Aufgaben.

Weiter oben war die Rede von einem NE555. Soweit ich weiß, ist das ein 
doch Zähler/Comparator/Trigger ... jedenfalls nichts analoges ... ? Aber 
vlt. hab' ich was übersehen.

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Frank E. schrieb:
> Weiter oben war die Rede von einem NE555. Soweit ich weiß, ist das ein
> doch Zähler/Comparator/Trigger ... jedenfalls nichts analoges ... ? Aber
> vlt. hab' ich was übersehen.

Hast du.
1. Es ging um das Ausgangssignal des Moisture Sensor 1.2/2.0. Was der 
NE555 für ein Baustein ist, spielt gar keine direkte Rolle.

n.b. Der NE555 ist bestimmt kein Zähler - das Datenblatt verrät mehr ;-)

2. Du hast wahrscheinlich das Funktionsprinzip des Sensors gar nicht 
verstanden.
Der Moisture Sensor 1.2 verwendet den TLC555 (CMOS-Version des NE555) 
nur als Festfrequenzoszillator. Dessen Frequenz zu messen wäre also 
denkbar uninteressant. Die Umwandlung der Bodenfeuchte erfolgt über 
einen Tiefpass, dessen Grenzfrequenz unterhalb der des Oszillators 
liegt. Der Tiefpass aus einem Festwiderstand und der Bodenkapazität 
verschiebt, abhängig von der Bodenfeuchte, seine Grenzfrequenz. 
Entsprechend ändert sich die Amplitude des Signals hinter dem Tiefpass, 
die über so etwas wie einen Spitzenwertgleichrichter als analoges 
Ausgangssignal des Sensors ausgegeben wird und z.B. mit einem µC per ADC 
gemessen werden muss.

: Bearbeitet durch User
von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Sorry

aber ich habe es eher so verstanden, dass am Ausgang eine Spannung 
gemessen werden kann, die bei dem Sensor zwischen 1.5 Volt und 3 Volt 
liegen kann und keine Frequenz? Die wird dann beim ESP32 wie üblich als 
analoge Wert zwischen 0 und 4096 ausgegeben. Beim Arduino von 0 bis 
1023?

liebe Grüße

Matthias

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Ein analoges Signal aus einer Sensoreinheit über größere Entfernungen 
weiter zu geben ist m.E. die technisch denkbar ungünstigste Variante, 
weil dann z.B. die Leitung u.v.a. eine unvorhersehbare Rolle mitspielt 
und eben extern zusätzlicher Aufwand zur Digitalisierung getrieben 
werden muss.

Deshalb favorisiere ich prinzipiell Sensoreinheiten, die ein "fertig" 
digitalisiertes Ausgangssignal abgeben. Quasi alle Sensoren (Wandler 
nicht elektrischer Größen in elektrische Größen) arbeiten ja zunächst 
analog. Deshalb finde ich es wichtig und vorteilhaft, so dicht dran als 
möglich zu digitalisieren ...

von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Hi,

das mag ja sein aber es ging um diesen Sensor und ich bin nun etwas 
verwirrt. Die Datenleitung hat bei mir etwa 10 mm. Ich wusste nicht, das 
der ESP32 Frequenzen direkt auswerten kann?

liebe Grüße

Matthias

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Frank E. schrieb:
> Ein analoges Signal aus einer Sensoreinheit über größere Entfernungen
> weiter zu geben ist m.E. die technisch denkbar ungünstigste Variante,
> weil dann z.B. die Leitung u.v.a. eine unvorhersehbare Rolle mitspielt

Es handelt sich bei den Feuchtewerten quasi um Gleichspannung, d.h. 
mögliche Störungen können fast beliebig herausgefiltert werden, solange 
du es nicht fertig bringst, die Sensoren so ungünstig zu verdrahten, 
dass irgendwelche "Großverbraucher" durch Spannungsabfall auf der 
Ground-Leitung zu Potentialverschiebungen führen. Und nein, für 
100m-Leitungen ist das nicht geeignet - genauso wenig wie I²C. Aber für 
ein paar Blumentöpfe auf der Fensterbank ist das schon ok.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Matthias Z. schrieb:
> Dazu 50 ESP 8266 für 60 Cent Stck. Und
> dann fand ich noch einen Beitrag, wie man die Sensoren so umbaut, dass
> sie weniger Strom verbrauchen und mit einer Batterie Knopfzelle 2032
> lange laufen.

Habe ich dich richtig verstanden, du willst ESP8266 Module mit CR2032 
Knopfzellen betreiben? Und dann auch noch 50 Stück?

Hast du das wenigstens vorher ein paar Wochen lang ausprobiert?

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Frank E. schrieb:
> Weiter oben war die Rede von einem NE555. Soweit ich weiß, ist das ein
> doch Zähler/Comparator/Trigger ... jedenfalls nichts analoges ... ? Aber
> vlt. hab' ich was übersehen.

