Wasserpumpe und Feuchtigkeitsbemessung

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Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Hallo,

    ich möchte eine größere Pflanze automatisch bewässern. Dazu hab ich mir einen Raspberry Pi 3 gekauft und Feuchtigkeitssensoren [Anzeige] .

    Kenne mich leider mit Elektrotechnik relativ wenig aus, aber bin Softwareentwickler. Deswegen benötige Infos zu der Hardware, die benötigt wird und wie diese angeschlossen werden müssen. Das Pythonscript kann ich mir denk ich auch noch selber zusammenbasteln. :)

    • Welche Pumpen wären dazu geeignet ? Vermutlich benötige ich dazu noch ein Relais um die Pumpen mit genügend Strom zu versorgen? Oder
    • benötige ich ein zusätzliches Netzteil für die Pumpe?
    • Wie sieht dann so ein Schaltplan aus?


    Mein einziges Projekt war bis jetzt, dass ich über ein Pythonscript mehrere LED's gesteuert hab. Habe aber leider in Elektrotechnik zuwenig Erfahrung, aber kann aus Erfahrung besser mit größeren Projekten lernen.

    Liebe Grüße

  • Du könntest ein Relais über einen ULN2003 IC schalten. Der liefert für ein kleines Relais genügend Strom (500 mA pro Ausgang) und hat schon eingebaute Freilaufdioden.
    Pumpen gibts wie Sand am Meer - die Fördermenge ist sicher das entscheidende Kriterium.
    Eigene Stromversorgung für Relais und Pumpe sollte sein. Ggf. mit gleicher Spannung. Der ULN abeitet bis 30 V.
    Wenn die Pumpe nicht zu viel Strom zieht, kannst du sie auch direkt an den ULN anschließen - ggf. zwei oder drei Ausgänge parallel schalten.
    Hier im Forum oder im Web findest du reichlich Schaltpläne unter "ULN2003 Pi Relais"
    Im Wesentlichen:
    - Gemeinsamer Ground von Pi und ULN2003
    - Pi-GPIOs an den ULN2003
    - Relais (oder Pumpe) an die andere Seite des ULN
    - Relais-(Pumpen-)spannung an ULN

    Wenn du auf Nummer Sicher gehen willst, hänge den Pi-Ausgang über einen Widerstand (~680 Ohm sollte gehen) an einen Optokoppler und den wiederum als Eingang an den ULN2003 oder nimm ein Relaismodul mit eingebautem Optokoppler, das du hinter den ULN schaltest.

    Eine sehr kleine Pumpe (mit 3,3 oder 5 V) könntest du auch über den Pi mit Strom versorgen. Aber nicht direkt über den GPIO!!!
    Ich hab welche mit 150 mA gesehen. Im einfachsten Fall genügt ein Transistor oder Mosfet, der vom GPIO (evtl. über einen Vorwiderstand?) angesteuert wird. Darüber dann die Spannung vom 3,3/5 V-Pin auf die Pumpe schalten. Der Strom darf aber nicht zu groß sein und der Transistor muss den auch schalten können. Du brauchst noch einen 10 KOhm Pulldown-Widerstand. Außerdem muss dann wohl noch eine Freilaufdiode dazu (siehe hier).

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    Einmal editiert, zuletzt von Gnom (28. April 2017 um 15:10)


  • Pumpe kann ich eine solche Pumpe benutzen?
    Kann ich als Vergleich den Anschluss von Schrittmotoren mit ULN2003 [Anzeige] vergleichen? Dürfte das gleiche sein oder?! (Hab einige Youtube Videos gefunden mit Erklärung)

    7 Liter pro Minute??? Willst du einen Mangrovenwald bewässern??? Ich dachte mehr an was in der Art. Bei 3,3 V dürfte die immer noch einen Liter pro Minute schaffen. Oder die hier - 130-220 mA.

    Ein Schrittmotortreiber wird an einen Motor mit 4 oder 6 Anschlüssen angeschlossen, um Drehrichtung, Geschwindigkeit und Position genau zu steuern. Der ULN hat mehrere Anschlüsse, beim Schrittmotor werden meist 4 davon verwendet, um die vier Anschlüsse in einem bestimmten Rhythmus mit Strom zu versorgen. Das brauchst du nicht. Du brauchst für die Pumpe einfach nur Strom, sonst nichts.
    Eigentlich musst du nur irgendwie die passenden 3.3, 5, 9, 12 Volt oder was du brauchst mit der passenden Stromstärke (150, 500, 800 mA?) auf die Pumpe schalten.
    - Bei kleinen Stromstärken und 5 Volt, kannst du einen Transistor nehmen und die Spannung vom Pi anlegen.
    - Bei 3,3 V liefert der Pi nur 50 mA - dann ist es einfacher, du suchst dir ne Pumpe mit 5V.
    - Bei Größeren Spanungen/Stromstärken den ULN.
    - Und wenns noch mehr ist, ein Relais(modul). Der ULN ist dann nur noch nötig, weil die Relais/Module eine andere Spannung oder mehr Strom brauchen, als der GPIO vom Pi liefern kann. Du kannst aber auch das mit einem Optokoppler oder Transistor lösen.


