Winterschutzsteuerung für Exotische Pflanzen

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Hallo,

    Ich bin David und das folgene Projekt soll mein Erstes Raspiprojekt werden.

    Seit ein par Jahren stehen bei mir im Garten ausgepflanzte Palmen und Bananen,
    diese habe ich bis jetzt immer mittels eines Steckdosenthermostat und Heizkabeln beizt.
    Dies möchte ich gerne ändern.

    Ich habe mir gestern einen Raspberry Pi B+ bestellt und will mich langsam an das Projekt herran tasten.

    Meine Vorstellung ist das ich Pro Winterschutz bis zu vier Sensoren verbaue.
    1x Luftfeuchte, 1x Lufttemperatur, 1x Temperatur auf der Bodenoberfläche, 1x im Boden

    Der Raspberry soll im Keller installiert werden und von dort aus gehen 1x SFTP Netzwerkleitung und 1 x 3x1,5 mm Erdkabel bis zu ten Pflanzen.

    Mein Vorhaben ist das durch den Raspberry eine Relaiskarte geschalten werden soll die ein Heizkabel oder einen Heizlüfter im Winterschutz an und aus schaltet.

    Ungefähr so.
    Wenn im Winterschutz die Lufttempertur kälter als -2°C wird dann soll die Heizquelle angehen.
    Wenn es wieder über 0°C warm wird soll sie wieder ausgehen.
    Die restlichen Sensoren sollen ersteinmal nur Loggen und später weitere Funktionen ermöglichen.

    Ich denke dies sollte Umsetztbar sein nur bräuchte ich vieleicht ein par Tipps an was ich denken muss und wie man das am besten umsetzen könnte.

    Und Jetzt noch ein par Fragen.
    Wieviele Temperaturensoren kann man an einem GPIO betreiben.
    Wie lang darf das Kabel für die Sensoren sein ? (längste Leitung 40m bei mir)
    Kann man eine Relaiskarte so verbauen das sie im Außenbreich instaliert werden kann?

    Okay das war es fürs erste :daumendreh2:

    MfG David

  • Hallo David.

    Am einfachsten und kostengünstigsten dürfte sich dein Projekt mit 1-Wire-Sensoren realisieren lassen.

    Für die Temperatur Sensoren DS18S20 oder DS18B20.
    Für die Luftfeuchtigkeit gibt es fertige Module oder selber bauen
    Relais für Bastler http://forum.fhem.de/index.php?topic=10031.0 oder als fertiges Modul.
    Die fertigen Module finde ich persönlich relativ teuer.
    Alternativ eine billige 433mhz Funksteckdose mit Sender vom Chinesen. http://www.dx.com/p/433mhz-rf-tr…25#.VGugyIjGKrU

    Links mit Anleitungen wie du was zusammenbauen bzw. verdrahten mußt findest Du hier im Forum oder im Netz. Bei Bedarf kann ich die aber auch hier posten.

    Als Software empfehle ich dir Fhem.

    Gruß

    Jojo

    Einmal editiert, zuletzt von Jojo1988 (18. November 2014 um 20:46)

  • Hallo David,

    zunächst mal kannst Du an die GPIO Ein- Ausgänge (fast) nicht direkt einen Temperatursensor anschließen. Auch stellt sich die Frage, welcher Art Deine Sensoren sein sollen - digital oder analog? Die Frage läßt sich allein über die Kabellänge auch nicht beantworten, da Du ja vermutlich das Starkstromkabel ziemlich parralel und in der Nähe des Netzwerkkabels verbuddelt hast - oder? Wenn die Heizung angeht, dann kann es sein, daß Dir Störungen auf Dein Datenkabel "übersprechen". Das ist weder für analoge noch für digitale Übertragung gut. Bei einer analogen hast Du jedoch noch die Chance einen 50Hz Filter vor die Eingänge zu setzen. Digital kann funktionieren oder auch nicht. Hier Abhilfe zu schaffen, ist aber schwieriger. Auf der anderen Seite wird der analoge Sensor (vor allem bei hochohmigen NTC's) bei Feuchtigkeit oder gar Betauung Dir möglicherweise eher Leitfähigkeit messen, als Temperatur. Sprich - auch der Bauart des Sensors kommt eine gewisse Bedeutung zu. Naja, vielleicht treffen ja nicht alle Probleme bei Dir ein. So einfach wie eine Raumtemperaturmessung ist es allerdings auch nicht. Gut ist zudem, daß Du eine geschirmte Netzwerkleitung für die Sensoren spendiert hast. Das ist eine gute Voraussetzung für jedwede Art von Sensoren - egal ob analog oder digital. In meinem Heizungsprojekt verwende ich für die regelungsnahen Temperatursensoren den MCP9701A (bis zur Länge von 18m). Der verstärkt das Temperatursignal schon mal im Sensor vor. Damit wirken sich Störungen nicht ganz so negativ aus wie wenn nicht vorverstärkt wird. Im Haus ist 1wire aufgrund der einfacheren Topoloie "besser". Kannst ja mal in den Thread reinschauen: https://www.forum-raspberrypi.de/Thread-hausste…rtc-1wire-board

