Module

Füllstand der Zisterne[Bearbeiten]

Der Füllstand der Zisterne wird mit einem VL53L1X Time of Flight (ToF) Laser Ranging Sensor Module gemessen. Dieser misst die Entfernung bis zur Wasseroberfläche. Damit kann dann der Füllstand und damit dann wiederum das vorhandene Volumen berechnet werden.

Solarbetrieb

Software[Bearbeiten]

ESPEasy[Bearbeiten]

ESPEasy Plugin
ESPEasy zur Messung der Entfernung
Deep Sleep, damit die Messung nur alle drei Stunden erfolgt: unter Config "Sleep awake time" auf 20 sec (Messzeit), "Sleep time" auf 10800 sec (3 Stunden) und im Device 1 sec einstellen

Alternativ kann Deep Sleep auch über Rules aktiviert werden

Tasmota[Bearbeiten]

Anleitung für VL53L0X

Tasmota hat den Treiber für den VL53L1X nicht in der Sensor-Binary, deshalb muss eine eigene kompiliert werden.

https://github.com/arendst/Tasmota/issues/14082#issuecomment-1022626820

#define USE_I2C
#define USE_VL53L1X

#define I2CDRIVERS_0_31  0x00000000
#define I2CDRIVERS_32_63 0x00400000     // enable only device 54, the VL53L1X
#define I2CDRIVERS_64_95 0x00000000

Genaues Vorgehen:

Projektseite von TasmoCompiler
Dort auf "link to Gitpod"
Mit Git-Account anmelden und den Compiler laden

Einstellungen für TasmoCompiler v9.0.1:

Hardware: Wemos/NodeMCU
Funktionen:

Abstandssensoren
Regeln
Web Interface

Zusätzliche Parameter:

#define I2CDRIVERS_0_31  0x00000000 
#define I2CDRIVERS_32_63 0x00400000     // enable only device 54, the VL53L1X
#define I2CDRIVERS_64_95 0x00000000

Dann eine stabile Version compilieren.

Wenn beim Update nicht genug Speicher angezeigt wird:

Zuerst die minimale Version installieren:

http://ota.tasmota.com/tasmota/release/tasmota-minimal.bin.gz

Dann die neue Vollversion installieren

DeepSleep[Bearbeiten]

https://tasmota.github.io/docs/DeepSleep/

Die DeepSleepTime kann über MQTT geändert werden. Wenn der ESP schläft, kann er keine Nachricht empfangen. Retain auf true setzen hilft hier nicht, denn die Nachricht wird dann zwar bei jedem Aufwachen erneut gesendet und verarbeitet, DeepSleep wird dann jedoch von Tasmota sofort verarbeitet, BEVOR die Sensordaten gesendet werden. Die Nachricht mit der neuen DeepSleepTime sollte deshalb mit Retain false gesendet werden, wenn der ESP die Sensordaten gerade geschickt hat.

Console[Bearbeiten]

Rule1 ON Power1#Boot DO Power on ENDON
Rule1 1
DeepSleepTime 3600

Modulkonfiguration[Bearbeiten]

GPIO12 (D6) I2C SDA
GPIO13 (D7) I2C SCL
GPIO15 (D8) Relay
GPIO17 (A0) ADC Range

{"NAME":"Zisterne","GPIO":[0,0,0,0,0,0,0,0,640,608,0,224,0,4864],"FLAG":0,"BASE":18}

MQTT Parameter
Item	Wert
Host	192.168.1.1
Port	1883
client	Zisterne
Benutzer	SaTanca
topic	Zisterne
full topic	wasser/%prefix%/%topic%/

Die Übermittlung der Daten an den Server kann direkt durch ein Kabel erfolgen, oder per WLAN mit einem ESP über MQTT. Allerdings ist die Länge des Kabels für I2C begrenzt.

I2C Kabel:

https://hackaday.com/2017/02/08/taking-the-leap-off-board-an-introduction-to-i2c-over-long-wires/
CAT5: all stripe wires are ground. Solid colors for vcc, sda, scl. Last pair are both ground.
Node für Node Red
Range Extender für I2C

WLAN:

Übermittlung per WLAN

Hauptventil und Durchflussmesser[Bearbeiten]

Der Durchflussmesser basiert auf einem ESP-01 mit Relais Modul. Er bekommt per MQTT die Wassermenge, die er abgeben soll, öffnet entsprechend lange das Hauptventil, sendet regelmäßig den aktuellen Durchfluss, schließt das Hauptventil wieder und sendet einen ready-Status.