    Ach ja, der Sensor. Wenn ich das richtig verstehe, hat der einen digitalen Ausgang, der bei überschreiten des Grenzwertes auf High geht, bei unterschreiten auf Low. Für den analogen Ausgang bräuchtest du einen AD-Wandler, um dann im Pi bei einem bestimmten Grenzwert die Pumpe einzuschalten. Das macht der Sensor im Prinzip auch und liefert dir ein Signal, wenns zu trocken ist.
    Streng genommen brauchst du keinen Pi für dieses Projekt. Wenn es zu trocken wird, schaltet der Ausgang des Sensors auf Low. Dieses Signal musst du invertieren und damit die Pumpe anwerfen (müsste über einen PNP-Transistor gehen). Problematisch wirds, wenn der Sensor versagt, kein High-Signal liefert und dann dein Wohnzimmer unter Wasser steht... Mit dem Pi kannst du unlogische Zustände abfangen und die Pumpzeiten/-Mengen limitieren.

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    Einmal editiert, zuletzt von Gnom (28. April 2017 um 15:58)

  • :D :D nicht ganz, nur ein Baum. Aber dachte das ich die Pumpe dann nur ganz kurz laufen lassen muss. Aber kann mich auch mit einer längerer Laufzeit begnügen!

    Ok also brauch ich für diese Pumpe nur einen Transistor vorzuschalten ? Der benötigt ja minimum 3,5 V.


    Sorry das ich sowenig Ahnung hab, aber versuche mich gerade einzulesen...

    Einmal editiert, zuletzt von strikerd (29. April 2017 um 00:52)


  • :D :D nicht ganz, nur ein Baum. Aber dachte das ich die Pumpe dann nur ganz kurz laufen lassen muss. Aber kann mich auch mit einer längerer Laufzeit begnügen!

    Ok also brauch ich für diese Pumpe nur einen Transistor vorzuschalten ? Der benötigt ja minimum 3,5 V.

    Jetzt vermutlich eine dumme Frage aber wie funktioniert das jetzt mit dem USB Stecker??

    Sorry das ich sowenig Ahnung hab, aber versuche mich gerade einzulesen...

    Ich hab oben noch was ergänzt zum Sensor.

    Bei 1 L/min muss die Pumpe 3 min am Tag laufen, wenn du 3 Liter Wasser brauchst. Selbst wenns ein großer Baum ist, 10/20 Liter am Tag??? Mehr wohl kaum, oder? Die kleine Pumpe hat eine Lebensdauer von 500 h, also bei 20 L am Tag mehr als 4 Jahre.

    Der 3,3 V Anschluss am Pi liefert nur 50 mA und muss ja noch die GPIOs versorgen - du solltest die Pumpe also am 5V-Anschluss betreiben. Dann braucht sie aber mehr Strom und pumpt auch mehr. Schätzungsweise knapp 2 Watt ~ 400 mA. Über einen ULN oder einen passenden Transistor kannst du das leicht schalten.

    Was für ein USB-Stecker??? Du hast auf dem Pi bestimmte Pins, wo du +5V abgreifen kannst und GND-Pins, als "Minuspol". Die verwendest du. Siehe Schaltbild.

  • Eine Pumpe wählt man nach gewünschter Spannung/Leistung/Saug-Förderhöhe aus.

    Mehr als 1 l/min brauchst Du auch bei einem grossen Kübelgewächs sicher nicht, das ist ja fast schon zuviel.
    Das Kritrium ist die Förderhöhe (bzw. Saughöhe). Wenn das feststeht wählst Du für Deine Gegebenheiten (vorhandene Spannung/Netzteil) die Pumpe mit der geringsten Stromaufnahme aus. Das erspart hohe Schaltströme und teurere Elektronikkomponenten. 5 V sind für die Pumpe schon eher Minimum. Die Feuchtesensoren (mit oder ohne A/D Wandler) kannst Du auch über einen Spannungsregler gleich mit 3,3 V versorgen.

    Servus !

    RTFM = Read The Factory Manual, oder so

  • 7 Liter pro Minute??? Willst du einen Mangrovenwald bewässern??? Ich dachte mehr an was in der Art. Bei 3,3 V dürfte die immer noch einen Liter pro Minute schaffen. Oder die hier - 130-220 mA.

    Diese kleine Pumpe (Aus dem Link von Gnom) reicht aus, wenn du keine allzu langen Schläuche verwendest, für einen Einzeltopf reicht die locker...
    (Ich habe diese Pumpe und für mich reicht sie nicht, weil der aufgebaute Druck zu niedrig ist...)

    So eine Pumpe, wie der TO vorschlagt (7l/min) wird jetzt bei mir der Ersatz werden:
    Die 7l/min sind ja nur die Förderleistung, wenn die Pumpe "frei" fördern kann, sowie ein Gegendruck (Leitungen, Ausströmer) da sind, verringert sich der Volumenstrom erheblich... (Sind doch alles nur einstufige Kreiselpumpen mit mehr oder weniger wertigen Förderrädern).

  • Sorry das ich mich jetzt erst melde. Hatte das Wochenende zuviel zutun!

    Also bedeutet das, wenn ich eine solche Pumpe [Anzeige] mit Transistor (Wie im Schaltplan von Gnom) nutze benötige ich evt. auch keine externe Stromquelle ?!

    OK, danke. Ich werde mich dann wohl doch weiter reinlesen in das Thema Feuchte. Aber erstmal der Step mit der Pumpe.

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