Giessbot

[Felix G]

Jo, das ginge auch...


Nochmal zum Rohr+Kugel Ventil und der Frage ob man sowas denn nun dicht bekommt oder nicht

Wie der Zufall so will war ich heute in einer grossen Tierhandlung...
Ich laufe da so von Regal zu Regal, und dann sind mir diese Hasen-Trinkteile aufgefallen

Das ist doch im Prinzip exakt das was ich vorgeschlagen habe, nur ohne Magnet.
Eine Kugel in einem Rohr

und wer schonmal einen Hasen o.ä. gehabt hat weiss, daß die eigentlich recht dicht sind.



Wenn die Kugeln jetzt auch noch magnetisch wären (keine Ahnung), müsste man nurnoch eine Spule drum wickeln.

[BlueNature]

Also eine Stahlkugel aus einem Kugellager nehmen. Das in ein senkrechtes Messingrohr (Messing weil Alu das Magnetfeld streut) mit minimal grösserem Aussendurchmesser schieben und das Messingrohr vorne verjüngen. Darum eine Spule wickeln und schauen ob die Stahlkugel angehoben wird...

hey ihr profis! hab gerade ein magnetventil mit 12V und 4 W Leistungsaufnahme gefunden.
http://www.rs-components.at/cgi-bin/...rodoid=1374801
wenn jemand von euch ein sparsameres findet, ... bitte posten.
waer genial, da meine steuereinheit mit 3Ah Akkus ausgerüstet ist und per
solar gespeist wird. natürlich mit datenfunk bis bald, euer naughty dread.

[Tom]

Hallo Ihr alle,
ich bin, seid einigen Wochen, mit der Planung und Versuchen zum Bau eines Gießautomaten für Blumentöpfe beschäftigt. Leider kann ich noch kein fertiges Gerät präsentieren, aber auf einem Steckboard habe ich bereits eine funktionstüchtige Schaltung realisiert, welche mit einer LED anzeigt wenn der Topf zu trocken ist.


Zum Thema Pumpe:

Für die Bewässerung habe ich 12V Tauchpumpen bei Conrad gekauft.
TAUCHPUMPE TYP 04; Conrad-Artikel-Nr.: 539090; Preis ab 11,66 EUR

Wenns noch etwas billiger sein soll geht auch:
TAUCHPUMPE TYP 03; Conrad-Artikel-Nr.: 539082; Preis ab 9,86 EUR

Bei mir ist die Förderhöhe wichtig, da ich auch Blumentöpfe bewässern will die oben im Regal stehen.
(Meine Frau gießt diese meistens nicht mit, weil sie schlecht dran kommt. Daher auch die Idee, diese automatisch zu bewässern.)

Wenn die Förderhöhe nicht so wichtig ist, geht vermutlich auch die
ZIMMERBRUNNENPUMPE "MICRO" Conrad-Artikel-Nr.: 570037 Preis ab 5,95 EUR

Letztere gefiel mir nicht, weil 230V und Wasser eine nicht ganz ungefährliche Kombination ergibt.
Außerdem war die Förderhöhe dieser Pumpe nicht angegeben.

Entschuldigt, dass ich hier soviel Conrad-Werbung mache, aber bei Reichelt hatte ich nichts geeignetes gefunden.


Zum Thema Ventile:

Ich hab mich bei diesen Pumpenpreisen gegen Ventile entschieden.
Soviel billiger wird's mit Ventilen auch nicht. Außerdem hat man einen Haufen potentiell undichter Stellen an den T-Stücken und den Ventilen.

An Servos als Schlauchquetscher hatte ich auch gedacht. Ich hatte überlegt, mit einer Pumpe und drei Servos, acht Töpfe zu bewässern. Der erste Servo sollte links und rechts einen Schlauch haben und je nach Ansteuerung entweder den linken oder den rechten abquetschen. Der zweite Servo sollte nach gleichem Prinzip auf jeder Seite zwei Schläuche haben. Der dritte Servo entsprechend vier Schläuche je Seite.
Vor jedem Servo die Schläuche mit T-Stücken verdoppeln.
Die Schläuche folgendermaßen an den Servos vorbei führen:
Schlauch eins: links-links-links
Schlauch zwei: links-links-rechts
Schlauch drei: links-rechts-links
Schlauch vier: links-rechts-rechts
... den Rest schenk ich mir.
Prinzip ist klar: Je nach Servostellung ist nur ein Schlauch offen.
Wäre vielleicht etwas billiger geworden, aber eben auch 'ne Menge Bastellei.

