Nachdem ich beim letzten Projekt “Zisterne” sehr viel untechnisches machen musste (Buddeln, Holzpumpenhaus bauen, KG Rohre, …)  möchte ich für den Herbst meine Gartenbeleuchtung überarbeiten. Seit Einzug stehen da, mittlerweile stark verwitterte, Edelstahl Lampen mit LED Leuchtmitteln. 4 Stück ums Haus verteilt.

Mein Problem:
1. Machen nicht genug Licht
2. Das Licht ist immer langweiliges weiß
3. Die Lampen sind nicht mehr schön

Ich hatte daher die Überlegung RGB Flutlichter mit WLAN auszustatten (für die Bus-Steuerung) und diese dann im Garten, unter dem Baum, usw. zu verteilen. Dann kann man verschiedene Lichtszenen programmieren oder sogar ständig wechselnde Farbwechsel. So wie z.B. hier. Die erhältlichen Profi-Geräte verwenden DMX und lassen sich daher super ins KNX System einbinden. Nur der Preis entspricht nicht ganz meinen Vorstellungen: also selber bauen! 😉
(Das mache ich eh am liebsten…)

Jetzt mache ich es genau anders herum und kaufe nicht etwas teures, sondern die billigsten IP68 Strahler mit 10W RGB LED die ich finden konnte.

Immer mit dabei: Die China IR-Farb-Fernbedienung. Die muss natürlich ersetzt werden und die ganze Ansteuerung neu entworfen werden. Ich habe daher die Lampen erstmal zerlegt und geschaut wie die Dinger aufgebaut sind. Gefunden habe ich ein LED Modul und ein Netzteil mit integrierter Steuerung.

Netzteil und Steuerung fliegen raus, LED Modul darf bleiben. Die Ansteuerung heraus zu finden war simpel, da in meinem Fall die Kabel entsprechend farbcodiert sind.

Natürlich möchte ich die Farben möglichst stufenlos steuern, so dass ich auf eine PWM Steuerung setze. Ein ESP8266 hat ja diverse PWM Ausgänge, die ich dann auf einen MOSFET TIP120 schalte, da die LEDs für die µC Ports natürlich zuviel Strom brauchen. Die Schaltung ist ansonsten sehr übersichtlich. Selbst geätzt ist die Platine ca. 5×3 cm groß. Die nötigen Pinne für die Programmierung des ESP8266 habe ich raus geführt und auf Jumper gelegt. So kann man auch im verlöteten Zustand noch simpel Änderung an der Software im IC vornehmen.

Jedoch habe ich ein Problem mit der Stromversorung! Denn im Original ist diese ja mit der Steuerung kombiniert, so dass ich sie nicht verwenden kann. Lt. meiner Messung brauche ich maximal 1.5A bei 12V wenn alle LEDs auf voller Leistung sind. Ich weiß nicht wie ich ein 25Watt (inkl. Reserve) Netzeil in das kleine Gehäuse bekomme soll. Keine Ahnung was die da in China gebaut haben. Blöderweise ist das Original vollständig vergossen, so dass ich auch nicht nachschauen kann.

Einzige sinnvolle Lösung die mir eingefallen ist: Ein externes Netzteil. Sowas nennt sich dann LED Treiber und wird als IP67 verkauft. Bin mal gespannt, wie lange es durchhält. Habe ein 30 Watt gewählt damit ich direkt zwei Lampen betreiben kann und trotzdem noch genug Reserven vorhanden sind. Damit sich das nachher ordentlich verbauen lässt werde ich auf IP67 Steckverbinder zurückgreifen. Die restliche Elektronik sollte ich aber in der Lampe unterbringen können. Die MOSFETs werden recht warm bei voller Leistung, so dass ich diese mit dem (Metall) Gehäuse verschrauben werde.

So sieht das ganze dann fertig aus.

Das Platinen Layout ist etwas ungewöhnlich. Aber ich wollte die MOSFET mit dem Metallgehäuse verschrauben (zur Wärmeableitung) und muss ja noch den Spannungsregler iC unterbringen. Und ich wollte die seriellen PINS des µC zugänglich halten, damit ich ihn auch in der Lampe programmieren kann.

Hier gibts das Fritzing und den Sketch für den µC.