ESP-01 Modul[Bearbeiten]

YF-S201 Wasserfluss Durchfluss Sensor[Bearbeiten]

Dieser Durchfluss-Sensor ermöglicht die Bestimmung von Flüssigkeitsmengen zwischen 1 bis 30 Liter pro Minute.

Technische Daten:

   Messbereich: 1 bis 30 Liter/Minute
   Sensorart: Hall-Sensor
   Signalausgang: Frequenz (Hz) = 7,5 * Flussrate (l/min)
   450 Pulse/Liter
   Stromaufnahme: 15 mA @ 5 V
   Spannungsversorgung: 3 bis 18 V DC
   Toleranz: ±10%
   Pinbelegung:
       schwarz: GND
       gelb: analoges Signal
       rot: Vcc
   Anschluss: 1/2 Zoll
   Maximaler Hydrostatischer Druck: 1,75 MPa
   Betriebstemperatur: -25 bis 85 °C
   Kabellänge: 15 cm
   Sensor Type: Hall effect
   Output Type: 5V TTL
   Working Humidity Range: 35%-80% RH
   Output duty cycle: 50% +-10%
   Output rise time: 0.04us
   Output fall time: 0.18us
   Flow rate pulse characteristics: Frequency (Hz) = 7.5 * Flow rate (L/min)
   Durability: minimum 300,000 cycles
   1/2" nominal pipe connections, 0.78" outer diameter, 1/2" of thread
   Größe: ca 6,3cm x 3,5cm x 3,5cm

ESPEasy installieren
mit neuem WLAN verbinden (192.168.4.1)
Passwort: configesp

GPIO2 muss beim booten auf high gezogen werden. Wenn der Durchflussmesser zufällig auf low ist, bootet der ESP-01 nicht. Deshalb besser in ESPEasy die serielle Ausgabe deaktivieren und GPIO3 (RX) als Eingang nehmen. Dann bootet der ESP-01 auch zuverlässig.

An den GPIO3 einen Spannungsteiler schalten, um die 5V vom Durchflussmesser auf 3.3V zu regeln: Signal Durchflussmesser -> 4.7k -> GPIO3 -> 10k -> Masse.

Relais-Boards[Bearbeiten]

Ein 4-er Relais kann bis zu 5 Pflanzen bewässern, wenn alle 4 Ventile Durchgangsventile sind. Die Zentrale Steuerung muss entsprechend den Zweig komplett abschalten. Für das 2-er Relais gilt das entsprechend. Gleichzeitig kann ein Modul bis zu 4 Feuchtigkeitssensoren auslesen. Dafür wird ein I2C-Modul mit 4 analogen Eingängen angeschlossen. Das Relais-Modul muss mit der Sensor-Firmware von Tasmota geflasht sein, damit I2C nutzbar ist (tasmota-sensors.bin.gz). Der Anschluss erfolgt an RX und TX mit RX = SDA und TX = CSL. Dafür muss unter "Configure Logging" "Serial log level" auf "None" eingestellt werden. Die anderen freien GPIOs funktionieren leider nicht mit I2C, warum auch immer... Der AD-Wandler wird erkannt, aber alle Messwerte sind 0.

2-er Relais von LC Technology esp12f_relay_x2
4-er Relais von LC Technology esp12f_relay_x4
I2C-Modul
RX/TX für I2C
Tasmota Konfiguration 2-er
Tasmota Konfiguration 4-er

https://acoptex.com/project/533/basics-project-071d-water-flow-sensor-yf-s201-5v-relay-module-12v-solenoid-valve-lcd2004-i2c-mod-at-lex-c/

Akku mit Solarladung[Bearbeiten]

https://www.youtube.com/watch?v=37kGva3NW8w

Micro USB 5 V 1A 18650 TP4056 Lithium-Batterie-Ladeg-Modul[Bearbeiten]