Die Wahl der Systemkomponenten strahlt natürlich auf den Steuerungsteil aus. Die Pumpe läuft mit 230V~ und die Ventile verlangen nach 24V~. Die Einbindung in FHEM erfordert ebenfalls diverse elektronische Bauteile, die wiederum 5V als Spannungsebene fordern.
Hier möchte ich den Weg zur Stückliste für meine Steuerung kurz darlegen.
- Definition der Anforderungen
- Auswahl des passenden Bewässerungssystems
- Planung einer individuellen Steuerung
- Entwurf der Steuerungslogik
- Füllstandsmessung per Ultraschall (alt) oder Füllstandsmessung mit einer Pegelsonde (neu)
- Programmierung Pretzelboard (Microcontroller)
- Steuerung mit FHEM
- Darstellung auf FHEM Tablet-UI
Wie eingangs erwähnt, werden für die Steuerung verschiedene Spannungsebenen benötigt. Somit liegt es auf der Hand, dass die Spannung transformiert werden muss. Mit einem 230V~/24V~ Trafo lassen sich z.B. die Ventile versorgen. Die Integration in FHEM erwies sich allerdings als etwas komplexer.
Die Einbindung in FHEM habe ich neutral realisiert. Neutral, d.h. ohne spezielles FHEM-Bewässerungs-Modul, sondern einfach über http requests (HTTPMOD Modul). Dies setzt natürlich voraus, dass die Steuerung irgendwie in mein lokales WLAN integriert werden kann. Natürlich muss die Übertragung auch verschlüsselt erfolgen, denn ein Mindestmaß an Sicherheit soll schon gewährleistet sein.
Als Brücke zu FHEM hat sich die Steuerung über ein Arduino Nano - 5V mit einem WLAN-Modul (z.B. ESP8266 - 3,3V) angeboten. Da ich aber nicht zwei verschiedene Microcontroller mit unterschiedlichen Spannungsebenen verwenden wollte, habe ich mich für ein Pretzelboard entschieden. Das ist quasi ein Arduino Nano mit integriertem WLAN-Modul. Somit musste ich nur 5V als Versorgungsspannung über ein Handynetzteil zur Verfügung stellen. Alles andere wurde intern auf dem Pretzelboard gelöst. Da ein Microcontroller nur geringe Ströme schalten kann, waren zusätzliche Relais nötig, um einerseits die 24V Ventile zu schalten und andererseits parallel dazu die 230V-Pumpe zu bedienen.
Einen passenden Feuchtesensor, der sich über den EnOcean-Funkstandard austauscht oder direkt über das WLAN eingebunden werden kann, habe ich nicht gefunden. Hier war also die Herausforderung, der Steuerung so viel „Intelligenz“ einzuhauchen, dass ein Feuchtesensor nicht notwendig ist. Das heißt, ich musste die analogen Signale meiner Frau: „Heute war es richtig heiß. Wir müssten mal länger gießen“ oder „Heute reicht es, wenn wir nur die Töpfe gießen“, digitalisieren. Wobei mit „wir“ irgendwie immer „ich“ gemeint war. Zurückgegriffen habe ich auf vorhandene Smart Home Parameter, wie z.B. Werte meines EnOcean-Multisensors (Außentemperatur, Regendauer), den Tagesertrag der Photovoltaik-Anlage oder die Füllstandsänderung in der Zisterne. Aus diesen Informationen habe ich mir einen Gießindex gebildet und daraus resultierend das jeweilige Gießprogramm abgeleitet. Einen Feuchtesensor vermisse ich bis heute nicht.
Für den WAF (Women acceptance factor) war es sehr wichtig, dass die Steuerung auch mit ganz normalen Schaltern funktioniert. Eine rein elektronische Lösung - also ein „Männerspielzeug“ - wäre auf wenig Gegenliebe gestoßen. Deshalb musste die Steuerung so konzipiert werden, dass auch dieser Anwendungsfall abgedeckt wird, ohne am Komfort bei der eigentlichen elektronischen Steuerung Abstriche zu machen.
Zusammenfassend haben sich diese notwendigen Bauteile ergeben:
230V:
24V:
5V:
nicht mehr im Einsatz, da ich von Ultraschallmessung auf Messung per Pegelsonde umgestellt habe:
Nachdem die notwendigen Bauteile festgelegt wurden, musste natürlich noch ein Steuerungskasten gefunden werden, in den alles hineinpasst und der einen entspr. Schutzgrad (IP66) aufweist, damit die Steuerung im Freien (außen an der Hauswand) befestigt werden kann. Hier fiel meine Wahl auf den TK PC 2518-11-m mit metrischer Vorprägung und Schiene von Spelsberg.
Alle Kabel wurden in Panzerschlauch verlegt, damit sie ohne Erdarbeiten notfalls ausgetauscht werden können.
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