Und genau wegen dem Platinenlayout ist es aktuell noch im BETA-Stadium. Denn die mechanische Kraft die auf die MOSFET beim einbauen und verschrauben gewirkt hat, hat scheinbar die Kupferbahnen von der Platine gebrochen. Dadurch habe ich jetzt unterbrochene Leitungen oder sogar Kurzschlüsse. Ich werden bei Gelegenheit neue Platinen ätzen und dann versuchen die Kontakte für die MOSFET durchzuverbinden um mehr Stabilität zu bekommen.
Werde dann natürlich vom Ergebnis berichten.

Zur Steuerung:

Mein erstes, redumentäres Protokoll erlaubt einfach ein Senden von R;G;B an die entsprechende IP und der µC stellt das entsprechend ein.
Jetzt möchte ich aber die Steuerung natürlich über meinen Bus lösen und auch Szenen und Animationen möglich machen.

Dazu habe ich das Protokoll um einen vierten Wert erweitert, der die “Art der Überblendung” angibt. Tatsächlich wie schnell er von der aktuellen Farbe auf die übermittelte Farbe wechseln soll (zumindest in etwa). Aktuell hinterlegt ist: Instant (sofort), langsam, mittel, schnell
Die Logik ist direkt im µC der Lampe, so dass ich einfach die gewünschte Farbe und Effekt übermitteln kann – und fertig.

D.h. man kann die Lampe wie folgt ansteuern: http://ip-der-lampe/r/500/g/0/b/750/m/1
Das würde dann Rot auf 500, Grün auf 0, Blau auf 750 setzen und zwar mit dem Effekt 1.
Die PWM Steuerung geht von 0 bis 1024…

Obwohl ich dieses Jahr eigentlich an der Gartenbewässerung nichts mehr machen wollte, habe ich die restlichen 3 Magnetventile jetzt doch noch nachbestellt und installiert. Hintergrund ist, dass ich da wo wegen der Zisterne gebaggert wurde noch Rasen nachgesät habe und dieser feucht gehalten werden muss.

Habe mir dazu 3 sehr günstige Rasensprenger besorgt und diese einfach mit 3 Schläuchen an die 3 Ventile angeschlossen. Programmiert und verkabelt war ja schon alles und so kann ich nun automatisiert alle 2 Stunden für 5 Minuten bewässern…

Nachdem nun die fehlenden Teile angekommen sind, das Wetter gut war und ich endlich mal wieder etwas Zeit hatte, habe ich heute den Verteiler und das Magnetventil angeschlossen. Ich stehe ja mit Wasser sehr auf Kriegsfuß, aber – Teflonband sei Dank – habe ich es sofort dicht bekommen.

So sieht die Verteilung in meinem Pumpenhäuschen nun aus:
Ganz oben am 90 Grad Winkel die Zuleitung.
Am Magnetventil (erster Abgang) die Tropfer (Zeitsteuerung hatte ich ja schon fertig)
Die 3 übrigen Abgänge sind erstmal verschlossen und werden dann wohl nächstes Jahr aktiviert.
Ganz unten am Verteiler die dauerhafte Wasserzapfstelle.
(ganz links im Bild sieht man die Kabel vom Ventil (rot) welche mit Wago-Klemmen an die vorbereitete Zuleitung angeschlossen wurden)

Und nun habe ich endlich wieder eine automatische Gartenbewässerung! 😉
(zumindest für die Pflanztöpfe)

Ich kann es einfach nicht lassen! Kaum ist ein Projekt fertig (Wasser marsch 1.0) juckt es mich in den Fingern und ich fange das nächste Projekt an, bzw. erweitere das lezte Projekt.
Oder es lag einfach daran, dass ich einen manuellen Mischer für die beiden Anschlüsse von Gardena gekauft habe und daher immer noch keine automatische Bewässerung möglich war (fehlkauf!). 😉

Da ich ja (im Endausbau) auch automatische Versenkregner installieren möchte, habe ich nun schon einmal alle Vorbereitungen dafür getroffen. Im Endausbau möchte ich 4 (automatisch) schaltbare Wasserkreisläufe haben und zusätzlich noch eine manuelle Zapfstelle. Daher habe ich mir einen PVC 4-fach Verteiler bestellt und ein Magentventil sowie diverses Zubehör um die nicht benötigten Abgänge erstmal zu schließen.

