EDV gesteuertes Bewässerungssystem

[MariusB]

Hallo,
Ich plane den Bau eines Computer gesteuerten Bewässerungssystems.

In der Aufzucht von bestimmten Pflanzen ist besonders ein genau dosiertes und zeitlich abgestimmtes Bewässern notwendig. Um eine exakte Versorgung von verschiedenen Arten gewährleisten zu können, soll die Bewässerung Computergesteuert erfolgen. Ich habe mir die Aufgabe gestellt ein System zu entwickeln, welches individuell Ventile für die Wasserdosierung ansteuert. Die Software soll die Ventile jeweils einzeln, zeitgenau und in regelbarer Stärke ansprechen können.

Um sich die Aufgabe genau vorstellen zu können habe ich sie Grafisch aufbereitet: http://www.bewaesserung.hotburn.de

Die Ventile habe ich bereits konstruiert und gebaut. Auch die Programmierung der Anwendersoftware habe ich unter Visual Basic, C++ oder .Net C# umsetzen können. Nur bin ich ein Neuling was die Schaltung bzw. Ansteuerung betrifft (Kleine Grundkenntnisse und Übung mit dem RN-Control 1.4 Mega32 habe ich bereits).

Vielleicht wurde ja ein ähnliches Problem schon einmal gelöst. Vielleicht in Form von regelbaren LED-Laufschriften oder in der Ansteuerung von einer größeren Anzahl von Elektromotoren.

Über Hilfe, Tipps, Tutorials wäre ich sehr dankbar. Marius

[avion23]

Hallo MariusB,
was hältst du von einem USB-Anschluss für wenig Geld?
Unter http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html findest du ein entsprechendes Projekt, schau dir einmal die Grundschaltung an. Weniger Bauteile wirst du bei keiner Lösung haben. Die "Powerswitch" Implementation wird besonders interessant für dich sein.

Übrigens würde ich mich an deiner Stelle von den 4 Stufen gedanklich verabschieden. Für dein Problem ist es nur wichtig, wieviel Wasser zu den Pflanzen gelangt, die Zeit innerhalb derer es passiert ist nicht wichtig. D.h. du benutzt ein digitales Ventil, das entweder ganz auf oder ganz zu ist, und regelst die Wassermenge über die Öffnungszeit.

Ich fände es nett, wenn du die Fortschritte auch hier im Forum posten könntest. Zumindest bei dem Durchschalten der Ventile werden dir hier auch einige Leute helfen können.

[MariusB]

Hallo Avion23,
vielen Dank für Deinen USB-Tipp.
Wenn es eine Möglichkeit gibt die Stufen einzufügen oder ähnlich einer Dimmvorrichtung bei Lampen eine Regelung zu erreichen, würde ich dies gerne realisieren. Elektromotoren muss man ja auch in unterschiedlichen Stärken ansteuern - nur halt nicht so viele auf einmal. Ich weiss das eine Dimmung nur umständlich umgesetzt werden kann, daher meine Idee mit der Einführung der Stufen zum Regeln. Ich wollte während des Gießvorgangs die Stärke dosieren können. Bleibt jetzt noch die Frage der Ansteuerbarkeit der vielen Verbraucher offen.

Viele Grüße,
Marius

[Benedikt.Seidl]

also kleine idee:
(ich gehe dabei von den möglichkeiten aus, die ich besitze, evtl. ist was anderes viel einfacher, bitte korrigiert mich!)

ich würde die kommunikation mit dem pc via rs232 machen. dieser ist mit einem µc (master) verbunden, welcher die befehle entgegennimmt, und dann via i2c an einen anderen µc (slave) weitergibt. es gibt mehere slaves und jeder von ihnen steuert, von mir aus, 5 ventile mit pwm an.

so wäre das system einfach zu erweitern.



SEIDL.

[MariusB]

Hallo Seidl,
deine kleine Idee ist einen Versuch wert. Zumal sie beliebt erweiterbar wäre. Ermöglicht denn diese Lösung auch die Regelung / Steuerung der Versorgung der Ventile (12V / 250mA)? Wäre super wenn Du ein paar Tutorials (auch für Anfänger) zur Hand hättest. Ich würde morgen in den Laden gehen, Komponenten kaufen und auch diese Lösung gerne ebenfalls versuchen zu realisieren.

Viele Grüße,
Marius

[Benedikt.Seidl]

also ich würde es mit einem l293 (https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung#Ansteuerung_mit_Treibe r_IC_L293_D) versuchen. der packt bis zu 600mA. (aber ich würde den auch nur aus subjektiven gründen wählen, weil ich den schon mal zum laufen gebracht habe (-> funktioniert einfach) und weil ich 2 davon rumliegen habe). damit kannst du dann 4 ventile ansteuern. ich würde das wie gesagt mit PWM (https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/PWM) machen.

was ich als controller einsetzten würde kann ich dir noch so sagen, da musst du selber schauen, vor allem kann ich dir nur pics nennen, weil ich mit denen schon mal was gemacht habe. mit avr kenne ich mich nicht aus.

wegen tutorial: schau dir einfach mal das datenblatt von dem l293 an, da müsste alles drinstehen.

SEIDL.

[MariusB]

Hallo Seidl,

vielen Dank für den Tipp mit dem L293. Gibt es dafür auch schon fertige Module? Wenn ich mir die Ansteuerung anschaue, wird mir schwindelig ;-)
Kleiner Spaß, werde mich mit der Materie erstmal auseinander setzen und melde mich dann wieder hier.