    Schöne Grüße

    schnasseldag

  • Hallo Jojo und schnasseldag.
    Als Temp. Sensoren möchte ich diese [Anzeige] Sensoren benutzen und als Feuchtigkeissensor DIESEN [Anzeige] ... denenfalls diese Bauart.

    Als Relai möchte ich DIESES oder ein ähnliches Bauteil benutzen

    Ich Frage ist ob es Besser ist das Relai im Keller oder im Winterschutz zuverbauen.
    Wenn ich das Relai im Winterschutz verbauen würde könnte ich mehrer Verbraucher Steuern
    Wenn es im Keller verbaut wird nur einen. oder sehe ich das falsch???

    Kann ich die Temp.Sensoren mit schrumpfschlauch wasser"dicht" machen oder würden sie durch die Hitze kaputt gehen wenn ich den schlauch schrumpfe ?

    Mein Datenkabel ist in einem Leerrohr verlegt und liegt ca. 20 cm neben dem Erdkabel in der Erde ich denke damit sollten keine Störungen.

    Die SFTP Leitung habe ich genommen weil mein cat.7 Verlegekabel alle war :D .. ohne Schirmung geht bei mir garnix.

    Kann ich die Sensoren an RJ45 Stecker und Dosen klemmen??? Somit müsste ich die Sensoren nicht fest an der Leitung befestigen.
    Ein 3 Poliger stecker unf eine buchse (IP44) währ natürlich das besste.

    Ich hoffe meine Gedankengänge sind Nachvollziehbar.

    MfG David

  • Hallo!

    Die DS18B20 + Schrumpfschlauch mit Kleber sind i.O.
    Der Schrumpfschlauch mit Kleber sollte ausreichen um sie Wasserdicht zu machen. Sie sind dann aber nicht Wasserdicht im Sinne von in Wasser eintauchen. Für Tauwasser sollte es aber reichen.
    Schrumpfen mit „Gefühl“ und nur soviel Hitze wie nötig.
    Sensoren an RJ45 geht! Mache ich selbst auch so. Wenn ich zu Hause bin mach ich mal Fotos.

    Achtung!!
    Dein Feuchtigkeitssensor hat einen 1-Wire-Bus dieser ist aber nicht kompatibel zum 1-Wire-Bus von Maxim (DS18B20).
    Da du dann einen 2. Bus aufbauen musst, rate ich dir davon ab.
    Mach es lieber so:
    http://hums-baublog.blogspot.de/2013/06/messun…mit-loxone.html

    Das Relais das du herausgesucht hast ist ein 5V Relais. 5V sind am Raspi aber so eine Sache. Ohne Umbau bzw. Pegelwandler auf 3,3V wird das nichts. (siehe Forum)

    Wenn es denn unbedingt ein Relais sein muss, ist dieses eine Alternative.
    http://www.ebay.de/itm/3V-Relay-H…=item1e8afd0e4a

    Ich persönlich würde mir Funk-Außensteckdosen im Baumarkt oder bei e-Bay kaufen. Diese sind 1. Billig und 2. Wassergeschützt. Der Sender kostet bei DX.com keine 4€. Anleitungen gibt es im Netz ohne Ende.
    Ich selbst nutze DS18S20 Sensoren, 2 Funksteckdosen und Fhem zur Steuerung.

