ich versuche eine kleine, simple Schaltung zu realisieren:
Ein Sensor(kapazitiver Sensor 1.2) in einem Blumentopf misst den Feuchtigkeitsgehalt. Der Sensor gibt den Gehalt in Form einer Spannung aus (Analog Output, ca. 1,4=feucht bis 2,7V=trocken). Gerne würde ich beim Unterschreiten einer gewissen Spannung (beispielsweise 2,3V) ein Ventil (braucht 5V,200mA) schalten, sodass die Pflanze bewässert wird. Das Ventil soll natürlich nicht nur kurz offen sein, sondern solange bis die Pflanze wieder ausreichend feucht ist.
Umsetzen möchte ich das gerne mit einem (nicht invertierten)Schmitt-Trigger sowie ein Transistor.
Bislang habe ich den angehängten Schaltplan.
Frage: Ist der Aufbau korrekt, oder fehlt da irgendeine wichtige Komponente?
Zur den Komponenten:
Für den OP habe ich einen LM358 angenommen, der ist aber noch nicht bestellt, den Transistor den ich gerade hier liegen habe ist ein BC337.
Dann habe ich versucht die Widerstände zu bestimmen:
Mein Ventil braucht 200mA bei 5V. Bei einer Verstärkung von 50 und einer Übersteuerung von 3, habe ich
Ib IcxÜ/Bmin = 200mAx3/50mA &=12mA
Und somit ein Vorwiderstand von
R5 = Uein-Ube / Ib = 5V-0,7V /0,012A =360Ω
Frage: Ist die Auslegung so richtig, oder muss ich sonst noch etwas beachten?
Der Schmitt-Trigger bekommt die Spannung des Sensors auf dem + und die Vergleichsspannung von 2,3 V auf dem -.
Laut https://www.aaabbb.de/NonInvertingSchmittTrigger/NonInvertingSchmittTrigger.php bräuchte ich bei 5V Versorgungsspannung, 1mA Querstrom, 5V maximale Ausgangsspannung, Schwellwertspannung 2,3V, Hysterese 0,5V und einem Eingangswiderstand von 10kΩ folgende Werte (E24)
R1=10kΩ, R2=100kΩ, R3=2,68kΩ und R4=2,32kΩ
Frage: Wie die zweite Frage, nur auf den Schmitt-Trigger bezogen :)
Das Hauptproblem ist, dass du übersehen hast, dass die billigen als Feuchtesensoren verkauften Dinger überhaupt nicht in nasser Erde taugen. Die korridieren weil ständig Gleichspannung anliegt und daher Gleichstrom fließt und sind eher nur als Überschwemmungssensoren "Huups, jetzt ist es nass nachdem ich jahrelang im trockenen lag" gedacht.
Die Form des Giessens ist extrem unzuverlässig, weil du ja auch auf jede Form der Plausibilitätskontrolle als Sicherheit verzichtest
Tu dir selbst einen Gefallen und lerne einen Arduino programmieren und nutze den dann für dein Giesautomatismus.
Dann kannst du mit unterschiedlichen Sensoren probieren, es ist kein Problem ein Display anzuschliessen oder Parameter über Tasten oder Rotationsencoder zu verändern, man kann das Giessen (zusätzlich) zeitgesteuert machen/begrenzen usw. usf.
Wenn bei deiner Schaltung der Sensor vergammelt, dann kann schnell passieren dass das Magnetventil dauerhaft offen bleibt.
Wenn bei deiner Schaltung der Sensor vergammelt, dann kann schnell
passieren dass das Magnetventil dauerhaft offen bleibt.
Ein sehr wichtiges Argument!
Du brauchst auf jeden Fall eine Zeitbeschränkung und besser auch eine Fehlererkennung (z.B. Blumentöpfe in einer flachen Schale mit Wassersensor darin aufstellen), so daß spätestens bei überlaufenden Töpfen die Bewässerung gestoppt wird.
Sonst hast Du bei einem Defekt an der Anlage ein Problem, die überschwemmte Wohnung der Versicherung zu erklären. (Die bei einer selbstgebauten Anlage eh jegliche Schadensbegleichung ablehnen wird)
Kann auch nicht schaden, das Sicherheitssystem redundant auszulegen, also ein zweites vorgeschaltetes Magnetventil mit eigener Elektronik.
Das schützt dann auch gegen ein nicht mehr schließendes Magnetventil.
Oder du begrenzt von vorneherein die mögliche Schadenshöhe, indem du das System nicht mit praktisch unbegrenzter Wassermenge aus der Wasserleitung versorgst, sondern einen Wasserkanister mit Pumpe verwendest. Mehr als die 10 oder 20 Liter können dann auch im worst case Fehlerfall nicht fließen.
Erst einmal vielen Dank für die zahlreichen Antworten!
Michael B. schrieb im Beitrag #7512620:
Das Hauptproblem ist, dass du übersehen hast, dass die billigen als
Feuchtesensoren verkauften Dinger überhaupt nicht in nasser Erde taugen.
Die korridieren weil ständig Gleichspannung anliegt und daher
Gleichstrom fließt und sind eher nur als Überschwemmungssensoren "Huups,
jetzt ist es nass nachdem ich jahrelang im trockenen lag" gedacht.
Ich habe die Hoffnung, dass das bei den Capacitive Soil Moisture Sensoren weniger ein Problem ist & deshalb an sich schon mal länger halten.
Ich nehme definitiv mit, dass ich ein Sicherheitskonzept brauche!
Tu dir selbst einen Gefallen und lerne einen Arduino programmieren und
nutze den dann für dein Giesautomatismus.
Ja, war auch mein ursprünglicher Plan, aber dann müsste ich bei mehr als 6 Pflanzen(6 AnalogIn am Arduino) nen zweiten Arduino holen. Oder da mit multiplexing anfangen, oder gäbe es noch andere Lösungen?
Oder du begrenzt von vorneherein die mögliche Schadenshöhe, indem du das
System nicht mit praktisch unbegrenzter Wassermenge aus der
Wasserleitung versorgst, sondern einen Wasserkanister mit Pumpe
verwendest. Mehr als die 10 oder 20 Liter können dann auch im worst case
Fehlerfall nicht fließen.
Genau so war der Plan. Kleine Pumpe pumpt aus Reservoir auf ein höheres Niveau und die Ventile sitzen dann an den jeweiligen Pflanzen.
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