[Konnekting] Idee: BodenfeuchteSensor

[henfri]

Moin,

aus aktuellem Anlass (dazu sollte ich sagen, dass ich nicht im Süden Deutschlands wohne ;-) beschäftige ich mich mit der Gartenbewässerung.
Ich überlege, einen Watermark Bodenfeuchtesensor zu nutzen. Dessen Signal ist 0-16kOhm.
Kann ich die sinnvoll ohne Hilfsspannung mit einem Arduino auswerten?
Wäre doch eine tolles Projekt. Das Thema kommt immer wieder auf und die existierenden Produkte (Arcus, Elsner) sind verhältnismäßig teuer.

Gruß,
Hendrik

[Eugenius]

Hallo Hendrik,

Ich sehe da kein Problem mit einem analogen Eingang den Widerstand zu messen. Da sollen die 3.3V von Arduino reichen. Die Frage nur wie genau ist das Ganze... Haste du KNX Leitung in der Nähe?

Grüße,
Eugen

[henfri]

Ja, ne KNX Leitung ist da.
Hast du Sorgen bezüglich der Genauigkeit des Sensors oder der Messung im Arduino?

[tuxedo]

Sollte kein Thema sein. Und genauigkeit ist relativ. Selbst wenn der Sensor oder die Auswertung durch den Arduino 15% daneben liegt... das dürfte für die dahinterliegende Anwendung vollkommen egal sein.

Geht ja sicher darum ob und wann man gießen/rasensprengen muss...

[Masifi]

Ich würde eine Spannungsteiler aufbauen. Von 3,3V des Arduinos über einen 2Kohm Widerstand auf den Sensor gehen. Den Mittelabgriff zwischen Sensor und 2K Widerstand, dann an einen ADC-Eingang des Arduinos anschließen. Über die Formel des Spannungsteilers, kannst du dann die Spannung berechen, die bei unterschiedlichen Widerstandswerten des Sensors, am ADC-Eingang des Arduinos anliegen. Daraus kannst du dann die jeweiligen Werte auf den KNX-Bus schicken.

[henfri]

Klingt einfach.
Ich hab hier noch ne bestückte Hw 1.0, die auf ihren Einsatz wartet. Dazu noch ein Arduino und es kann los gehen, oder?

[henfri]

Hm. Laut diesem Paper sollte man den Sensor nicht länger mit der gleichen Polarität verwenden.

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&...,d.d2s&cad=rja

Habt ihr dafür eine Idee?

[tuxedo]

Aus dem Datenblatt:

To properly read a Watermark 200SS sensor, it is necessary to apply an AC current source in order not to polarize the sensor with a prolonged DC current, which consequently impacts sensor measurements and degrade the sensor over the time.

Hmm, okay. also kein DC...

Die Lösung steht aber bereits im nächsten Satz:

The applied AC current source is driven by a pulse wave excited from the MCU (see Fig. 4) by alternately setting digital pins RB0 and RB1 to high (5V) and low (0V) logic level. Initially digital pin RB0 is set high and RB1 low so the current can flow in one direction and the output voltage is measured. The voltage polarity is then switched by setting pin RB0 low and pin RB1 high so the current can flow in the opposite direction and output voltage is again measured.

Auf gut deutsch:

Schließe den Spannungsteiler am einen Ende an einen Digitalen Pin "A" an und am anderen Ende an einem digitalen Pin "B".

Wenn du nun A=1 und B=0 machst und kurze Zeit später abwechselst --> A=0 und B=1, kannst du die Polarität im Spannungsteiler jeweils umkehren. Somit hast du eine Rechteck-Wechselspannung.

Weiter ist im Datenblatt ein 18k Widerstand für den Spannungsteiler empfohlen.

Die Formel wie du den Spannungswert ausrechnest steht ja auf der selben Seite im Datenblatt.