Jetzt nehme ich eine Pumpe je Schlauch. Nicht billig, aber Schnell gemacht und keine undichten Stellen, da die einzige Verbindungsstelle, zwischen Schlauch und Pumpe, innerhalb des Eimers ist.

Schlauch und Tank:

Als Schlauch will ich diesen dünnen Luftschlauch für diese Blubberdinger im Aquarium nehmen. Der ist zwar kleiner als der Pumpenanschluss, passt aber, wenn man ihn etwas umwickelt, stramm in den Stutzen. Zum Testen hatte ich's mit Klebeband umwickelt. Geht erstmal prima, ist aber noch nicht ganz optimal für den Dauereinsatz. Vielleicht klebe ich die Schläuche auch mit Silikon in den Pumpenanschluss. Wenns an dieser Stelle undicht ist, läufts ja wie gesagt in den Wasserbehälter zurück. Fette Schläuche zu jedem Blumentopf wollte ich auf diese Weise vermeiden.

Der Wassertank wird ein gereinigter Farbeimer vom letzten Renovieren. Der hat einen Deckel wo nur noch Löcher für Kabel und Schläuche reinkommen.

Nur so als Tipp:
Der Tank mit den Pumpen muss natürlich unterhalb der Blumentöpfe stehen, oder zumindest der Wasserstand unterhalb der Schlauchenden am Topf. Sonst gibt's Sumpfpflanzen!


Sensor:

Ich nehme ebenfalls den Widerstand des Topfbodens als Indikator für die Bodenfeuchtigkeit.
Die Elektroden baue ich aus Edelstahl-Gewindestangen M4 welche, mit Hilfe von Muttern und Unterlegscheiben, in ein Stückchen Kunstoff-U-Profil geschraubt sind. Das Kabel wird mit M4-Lötösen unter die Muttern geschraubt. Leider muss ich erstmal verzinkte Muttern und Unterlegscheiben nehmen, da ich noch keine aus Edelstahl in M4 bekommen konnte. Die zwei verschiedenen Metalle, welche leitfähig verbunden sind, können, wenn sie nass werden zu Korrosion führen. Die Verschraubungen liegen aber über der Topferde und wenn man nicht gerade Wasser drüber schüttet geht's wohl. Lötösen aus Edelstahl wird's wohl eh nicht geben. Bei meinen vorangegangenen Tests hatte ich auch verzinkte Schrauben genommen. Korrosion an den Gewinden war nach drei Wochen im Topf nicht zu erkennen. Hab aber gelesen, dass Zink für Pflanzen giftig (,wenn auch als Spurenelement erforderlich,) ist. Außerdem bekam ich keine Schrauben die sowohl lang, als auch dünn waren und bis zum Kopf durchgehendes Gewinde hatten.
Die Gewindestangen kann ich auf die gewünschte Länge absägen, was natürlich bei verzinkten Gewindestangen in die Hose geht, da die Sägestelle nicht verzinkt ist und um so schneller rosten wird. Anfangs wollte ich besonders schlau sein und hab die verzinkten Schrauben galvanisch vergoldet, was leider nur auf den ersten Blick 'ne gute Idee war. Da ich in den Gewinderillen nicht so gut polieren konnte, wars dort nicht optimal sauber und es hat sich dort zu wenig Gold angelagert. Als ich nach wenigen Tagen die Gewinde zu Kontrollzwecken aus dem Topf zog, warn sie in den Rillen total verrostet! Wie gesagt gesagt, bei durchgehend verzinkten Schrauben war nach Wochen im Topf noch kein Rost zu sehen. Aber aus Fehlern kann man lernen und wer nicht weiß wieso die Dinger sofort korrodiert sind, google mal unter dem Stichwort „Opferanode“. Gleiches gilt für verzinkte aber abgesägte Gewindestangen.


Steuerelektronik:

Ein (veralteter) AT90S8515 (Controller) übernimmt die Steuerung des ganzen. Die Pumpen werden über BUZ10 (FET) geschaltet. Dazu noch ein Quarz, ein paar Widerstände, LEDs, Kondensatoren, zwei Taster, ein TL7757 (Reset) und ein L7805 (Spannungsregler).