Ja, den Schaltplan. 
https://miltschek.de/article_2022-06-26_Soil+Moisture+Sensors.html

Schau mal, was die dort mit dem Ausgang des NE555 anstellen.

In dem Video siehst du, welches analoge Signal dabei heraus kommt: 
https://m.youtube.com/watch?v=IGP38bz-K48

(Ich habe die links aus den ersten Beiträgen dieses Threads kopiert)

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Stefan F. schrieb:
> Ja, den Schaltplan.
> https://miltschek.de/article_2022-06-26_Soil+Moisture+Sensors.html

Das funktionert? Ohne Kondensator an Control_Voltage?

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Das funktionert? Ohne Kondensator an Control_Voltage?

Reichen dir C1 und C2 nicht?

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Das funktionert? Ohne Kondensator an Control_Voltage?

Ja tut es, sofern die Spannungsversorgung halbwegs stabil ist. Einzelne 
Ausreißer werden eh durch den Tiefpass gefiltert.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Ich habe es schon oft erlebt, daß sich ein 555 unberechenbar benimmt, 
wenn man den Kondensator von Pin 5 nach GND wegläßt.

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Ich habe es schon oft erlebt, daß sich ein 555 unberechenbar benimmt,
> wenn man den Kondensator von Pin 5 nach GND wegläßt.

Und hast du auch ergründet, warum?
Normalerweise funktioniert ein Spannungsteiler aus Widerständen auch 
ohne Kondensator.
Bist du sicher, dass du einen Abblockkondensator für die Versorgung drin 
hattest.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7423924 wurde vom Autor gelöscht.
von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Stefan F. schrieb:

> Habe ich dich richtig verstanden, du willst ESP8266 Module mit CR2032
> Knopfzellen betreiben? Und dann auch noch 50 Stück?
> Hast du das wenigstens vorher ein paar Wochen lang ausprobiert?

Hi Stefan

Ja das ist Korrekt mit dem erwähnten Mod....Ich habe natürlich erst mal 
3 Stück seit Januar laufen und jetzt den Rest bestellt, denn die die ESP 
Mini waren gerade für 57 Cent das Stück zu haben....
Jeder der Sticks läuft Autark. Die Daten kommen über MQTT in NodeRed, 
gehen von da zur Influx Datenbank und dann zu Grafana. Der Plan ist 
nächstes Jahr die fertige Oberfläche mit 25 Beeten präsentieren zu 
können. Bei der Knopfzelle überlegen wir noch, wegen der Nachhaltigkeit 
einen kleinen LiPo Akku zu nehmen, wenn Geld da ist.
Zweites Problem ist die Reichweite des WLAN Signals. Wir experimentieren 
da gerade noch. 10 Meter geht schon aber wir wollen 20 Meter im 
Freifeld. Da machen 3 Volt dann doch noch Probleme.

https://thecavepearlproject.org/2020/10/27/hacking-a-capacitive-soil-moisture-sensor-for-frequency-output/

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Matthias Z. schrieb:
> Ich wusste nicht, das
> der ESP32 Frequenzen direkt auswerten kann?

Ich wüßte keinen MC, der sowas nicht kann.
Zählen ist quasi die Lieblingsaufgabe eines jeden MCs. Jeder MC hat 
mindestens einen HW-Timer und oft eine ziemlich genaue Zeitbasis mit 
Quarz.

Bei 50 WLAN Teilnehmern hätte ich allerdings meine Zweifel, daß das 
stabil funktioniert.
Ich würde als Sensor je einen ATtiny25 programmieren, der die Kapazität 
mißt und seriell an einen Master überträgt.

von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Hi Danke für die Info. Meinst du mit den 50 Sensoren den WLAN Durchsatz? 
An jeden Sensor kommt ein ESP der die Daten per MQTT zweimal am Tag dann 
an Homeassistent --> NodeRed überträgt und von da weiter an InfluxDB--> 
Grafana. Ich sehe da keinen Engpass. HomeAssistent läuft auf einem 
Intelrechner in Proxxmox.

liebe Grüße Matthias

von Monk (roehrmond)


Lesenswert?

Ich habe hier mehrmals gelesen, dass die zuhause üblichen WLAN Router 
nicht so viele Clients gleichzeitig unterstützen.

von Helmut -. (dc3yc)


Lesenswert?

Steve van de Grens schrieb:
> Ich habe hier mehrmals gelesen, dass die zuhause üblichen WLAN Router
> nicht so viele Clients gleichzeitig unterstützen.

Gelesen oder mal ausprobiert? Vielleicht ist es so, dass, wie bei den 
chinesischen Bauteilbeschreibungen, jeder was falsches vom anderen 
abschreibt? Ich habe hier momentan 46 Clients an einer Fritzbox 7490 
ohne Probleme seit Monaten hängen. Manche senden ihren Status per MQTT 
alle Minuten. Ach, und es ist ein Repeater als Mesh ins WLAN mit 
eingebunden.

von Monk (roehrmond)


Lesenswert?