Bei den Ventilen musste ich erstmal etwas recherchieren. Eigentlich wollte ich zu einem 24V Magnetventil von Gardena greifen. Jedoch haben diese in diversen Foren nur mäßige Bewertungen bekommen. Ich habe mich daher dazu entschieden ausnahmsweise mal nicht Gardena zu kaufen und bin nach Hunter gewechselt. Es ist ein PGV-101MM-B geworden, das auch mit 24V Wechselstrom funktioniert. Im Endausbau werden es 4 Ventile (1x Tropfer, 3x Sprenger), da ich jetzt nur die Tropfer automatisieren will habe ich erstmal nur ein Ventil gekauft.

Da ich wie schon oft erwähnt mit Wasser auf Kriegsfuß stehe und auch noch einige bestellte Adapter und Stopfen fehlen, habe ich mich erstmal im die Elektronik gekümmert.

Ich habe mir eine kleine Hager Unterverteilung, einen 4-fach Aktor AKK-0416.03 von MDT (meine Hausmarke… 😉 ) und ein 24V Wechselstrom Netzeil von Comatec für Hutschinenmontage gegönnt. Mit der Leistung des Netzteils (1A) sollte es möglich sein 3 Ventile gleichzeitig zu öffnen, so lange ich sie nicht exakt gleichzeitig einschalte. (Einschaltstrom ist höher als offen-halte-Strom) Durch die bereits mehrfach erwähnten Leerrohre im Garten konnte ich schnell und einfach eine KNX-Bus Leitung von der Unterverteilung im Garten in mein Pumpenhaus ziehen. Dort liegt ja auch schon ein 7×1.5 wovon 2 Adern noch unbenutzt waren (Wasser Marsch 1.0). Eine davon wird jetzt Dauerstrom von das 24V Netzteil.
Dann habe ich die Unterverteilung in meinem Pumpenhaus montiert. Die 7×1.5 Zuleitung die bisher direkt in die Steckdosen ging habe ich in die Unterverteilung umgelegt und von dort mit einem 5×1.5 die Steckdosen wieder angeschlossen. In der Unterverteilung habe ich alles mit WAGO-Klemmen verbunden.
Auf dem zweiten Bild erkennt man die fertige Verdrahtung:

Links der Aktor mit 4 Abgängen (für 4 Ventile) und der einen Zuleitung in der Mitte, die aus dem Netzteil kommt. Unten ist die KNX-Leitung zu sehen.
Rechts neben dem Aktor das 24V Netzteil. Oben ist die 230V Zuleitung und die beiden schwarzen Kabel unten sind die 24V AC. Ein Kabel geht auf den Aktor (Zuleitung) das Andere auf die Wago-Klemme oben. Mangels Material habe ich als Leitung zu den Ventilen noch rumliegende KNX-Bus-Leitung genommen. Da ich aber 5 Adern brauche (4x Phase, 1x Null) habe ich zwei Kabel gelegt. Das sind die beiden grünen Kabel oben.
Unten sieht man die WAGO-Klemmen für die Steckdosen. Null und Erde habe ich oben auf die Leisten in der Verteilung geklemmt.
Da in der Unterverteilung für den Garten schon diverse Sicherungen und ein FI montiert sind, habe ich mir eine weitere Absicherung in der Pumpenverteilung gespart.

Links

Dann habe ich schon mal die Visualisierung für den Endausbau gemacht. Ich habe einen Zusammenfassungs-Bildschirm entworfen und eine Unterseite für die Einzelsteuerung der Ventile. Im Moment noch zeitgesteuert.

Sobald die fehlenden Teile da sind werde ich mit Version 1.6 wohl den Wasserverteiler einbauen und das Magnetventil tatsächlich in Betrieb nehmen.
Vermutlich werde ich wohl dieses Jahr die Aktion mit den Regnern nicht mehr angehen, darum wird Version 1.8 wohl die Messung der Bodenfeuchtigkeit werden, damit meine Tropfer dann wirklich komplett automatisch ausgelöst werden.

Die ollen Regenfässer sind weg! 😉

Es war doch keine wirklich nachhaltige und bequeme Lösung, daher habe ich jetzt etwas “größeres” gebaut. Nämlich eine 1500L Regenwasser-Zisterne von Graf! Ein Wochenende mit einem Leihbagger und 1,5 Container (gut 12 Tonnen Erde und Lehm!) Aushub später, sah es dann so aus.

Obwohl der Tank nur rund 80kg wiegt, wäre es schwierig geworden diesen – wohlmöglich mehrmals – ins Loch und wieder heraus zu bekommen. Der Anschluss an die vorhandenen Rohre muss ja passen und das entsprechende Gefälle aufweisen. Daher habe ich mir aus meiner Segmentleiter ein kleines Gerüst mit Flaschenzug gebaut. So konnte ich ganz leicht die Zisterne beliebig oft ins Loch lassen und wieder herauf hohlen.