Funktionsprinzip:

Ein Kondensator ist zwischen +5V und den negativen Analogkomparatoreingang des Controllers geschaltet, welcher mit jeweils einer Elektrode aller Sensoren verbunden ist. Die jeweils andere Elektrode geht zu je einem eigenen IO-Pin. Die IO-Pins haben bei diesem Controllertyp Tristate-Funktionalität. Während einer Messung sind alle mit Sensoren verbundenen IO-Pins, bis auf genau einen, hochohmig geschaltet. Dieser eine kann also mit einem Highpegel den Kondensator entladen, bzw. mit einem Low den Kondensator aufladen. Der positive Eingang vom Analogkomparator liegt mit Hilfe eines Spannungsteilers fest auf +1,55V. Wenn das Programm startet wird der negative Analogkomparatoreingang mal kurz als Ausgang High geschaltet um den Kondensator definiert zu entladen. Jetzt wird der erste Sensorelektroden-Pin auf Low geschaltet der Kondensator läd sich auf und die Spannung fällt. Annähernd Zeitgleich wird der Timer initialisiert und die Timerinterrupts bis zum Auslösen des Analogkomperatorinterrupts gezählt. Das Zählergebnis wird mit einem, für jeden Sensor individuellen Schwellwert, verglichen. Nach dem das Messergebnis feststeht, wird der Pin auf High geschaltet, um den Kondensator wieder durch den gleichen Topf zu entladen was natürlich etwas länger dauert als das aufladen. Der Referenzwert von +1,55V (also 3,45V am Kondensator) entspricht annähernd 69% der Endspannung, also der Zeitkonstanten (Tau = R*C). Man könnte also den absoluten Widerstand berechnen, ist aber nicht erforderlich. Zum Endladen gebe ich dem Kondensator die fünffache Zeit. Das Entladen auf gleichem Wege soll eine Ionenverschiebung, und damit das Anlagern von Ionen an einer Elektrode verhindern bzw. die Ionen wieder zurückschieben.

Der Schwellwert wird programmiert, indem man wartet bis der Topf trocken genug ist um gegossen zu werden und dann, per Tastendruck, den Messwert ins EEPROM schreibt. Man hält dann die Taste gedrückt und die Pumpe schaltet sich ein. Die Zeit die die Taste gedrückt bleibt, um ausreichend Wasser zu liefern, wird ebenfalls mit gespeichert. Man muss also keine absoluten Zahlen eingeben („gieße bei erreichen von 50KOhm 200ml“), sondern man gießt einmal per Tastendruck und der Controller merkt sich den Widerstand, vor dem Gießen, und die Einschaltzeit der Pumpe.


Ich hoffe mit meinen etwas ausführlicheren Ausführungen geeignete Denkanstöße für eigene Projekte geliefert zu haben.

[Manf]

Sehr schöner Bericht, da kann man sich richtig etwas vorstellen.
Besonders gut finde ich die Beschreibung der Entscheidungswege.

Was mich etwas wundert ist die Korrosion und die Galvanik.
Vor Gold hätte ich vielleicht noch Kupfer und Silber ausprobiert. Es gibt recht preiswerte Kupferdrähte und versilberte Kupferdrähte, in Blumentöpfen habe ich sie aber noch nicht ausprobiert. (Ein abgesägtes Ende einer oberflächenbeschichteten Elektrode könnte man vieleicht auch mit Klebstoff isolieren. )
Eine Materialwanderung (Opferanode) würde ich auch nicht zu hoch ansetzen, wenn ich es richtig verstanden habe, fließen die Sensorströme nur einmal am Tag für ein paar Sekunden.

Was mich besonders interessiert ist dann noch der Betrieb. Soll die Anlage später einmal autonom arbeiten, oder fragt sie vorher jeweils ob sie gießen darf? Die Idee ist ja, daß sonst bei einem Kabelbruch oder einer kalten Lötstelle nach und nach ein 20l Eimer voll Wasser in die Möbel gepumpt wird.

