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Hausautomatisierung - Bewässerungssteuerung - Bodenfeuchtigkeit

Um die Beregnung etwas smart zu gestalten und in meinem Fall auch etwas Wasser zu sparen werte ich die Bodenfeuchtigkeit meiner Blumenkästen und Kübel aus.
Derzeit habe ich 3 Varianten am laufen die allesamt kapazitiv die Bodenfeuchte messen. Von Systemen die nur den Widerstand messen ist abzuraten. Dort korrodieren die Messsonden und es kann passiere, dass Metalle aus den Sonden in das Erdreich abgegeben werden.

Der Nachteil dieser Sensoren ist, dass sieht absolut Wasserdicht sein müssen. Sprich es ist nötig die Sensoren mit Harz zu vergießen oder mit Urethan 71 zu behandeln.

Ich nutze derzeit die folgenden Messfühler:

Vegetronix vh400
Giesomat
Capacitive Soil Moisture Sensor V1.2 aus China

Vegetronix vh400
Der Sensor ist bekannt und gut, hat allerdings zwei entscheidende Nachteile. Er ist teuer und schwer zu bekommen.
Ich betreibe diesen Sensor and einem AVR-NET-IO. Der Sensor gibt eine analoge Spannung aus. Man kann diese auch in Measures volumetric water content (VWC) oder gravimetric water content (GWC) umrechnen.
Der Sensor steckt bei mir schon ein paar Jahre in den Tomaten. Sieht schon sehr gammellig aus, aber macht nach wie vor was er soll und das gut.

Giesomat
Der Giesomat Sensor gibt im Vergleich zum Vegetronix eine Frequenz zwischen 1 und 300 kHz aus. Das ist natürlich nicht ganz einfach zu verarbeiten. Mit einem AVR geht das problemlos wenn man einen Counter benutzt der über einen externen Pin getaktet wird. Mit dem ESP ist das leider nicht möglich. Hier kann man nur mit einem Interrupt arbeiten was natürlich nicht sonderlich performant ist und ohne Anhebung des System Taktes nicht möglich. Alternativ kann man einen Frequenzteiler vorsetzen.
Ich habe hierfür ein Programm für den ESP8266 geschrieben. Dazu weiter unten mehr.

Giesomat mit selbst designten Gehäuse, Download bei Thingiverse.
Das muss natürlich alles gut vergossen werden.

Link zur Bestellseite Giesomat

Capacitive Soil Moisture Sensor V1.2 aus China
Bei diesem Sensor handelt es sich wiederum um ein Sensor der eine analoge Spannung ausgibt die ausgewertet werden kann. Die Sensoren machen bis jetzt einen guten Eindruck und sind für unter 2,50 Euro das Stück bei AliExpress zu haben.
Ich habe einen ESP8266 mit EasyESP bespielt und einen ADS1115 16-Bit Analog Digital Wandler angeschlossen welcher jeweils 4 analoge Eingänge bietet. Es können durch unterschiedliche I2C Adressierungen des ADS1115 auch mehrere dieser AD Wander angeschlossen werden.

Capacitive Soil Moisture Sensor V1.2, oben wie bestellt unten mit Lack und Gehäuse.
Das muss natürlich auch alles gut vergossen werden.

ESP8266 Software - Plant Soil Moisture Sense (PSMSense)
Folgende Features sind schon funktionsfähig:

Wifi Manager mit AP Mode für Ersteinrichtung
Frequenzmessung via Interrupt
MQTT Kommunikation
NTP
Batterie Mode (Aufwachen alle X Minuten)
Konfigurierbares Messintervall
Support für mehr als einen Sensor über einen Multiplexer
Frequenzmessung (Giesomat) oder Spannungsmessung (Vegetronix oder China Sensor)
OTA Firmware Update

Folgende Baustellen sind noch offen:

JSON support
1-Wire Temp Sensor support
Messung der Batteriespannung

Download Binary aktuelle Version 0.1.8 zum direkten Flashen auf den ESP8266

Kurze Anleitung:
Ich nutze das NodeMCU 0.9 Board. Es kann natürlich auch für andere Boards benutzt werden. Folgende Port Belegung ist Vorgesehen:

Sensor Eingang (Frequenzsmessung): D7, bei Verwendung eines Multiplexers kommt der Ausgang hier ran
Sensor Enable: D1, hier kann entweder direkt der Sensor angeschlossen werden, oder aber ein P-MosFET um die Sensoren mit Strom zu versorgen.
Sensor Eingang (Spannungsmessung): A0, bei Verwendung eines Analog Multiplexers kommt der Ausgang hier ran
Clear Button: D2, dieser löscht die Konfiguration wenn beim Start auf Ground gelegt
Power Mode: D5, auf VCC oder offen gelassen bedeutet Power Supply Mode, auf GND bedeutet Batterie Mode
Multiplexer Adressleitung A: D6, bei Verwendung eines Multiplxer IC ist das Adressleitung 0
Multiplexer Adressleitung B: D9, bei Verwendung eines Multiplxer IC ist das Adressleitung 1
Multiplexer Adressleitung C: D10, bei Verwendung eines Multiplxer IC ist das Adressleitung 2

Nach dem Start und ohne WLAN Konfiguration wird ein AP gestartet. Dann ganz normal verbinden und Grundkonfiguration durchführen. Danach kann an die restliche Konfiguration über das Webinterface vornehmen (Webinterface nur im Power Supply Mode aktiv).