Nachdem die Zisterne richtig sitzt, habe ich die Dach- und Terassenentwässerung daran angeschlossen. (Was ein Kampf mit den KG-Rohren. Ich kann halt besser Elektro…) Von links hinten kommt der Zufluss (einmal Dach, einmal Terasse), rechts hinten ist der Überlauf und rechts vorne ist ein Leerrohr für die Saug- und Elektroleitungen.

Damit ich habe nun die Wassermenge die ich speichern kann mehr als verdoppelt. Um das Wasser aus dem Tank zu holen habe ich ein Hauswasserwerk angeschafft. Wollte jetzt nicht zu viel Geld investieren, daher ist es eine Gardena 5000/5 eco geworden. Denn das bereits vorhandene Microdrip-System braucht einen Mindestdruck um zuverlässig zu funktionieren und die ganzen Tauchpumpen haben Probleme damit auf lange Zeit eine so geringe Wassermenge abzugeben. Außerdem möchte ich ja als Version 2.0 noch automatische Sprinkler einbauen. Diese brauchen auch entsprechenden Wasserdruck.

Nachdem das Loch wieder zugeschippt ist (7.2 Tonnen Mutterboden in Big-Packs) habe ich mich an den Bau des Pumpenhäuschens gemacht. Wie an den Fotos der Zisterne zu erkennen ist habe ich ein Leerrohr für den Saugschlauch und die Elektrik vorgesehen. Darauf kommt das ein kleines Häuschen aus Holz. Darin wird die Pumpe, das Microdrip Reduzierstück, die Elektronik für den Zisterne-Füllstand (siehe unten) und später in Version 2.0 die Automatikventile für die automatische Bewässerung untergebracht.
Obwohl ich nicht wirklich gut Holz verarbeiten kann, bin ich mit dem Ergebniss ganz zufrieden. Hier ist es schon wetterfest gestrichen.

Nun wirds endlich wieder elektrisch… Von meiner Unterverteilung im Garten konnte ich schnell und einfach, durch die von mir bei Einzug gelegten Leerrohre (siehe auch Fotos des Lochs), ein Kabel zur Pumpe ziehen. Eigentlich wollte ich ein 5x 1.5 legen, habe mich aber vergriffen und habe jetzt ein 7x 1.5 gelegt. Naja. Zuviele Adern haben ja noch nie geschadet…

Zwei Phasen werden geschaltet (eine für die Pumpe, eine Reserve), eine Weitere wird Dauerstrom für die Füllstandsmessung der Zisterne liefern. Mein Haus muss ja wissen, wie viel Wasser noch im Tank ist…

Dafür habe ich einen ESP8266 mit einem Abstandssensor kombiniert und melde einmal pro Minute den Wasserstand in der Zisterne an den Bus. Ich habe diese einfache Schaltung wieder auf einer Lochrasterplatine aufgebaut. Die 4 Adern auf dem Stecker gehen zum Sensor. Ging schneller als Platine entwerfen und ätzen. Hier gibts auch den Sketch für die Messung (zisterne_füllstandsmessung_ino).

Für die Befestigung im Tank habe ich eine Halterung entworfen und diese im 3D Drucker ausgedruckt. Die STL Datei dazu gibt es hier (Zisternen-Halterung.stl). Durch die beiden großen Löcher passt genau der Abstandssensor, durch die beiden Kleinen kommt ein Kabelbinder und der enge Winkel kommt auf die Metallstange in der Zisterne.

Und so sieht das ganze nun fertig angeschlossen aus. Man erkennt die Pumpe und die aktuell noch manuelle Abzweigung. Anschluss Eins ist das Microdrip System, Anschluss Zwei einfach ein Gartenschlauch. Im anderen Bild erkennt man die drei Steckdosen. Unten Dauerstrom, Mitte schaltbar für Pumpe. Rechts unten die kleine Aufputzdose enthält die Elektronik für die Füllstandsmessung der Zisterne.

Für die Vollautomatik werde ich wohl als nächstes noch einen batteriebetriebenen Boden-Feuchtigkeitssensor bauen. Habe noch ein paar ESP8266 rum liegen…
Und eine Visualisierung zur Steuerung der Bewässerung muss ich auch noch erstellen.