Aber noch mal: Der Bericht gefällt mir sehr gut.
Manfred

[Hessibaby]

Hi,
nette Beiträge und gute Ideen.
Ich habe in meinem Keller eine Hebeanlage welche über einen Schwimmerschalter gesteuert die Abwässer unserer Waschmaschine in die Kanalisation pumpt. Dieser Schwimmerschalter hat aber schon mal nicht gemerkt das Wasser da war ergo die Pumpe nicht eingeschaltet und auf dem Kellerboden stand Wasser. Also habe ich als Feuchtigkeitssensor ein Reststück doppelseitige Platine (ca 70x90mm² ) mit Microfonkabel als Zuleitung auf den Boden geklebt zwei Transistoren einige R´s und zwei C´s eine Diode und ein Relais Damit schalte ich die Pumpe ein wenn´s mal wieder drübergeht. Dieser Sensor sieht -abgesehen von der normalen Oxydation des Cu- wie neu aus und funktioniert ohne Probleme.
Ich glaube das diese Art sensor auch in einem Blumentopf einige Jährchen überleben dürfte. Die Lötstellen am Sensor habe ich mit Nagellack versiegelt.

Gruß Hartmut

@Manfred und alle dies interesiert:

Ich fürchte Korrosion nicht wegen des Materialschwunds. Es wäre kein allzu großer Aufwand die Elektroden, beim nächsten Umtopfen, zu erneuern. Bis dahin werden sie schon nicht komplett wegrosten.
Aber viele (oder alle?) Metalloxide haben einen höheren Widerstand, als die nicht oxidierten Metalle.
Da ich aber gerade den Widerstand auswerte, könnte eine Verdickung der Oxidschicht die Messwerte verschieben und der Topf wird mit der Zeit immer häufiger gegossen.

Das Kupfer im Boden nicht allzu schnell verrottet, denke ich auch. Mir war aber auch das Gerücht mit den Kupfernägeln im Baum bekannt. Auch wenn man einen Baum nicht wirklich durch einen Kupfernagel umbringt, so schottet er doch die verletzte Stelle ab. Kann eine Pflanze auch ihre Wurzeln abschotten? Ich denke nicht, dass zwei Kupferdrähte im Boden die Pflanze umbringen. Aber ich könnte mir vorstellen, dass das Wachstum der Pflanze vielleicht etwas gehemmt wird. Außerdem geht es ja nicht nur um Kupfer, sondern langfristig auch um oxidiertes Kupfer, will heißen, giftigen Grünspan!

Man kann natürlich die Elektroden mit einem edleren Metall beschichten. Sobald aber ein Kratzer in der Oberfläche ist, was schon beim Hineinstecken in die Topferde durch kleine Steinchen oder dergleichen passieren könnte, hat man im Topf eine kleine kurzgeschlossene Batterie.

Ich bin kein Chemiker, aber ich weiß das Leitungswasser kein reines Dihydrogeniummonoxid (H2O) ist. Es sind auf jeden Fall noch gewisse Mengen an Mineralien und Spurenelementen drin. Von der nicht genormten Zusammensetzung der Blumentopferde ganz zu schweigen. Mit diesem nicht genau definierbaren Chemiecocktail führen wir also durch jeden Stromfluss eine Elektrolyse durch. Was passiert wenn, worauf ich wetten würde, Chloride z.B. Natriumchlorid (NaCl) drin sind. Dann wird an der einen Elektrode etwas Chlor freigesetzt, oder? Was passiert damit? Schadet das irgendwie den Pflanzen? Die gleiche Frage müsste man für theoretisch für jede andere Substanz, die frei werden könnte stellen.

Daher will ich unnötigen Stromfluss durch verschiedene Metalle vermeiden. Bei meiner Messung entlade ich den Kondensator nach jeder Messung durch den gleichen Topf, in der Hoffnung damit die Elektrolyse, wenigstens teilweise, rückgängig zu machen. Dann erst wird dieser Sensor hochohmig geschaltet und der Kondensator über den nächsten Topf geladen. Es geht hier zwar nur um Ströme von wenigen Milliampere für wenige Millisekunden, aber ich will die Beeinflussung so klein wie möglich halten.