P.S. Tausche "Datenblatt" mit "Universitätsarbeit" ... ;-)

[henfri]

Danke. Ich hätte nicht gedacht, dass es so einfach geht.

Noch Ideen für meine Conrad-Bestellung? Ich überlege gerade, was man außen noch alles so mitmessen kann.
Feuchte und Temperatur per 1w kommen mir da in den Sinn. Dafür bräuchte ich aber dann (zumindest für Feuchte) ein Gehäuse, welches Luft, aber nicht Wasser durchlässig ist.

Gruß,
Hendrik

[Eugenius]

Warum 1wire?
Es gibt temp+rh Sensoren im Gehäuse für außen...
Z.B.: http://www.aliexpress.com/item/Water...240228803.html

die werden direkt an Arduino per I2C angeschlossen.

[tuxedo]

Meine Einstellung zu der Sache: Wenn es um so eine konkrete Anwendung geht, dann nicht mit allen mitteln eine Eierlegende Wollmilchsau machen. Lieber das ganze etwas skalieren auf 4 Bodenfeuchte-Sensoren.

Luftfeuchte und Temperatur würde ich separat machen. Da ist dann auch ein entsprechendes Gehäuse oder auch ein entsprechend sicherer, externer Sensor von nöten.
Aber beides musst du entsprechend geschützt anbringen. Denn wenn es drauf regnet hast du mit dem Gehäuse sowie auch mit einem entsprechenden Sensor verloren.

[henfri]

@Tuxedo: Die Bodenfeuchte Sensoren sind verhältnismäßig teuer. Daher bleibe ich erst einmal bei einem.

Und die Feuchte/Temperatur benötigt ja nur i2c und macht so den Bodefeuchte Sensoren keine Eingänge streitig.

[Eugenius]

Ich wollte selbst den verlinkten Sensor kaufen. War mir aber zu teuer. Im Endeffekt ist ein ganz normaler Sensor geworden, platzierz unterm Dach (also räumlich getrennt)

Nur als Tipp: BME280

[henfri]

Hi Eugenius,

ja, ich habe auch erst über den Preis gestaunt. Aber inkl. dem Gehäuse, ist das wohl nicht verwunderlich. Der BME280 hat ja zusätzlich Luftdruck. Den brauche ich aber nicht wirklich.
Ich denke, ich lasse vorerst Temp/RH weg. Ich kann es bei Bedarf ja noch immer hinzufügen.

Gruß,
Hendrik

[tuxedo]

@Tuxedo: Die Bodenfeuchte Sensoren sind verhältnismäßig teuer. Daher bleibe ich erst einmal bei einem.

richtig, erstmal ;-) Aber es ist da sicher kein fehler die anderen Analog-Eingänge schonmal dafür vorzusehen. vielleicht findet sich ja in einem halben Jahr noch ein günstigerer Sensor?!

Und die Feuchte/Temperatur benötigt ja nur i2c und macht so den Bodefeuchte Sensoren keine Eingänge streitig.

Für mein befinden geht es nicht um das streitig machen der Ein/Ausgänge, sondern eher um "separation of concerns".

Erstens fällt dir dann bei einem Geräteausfall nicht gleich _alles_ aus, sondern nur die eine Kategorie an Sensorik, und zweites macht es den Sketch deutlich einfacher und drittens handelst du dir keinerlei zeitliche Probleme im Sketch ein.

Je mehr Sensoren du anschließt, desto länger dauert es die Daten zu erfassen, und je länger es dauert die Daten zu erfassen, desto weniger Zeit ist da um auf dem Bus zu arbeiten. Im schlimmsten Fall gehen Telegramme verloren.

Kann man natürlich alles in den Griff bekommen. Aber man kann es ist deutlich einfacher haben/machen (KISS Prinzip + SOC). Hat halt zur Folge dass man mehr als nur ein Gerät baut...

P.S.

http://www.dietmar-weisser.de/elektr...htesensor.html

https://www.mikrocontroller.net/topic/335407