Viele Grüße,
Marius

[fraja]

Hallo zusammen,

ich denke, die Wassermenge über die Ventile zu regeln, ist ziemlich kompliziert. Ist es notwendig, alle Pflanzen gleichzeitig zu bewässeren? Falls nicht, könnte man mit einer kleinen Pumpe die Wassermenge leicht steuern (z.B. mittels PWM) und muß dann nur das passende Ventil öffnen!

Gruß,

Frank

[radebeul]

Hallo
Betr. Bewässerung kann ich meine Variante vorstellen, die allerdings (noch) nicht für Pflanzen im Zimmer (Wintergarten), sondern für die Beregnung eines größeren Gartens realisiert wurde und seit zwei Jahren klaglos funktioniert:

1. Controller Atmega 8 als Master mit DCF-Uhr als i2c-slave.
2. Bus als i2c-Bus mit can-Hardware von cctools zur Differenz-Signalübertragung. Buslänge derzeit ca. 1,2 km, Bustakt ca. 15 kHz, Ausführung in cat5.
3. 12 Bus-Knoten mit pcf 8574, die jeweils 8 digitale i/o bereitstellen.
4. Über die i/o und Relais 24 V DC schalte ich die Beregnungsventile 24 V DC und die Gartenlampen 230 V AC.

Insgesamt kann ich max. 16 pcf8574 (A) = 128 i/o verwenden. Werden mehr i/o benötigt, können andere ic (andere i2c-Adresse) zusätzlich verbaut werden.

Der Master vergleicht in jeder Minute die Daten einer Tabelle (eeprom) mit der dcf-Zeit (Wochentag, Stunde, Minute) und aktiviert/deaktiviert i/o's.

Das Wasser wird aus zwei Brunnen (Oberflächenwasser) gefördert, deren Pegel durch srf 02(rs232) überwacht und durch den Master freigegeben bzw. gesperrt werden.

radebeul

[Vitis]

Ich hab n ähnliches Projekt für den Weinkeller realisiert.
Die Ventile hab ich aus dem Großhandel bezogen
bei Fachhändler für Kunstoffteile (Dächert in Landau/Pfalz).
Der große Vorteil der Dinger war, das sie
a) aus ner Haushaltsgeräte Serienfertigung waren, daher günstig
b) obendrauf noch n Ventil für die Durchflussmenge haben

PWM bei e-Ventil will mir nicht so ganz gefallen.
Mein realisiertes Projekt findest Du unter:
http://www.weingut-hoerner.de/php/Artikel/Artikel.php?Artikel=66

[fraja]

Hi zusammen!

@radebeul
Mit 1200m Buslänge kann man nicht mehr von Garten sprechen, das nennt sich glaub ich Park :wink:
Ich plane gerade eine automatische Bewässerung für meinen Rasen, daher würde mich interessieren, ob Du Sensoren für die Bodenfeuchte, Temperatur usw in Deinem System hast

Gruß,

Frank

[radebeul]

Hallo Frank
Folgende Sensoren arbeiten im System:
Windrichtung und Windstärke
(werden benötigt, um bei starken Südwind die Beregnung auszusetzen).
Niederschlag und Niederschlagsmenge
(wenn es regnet, wird nicht bewässert, wenn eine bestimmte Regenmenge überschritten ist, wird auch an den folgenden Tagen nicht bewässert).
Temperatur in drei verschiedenen Höhen
(Boden, 1 m und 10 m, haben aber noch keinen Einfluss auf Bewässerung)

Zusätzlich merkt sich das System, wieviel Wasser auf die einzelnen Flächen ausgebracht wurden. Es werden einfach die Sensorwerte (srf 02) der Brunnen abgespeichert.

Übrigens, klar der Garten ist ziemlich groß, aber man staunt, wie schnell da etliche Meter Bus zusammenkommen.

Gruß radebeul

[Vitis]

und auch etliche Kubikmeter Wasser !!!

[radebeul]

Richtig!
Aber mit zwei Brunnen (Oberflächenwasser), die in 24 h zusammen ca. 6 m³ liefern, sollte das kien Problem sein, oder?

radebeul

[Vitis]

rechnen hilft.
n leichter Regen währe so um die 20mm Niederschlag / Tag.
um den zu simulieren brauchst du ergo 20 l / m2 / Tag.
Nehmen wir nen mittleren Garten von 1 ha = 10000m2 ->
200000 L/Tag = 200m3.
Nur mal so in etwa ;)
Daraus folgt, 6m3 reichen für 600m2 Garten, thats it.

[radebeul]

Hallo
Mathematik ist schön, gut und oft auch notwendig! Aber man sollte sich hüten vor sogenannten "Milch-Mädchen-Rechnungen", also nicht nach der Formel <pi * Daumen * Fensterkreuz = richtiges Ergebnis> vorgehen, sondern das Gelernte auch richtig anwenden.

Rasen sollte eher seltener, aber durchdringend bewässert werden.

radebeul

Übrigens:
Kaum macht man's richtig, schon geht's!

[marvin42x]

Möglicherweise passt das zum Thema?

http://www.marvins-lab.roboterbastler.de
insbesondere:
http://www.marvins-lab.roboterbastler.de/html/rncom.html


Netter Gruß