Nochmal zum Programmablauf:

Ja, das ganze soll möglichst autonom funktionieren. Ich programmiere Wassermenge und Gießschwellwert, wie schon erwähnt, durch einmaliges Gießen per Tastendruck. Immer wenn dieser Schwellwert wieder überschritten wird, soll die Pumpe für die gleiche Zeitspanne wie beim Tastendruck einschalten. Allerdings mit einer zeitlichen Verzögerung. Ich habe vor mit dem zweiten Timer eine primitive „Uhr“ zu integrieren. Ich wollte keine zusätzlichen Tasten und Anzeigen zum Stellen der Uhr haben. Deshalb wird bei jeder manuellen Bedienung die „Uhr“ auf Null gesetzt und zählt dann 24 Stunden lang, bis sie sich, selbst wieder auf Null setzt und das ganze von vorn beginnt. Der Wert des Zählers wird nicht in Minuten und Sekunden aufgeschlüsselt. Es soll ca. alle acht Stunden gemessen werden. Der Wert um „16 Uhr“ (interner Zeit) wird nur gespeichert bzw. nicht der Wert, sondern ein Topf-x_ist_zu_trocken-Bit. Um „0 Uhr“ wird gemessen und mit dem „16 Uhr“-Ergebnis verglichen. Ergeben beide Messungen, dass der Schwellwert überschritten ist, wird kurz nach der „0 Uhr“-Messung gegossen. Um „8 Uhr“ wird nocheinmal nachgeprüft ob das Gießen funktioniert hat. Wenn ja, ist der Schwellwert wieder deutlich unterschritten, wenn nein, liegt vermutlich eine Störung vor (Pumpe defekt, Schlauch ab, Kabelbruch im Sensor, Eimer leer, usw.). Diese Störung wird zunächst optisch angezeigt. Wenn niemand die auf die optische Meldung reagiert, soll ab „0 Uhr“ ein Piezosummer halbstündlich piepsen. Hat zweimal hintereinander das Gießen nicht funktioniert wird die entsprechende Pumpe nicht mehr betätigt. Dadurch wird verhindert, dass der ganze Tankinhalt, bei Sensorkabelbruch, auf den inzwischen schon versumpften Kaktus geschüttet wird. Wie gesagt soll die Schaltung weiterhin akustisch mit einem kurzen Pieps halbstündlich an den erforderlichen Benutzereingriff erinnern. Sollte die Pumpe in den ersten Urlaubstagen deaktiviert werden, stirb zwar die eine Pflanze eventuell. Wenn aber immer weiter gegossen würde, würde die Pflanze ebenfalls draufgehen weil sie ersäuft wird. Wenn dann der Eimer, nach wenigen Tagen leer ist, weil das ganze Wasser auf den inzwischen submers wachsenden Sukkulenten geschüttet wurde, vertrocknen dann auch noch alle anderen Pflanzen. Also besser abschalten und eine Pflanze riskieren. Die meisten Pflanzen können auch mal 'ne kleine Dürre überleben, auch wenns hinterher deutlich weniger Blätter sind.

Alle hörbaren Aktivitäten, wie gießen und piepsen, starten immer erst um „0 Uhr“ (interner Zeit), also um die Zeit, in der zuletzt manuell bedient wurde. Damit will ich eigentlich nur verhindern, dass mich das piepsen oder das Pumpengeräusch aus meinem geliebten Schlaf reißt, falls das ganze mal im Schlafzimmer genutzt wird. Außerdem kann man besser beobachten was die Schaltung macht, wenn sie täglich zur gleichen Zeit arbeitet.

Ich hoffe mit meinen ewig langen Ausführungen niemanden zu langweilen, aber es zwingt Euch ja niemand das ganze zu lesen.

Verbesserungsvorschläge können gern abgegeben werden.

[Tom]

Ups!
Hatte vergessen mich einzuloggen.

[Manf]

Zur abgeschiedenen Stoffmenge bei der Elektrolyse wollte ich noch anmerken, daß es so um die 1mg pro As sind (in Link Folie 16+), also wohl nicht sehr viel.
Ich habe verstanden, daß Kupfer vermieden werden soll weil es den Pflanzen vielleicht schaden könnte.
(Schade nur wenn die Pflanzen es vielleicht mögen und ihnen etwas entgeht. )
Ich bin mal gespannt wie es weiter geht, es läuft ja parallel zur Cocktailmischmaschine im anderen Thread. Ein paar Unterschiede gibt es natürlich, aber eben auch eine eine ganze Reihe von Gemeinsamkeiten.
Manfred

http://we1d01.physik.uni-wuerzburg.d...echanismen.pdf

[RCO]

Jaja, die Cocktailmaschine...
Aber bei der ist das ganze ja nur nen Teilgebiet und ein anderes Problem ist, dass so ein klebirger Baileys eben was anderes als Wasser ist.
Aber man wird schon sehen.

MFg moritz