Helmut -. schrieb:
> Gelesen oder mal ausprobiert?

Gelesen, nicht ausprobiert.

> Vielleicht ist es so, dass, wie bei den chinesischen Bauteilbeschreibungen,
> jeder was falsches vom anderen abschreibt?

Das ist ein valides Argument.

Ich gehe mal davon aus, dass die Geräte bei Batteriebetrieb eh nicht 
ständig online sind. Da kann man sich notfalls was ausdenken, um zu 
verhindern, dass sie  alle gleichzeitig aufwachen.

: Bearbeitet durch User
von Fred R. (Firma: www.ramser-elektro.at/shop) (fred_ram)


Lesenswert?

Warum nimmst du nicht das Original? Den gibt es auch schon versiegelt:

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

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Fred R. schrieb:
> Warum nimmst du nicht das Original?

Der Gies-O-Mat Sensor nutzt ein ganz anderes Wandlerprinzip und liefert 
ein ganz anderes Ausgangssignal. Wo siehst du da das Origonal? Das sind 
zwei ganz verschiedene Sensoren.

: Bearbeitet durch User
von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Hi

Ja, ich habe auch im Heimnetz 54 Geräte. Die senden und empfangen ja 
nicht alle gleichzeitig. Manche bilden ein Mesh. Ich sehe da eher keine 
Probleme wenn 50 Feuchtesensoren zwei bis 3 mal am Tag zeitversetzt ihre 
Daten senden und sonst im Deep Sleep stecken...

liebe Grüße Matthias

von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Hi und Ähhh,

Arduino hat kein WLAN. Wenn ich nur gießen wollte, wäre das eine Option. 
Ich will aber eine Webseite auf unserem Server die jeder unser 
Gärtner*innen abrufen kann um zu sehen ob ihr Beet gegossen werden muss. 
Bei einigen Versuchsbeeten gehen wir weiter. Die bekommen einen 
Wassertrog über Beethöhe und erst mal nur einen mechanischen Hahn. 
Später soll ein Magnetventil arbeiten. Das heisst die beiden Sensoren im 
Beet melden sich wenn es zu trocken ist und wenn beide das Gleiche 
melden, geht das Signal per MQTT an den 3. ESP und der öffnet dann das 
Ventil für X Minuten. Mach das mal mit nem Arduino. Da kostet die 
sichere Verdrahtung und WLAN Modul für den Arduino mehr als die Sache 
wert wäre. Der Arduino verbraucht auch mehr Strom und selbst der Mini 
ist größer und viel teurer als ein ESP Mini. So habe ich dann drei 
autarke ESP. Zwei als Sensor beliebig einsteckbar und eins für das 
Magnetventil....

mit freundlichem Gruß

Matthias

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Wichtiger Hinweis, durch eigene Erfahrung: Wenn Boden bzw. ein Feld/Beet 
auf "natürliche" Art gegossen wird (Regen), dann passiert das meist sehr 
gleichmäßig. Entsprechend gleichmäßig wird das Wasser vom Boden 
aufgenommen und verteilt ich auch, so dass man dem Ergebnis des 
Feuchtesensor halbwegs vertrauen kann.

Wird ungleichmäßig manuell gegossen oder ungeschickt das Wasser 
ausgebracht, hat das, was der Sensor meldet nur noch Bedeutung für seine 
direkte Umgebung. Wasser, solage es keine Fluten sind, verbreitet sich 
in den oberen Bodenschichten so gut wie nicht horizontal ...

von Matthias Z. (matthias_z983)


Lesenswert?

Danke Frank für den wichtigen Hinweis.

Meist gießen wir mit Brause, also so als wenn es regnet.
Im Moment bauen wir in ein Beet ein Microdripsystem ein, welches aus 
einem über dem Beetboden stehenden Wasserbehältnis versorgt wird.

Einige Hochbeete sind Wicking Beete, siehe unseren Beitrag: 
https://helleoase.wordpress.com/2019/10/25/wicking-beete/

Des weiteren experimentieren wir mit Ollas ... 
https://www.smarticular.net/ollas-selber-bauen-bewaesserungssystem-garten-hochbeet/

Das heißt wir müssen experimentieren, wo die Sensoren am Besten stecken 
müssen und ob wir mehr brauchen.

Das wird spannend und ich freue mich das mit meinen Kumpanen 
ausbaldowern zu können.

liebe Grüße Matthias

und eh ich es vergesse, kommt einfach mal vorbei wenn Zeit ist. Kaffee 
gibts bei uns immer! Wo steht im Artikel zum Wicket Beet.

von Fred R. (Firma: www.ramser-elektro.at/shop) (fred_ram)


Lesenswert?

Rainer W. schrieb:
> Wo siehst du da das Origonal?

Weil er der erste kapazitive Sensor war.
Dann wurde er mit einem 555 nachgebaut.
Mach einen RC Filter an dem Ausgang des Giesomat Sensors und du bekommst 
einen analogen Ausgang.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.