    Einmal editiert, zuletzt von Jojo1988 (19. November 2014 um 11:22)

  • Hallo David,

    topologisch gesehen hast Du in Deinem Wintergarten (?)
    a.) 220V und
    b.) ein Netzwerkkabel.

    Wenn Du es irgendwie hinbekommst, den Raspi feuchtigkeitssicher in der Nähe der Sensoren/Aktoren unterzubringen, dann würde ich dringend dazu anraten! Das Netzwerkkabel und die Terminierung desselben im Raspi und Router passen auf jeden Fall einwandfrei zusammen. Auch besitzt diese Datenübertragung Vorkehrungen gegenüber Störungen.
    Das alles hast Du nicht, wenn Du die Sensorsignale über 40m überträgst und Deine Relais über 40m mit Strom versorgen willst. Entweder hast Du bei den Relais mit Spannungsabfall zu kämpfen oder die Optokoppler fangen an zu glimmen aufgrund kapazitiver oder induktiver Einstrahlung in Deinem 40m Kabel. Vielleicht hast Du Glück bei allem, vielleicht brummt aber auch Dein Relais, weil es außerhalb der Spezifikation versorgt wird.
    Also versuche (so möglich) die Sensor/Aktor-Leitungen so kurz wie möglich auszulegen und vertraue auf die Störfestigkeit der Netzwerkverbindung (Ethernetverkabelung). Ich glaube, daß spart Dir jede Menge Ärger. Und vergiß nicht, üblicherweise ziehen Heizungen viel Strom - nicht sauber schaltende Relais brennen Dir dann an den Kontakten ab!

    Schöne Grüße

    Schnasseldag

  • Hallo,
    3x 1,5mm² ist für einen Heizlüfter sicher zu wenig. Allerdings kennen wir die eigentliche Entfernung nicht. Und Spielereien an (übrigens nicht 220V~) 230V~ sind ohne eine fachliche Berechtigung bzw. Kompetenz im Freien ein Tabu.

  • Hallo Nandu,

    willkommen im Forum.

    Ich würde I²C Sensoren verwenden.

    http://www.explicitlabs.de/wp-content/FIL…%20Sensoren.PDF

    Bei I²C hast du den Vorteil, dass es Low Aktiv ist, das heißt das Signal geht über einen Pull Up Widerstand oder Masse.

    Mit diesem System kannst du beliebig lange Leitungen legen, wenn dein Signal beliebig langsam ist.

    Wenn du doch schneller werden willst kannst du einen Pegelwandler nehmen und das Signal auf ein höheres Potential legen.

    Viele Grüße

    Xeriox

    <--Heute ist ein guter Tag zum basteln-->

  • Hallo Xeriox,

    woher hast Du die Information, daß man mit mit dem I2C Protokoll "beliebig" lange Leitungen bauen kann - bzw. wo kann ich das nachlesen?
    Außerdem - wer implementiert David dann die verschiedenen I2C Treiber für den Raspi - oder gibt's die schon? Könnte ja sein?

    Hallo David,

    eingangs schreibst Du etwas zur Topologie Deiner Anlage und einer maximalen Länge von 40m. Vielleicht skizzierst du es mal auf einem Blatt Papier und stellst es ein. Ich denke, das vereinfacht die Diskussion ein wenig.

    Schöne Grüße

    Schnasseldag

  • Hallo Schnasseldag,

    die Reichweite bei I²C hängt von der Taktfrequenz ab.

    Du könntest sicherlich 1km Kabellänge verwenden, wenn dein Takt z.B. 10Hz beträgt.

    Die genauen Werte kenne ich allerdings nicht aber dies könnte man sich berechnen. (Kapazitätsbelag, Blindwiderstand).

    Allerdings muss man auch den Spannungsabfall an den Leitungen berücksichtigen. Deshalb kann es erforderlich sein die Spannung zu erhöhen.

    http://www.mikrocontroller.net/topic/251808

    Ich kann mir vorstellen, dass 40m Kabellänge für I²C auf jedenfall machbar ist.

    Erfahrungswerte dazu habe ich leider nicht.

    <--Heute ist ein guter Tag zum basteln-->

    Einmal editiert, zuletzt von Xeriox (19. November 2014 um 16:18)

  • Hi Xeriox,

    der Artikel im Microcontroller-Net ist sehr interessant. Allerdings haben die Leute dort auch I2C Client und Slave angepaßt bzw. diverse Pegelanpassungen durchgeführt, um diese Experimente mit positivem Ergebnis durchführen zu können. Für den Fall des Raspi bedeutet das, ggf. den Broadcom I2C Kerneltreiber zu modifizieren, damit der I2C Takt heruntergesetzt werden kann und die Leute des Sensorherstellers zu bitten, gleiches mit Ihren Sensoren zu tun, Bitstreching neu zu implementieren... Nun, ich glaube nicht, daß beides geschehen wird. Ich denke, David will die Tageschau mit einem gekauften Fernseher sehen und nicht zuerst einen Plattenspieler in einen Fernseher umfunktionieren.

    Die Sensoren sind allerdings schon interessant (einen entsprechenden Treiber vorausgesetzt) - wenngleich ich meine, daß das auch einfacher geht. Z.B. analoge bzw. 1wire Sensoren nehmen und den Feuchtigkeitsensor per Bitbanging über einen GPIO abfragen...

    Schöne Grüße

    Schansseldag

  • Hallo erstmal :)

    Ich denke 1,5 Quadrat reichen auf jedenfall aus,
    In meinem Haus sind auch nicht überall 2,5 Quadrat Leitungen verlegt und das hat noch nie Probleme.
    Und da meine Winterschutzbauten so gut gedämmt sind wie ein Haus wird die Heizung mehr aus sein als an.

  • Ich bin gerade dabei, mir unter dem Stichwort Smart-Home etwas zusammen zu basteln, habe mich für diese [Anzeige] fertigen Sensoren entschieden und bekomme das Signal bereits über einen 433mhz Empfänger entschlüsselt und ausgelesen. Vielleicht wäre das ja etwas für dich? Diese Sensoren gibt es auch mit Kabel (hier [Anzeige]).

    Dann kannst du deinen Raspberry einfach in ausreichender Funkentfernung im trockenen positionieren und von dort aus deine Heizung steuern.

  • Eigendlich möchte ich nicht mit Funk arbeiten aber wenn dann mit 868 MHz wenn das geht.
    Ich habe einen Klimalogger von TFA und bis jetzt 5 Senoren (Max 8) und der arbeitet mit 868 MHz.

  • Hallo Nandu,

    nur weil Du derzeit 868MHz Funksensoren hast, darfst Du nicht davon ausgehen, daß das ein Garant dafür wäre, das nun alle 868MHz Funksensoren "irgendwie" an Deiner Wetterstation funktionieren würden. Die Trägerfrequenz ist eines, Modulationsart, Protokoll... ganz andere!
    Was mir noch so eingefallen ist. Eigentlich willst Du ja nur eine Art Frostschutz und kommst mit einer 2-Punktregelung aus. Wie wäre es mit einem einfachen Kapillarrohrfühler o.ä., mit dem Du Deine Heizung vor Ort schaltest? Wenn Du eh' schon Funksensoren hast, dann wäre das vermutlich der kostengünstigste und schnesste Weg überhaupt. Gänzlich ohne Raspi und Co.

    Nur auf die Schnelle gesucht:
    http://www.ebay.de/itm/Thermostat…=item416fe14166
    oder Du nimmst einfach einen Regler der Art:
    http://www.ebay.de/itm/STC-1000-1…=item27dd56949f

    Schöne Grüße

    schnasseldag

    PS: Man muß ja nicht immer mit Kanonen auf Spatzen schießen :)

  • Hallo schnasseldag,

    Das nicht alle 868MHz Sensoren mit meinem Klimalogger Pro laufen ist mir bewust ;).
    Die Überlegung war nur, wenn ich schon diese Sensoren habe könnte man vieleicht ihre Daten nutzen anstatt neue Sensoren zu kaufen.

    Diese Art der Steuerung für meine Winterschutzbauten benutze ich gerade und möchte eigentlich davon weg.

    Ich habe 2x diese Temperaturregler

    und 1 x diesen Regler Temperaturregler

    Und einmal habe ich diesen Regler bestellt. Auch wenn es anhand des Bildes nicht zu sehen ist, ist der Regler mit einem Stecker und deiner Dose der/die für DE vorgesehen ist.

    MfG David

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