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plugins:loxberry_poolmanager:beispiel_hardware_fur_die_steuerung [2022/09/11 20:20] – [5. Redox- und pH-Wert-Messung ( Schema: Nr. 5+6+8)] Michael Schlenstedt | plugins:loxberry_poolmanager:beispiel_hardware_fur_die_steuerung [2024/04/02 06:27] (aktuell) – ↷ Links angepasst, weil Seiten im Wiki verschoben wurden Michael Schlenstedt | ||
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- | ====== Beispiel: Hardware für die Steuerung | + | ====== Beispiel: Hardware für die Steuerung ====== |
Dieser Artikel ist mehr als Erfahrungsbericht denn als Anleitung zu verstehen. Ich beschreibe hier die Realisierung an meinem Pool als Anregung. Grundsätzlich lassen sich viele Dinge natürlich auch anders lösen... | Dieser Artikel ist mehr als Erfahrungsbericht denn als Anleitung zu verstehen. Ich beschreibe hier die Realisierung an meinem Pool als Anregung. Grundsätzlich lassen sich viele Dinge natürlich auch anders lösen... | ||
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- Drucküberwachung Filter - Nr. 9 | - Drucküberwachung Filter - Nr. 9 | ||
- | Viele Hinweise zu Hard- und Software stammen aus dem Blog von Alexey Ozerov - vielen Dank an dieser Stelle an Alexey! https:// | + | Viele Hinweise zu Hard- und Software stammen aus dem Blog von Alexey Ozerov - vielen Dank an dieser Stelle an Alexey! [[https:// |
- | Das nachfolgende Schema zeigt den prinzipiellen Aufbau. Ich gehe dabei nicht weiter auf die Pool-Technik ein, sondern konzentriere mich hier auf die Steuerung und die Einbindung in Loxone. Für Fragen zur Pooltechnik schaut im PoolPowerShop-Forum vorbei: | + | Das nachfolgende Schema zeigt den prinzipiellen Aufbau. Ich gehe dabei nicht weiter auf die Pool-Technik ein, sondern konzentriere mich hier auf die Steuerung und die Einbindung in Loxone. Für Fragen zur Pooltechnik schaut im PoolPowerShop-Forum vorbei: [[https:// |
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==== 1. Raspberry Pi mit Adafruit LCD Display + Keypad ==== | ==== 1. Raspberry Pi mit Adafruit LCD Display + Keypad ==== | ||
- | Welchen Raspberry ihr für das Projekt einsetzt bleibt letztendlich euch überlassen. Ich empfehle auf jeden Fall einen eigenen LoxBerry in den Technikraum des Pools zu verbauen und dort keine weiteren Plugins zu verwenden. Von der Leistung her reicht ein Raspberry 2 oder 3 vollkommen aus, auch ein ZeroW dürfte funktionieren. Ein Pi4 ist nicht notwendig. Zusätzlich wird ein LCD-Display mit 5 Button zur direkten Bedienung verbaut. Über das Display kann später direkt vor Ort die Kalibrierung der Sensoren (Redox und pH) sowie der Dosierpumpen vorgenommen werden. Zudem wird der Anwender durch den Prozess der Rückspülung geführt. | + | Welchen Raspberry ihr für das Projekt einsetzt bleibt letztendlich euch überlassen. Ich empfehle auf jeden Fall einen eigenen LoxBerry in den Technikraum des Pools zu verbauen und dort keine weiteren Plugins zu verwenden. Von der Leistung her reicht ein Raspberry 2 oder 3 vollkommen aus, auch ein ZeroW dürfte funktionieren. Ein Pi4 ist nicht notwendig. Zusätzlich wird ein LCD-Display mit 5 Button zur direkten Bedienung verbaut. Über das Display kann später direkt vor Ort die Kalibrierung der Sensoren (Redox und pH) sowie der Dosierpumpen vorgenommen werden. |
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Um nicht mehrere Netzteile verbauen zu müssen, wählen wir ein 24V Hutschienennetzteil. Das kann dann später auch direkt das Automatikventil (24V) sowie die Dosierpumpen (12V) über StepDown-Spannungswandler mit versorgen. ZUm Anschluss des Raspberry (5V) ist natürlich ebenfalls ein Spannungswandler notwendig. Achtet hierbei darauf, dass der Raspberry sehr stromhungrig ist (je nach Modell 2-3A!). Viele Spannungswandler schaffen das nicht oder werden damit extrem heiß! | Um nicht mehrere Netzteile verbauen zu müssen, wählen wir ein 24V Hutschienennetzteil. Das kann dann später auch direkt das Automatikventil (24V) sowie die Dosierpumpen (12V) über StepDown-Spannungswandler mit versorgen. ZUm Anschluss des Raspberry (5V) ist natürlich ebenfalls ein Spannungswandler notwendig. Achtet hierbei darauf, dass der Raspberry sehr stromhungrig ist (je nach Modell 2-3A!). Viele Spannungswandler schaffen das nicht oder werden damit extrem heiß! | ||
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Das Adafruit LCD-Panel inkl. Keypad ist in Europa auch bei den einschlägigen Händlern bei Amazon, Ebay, Reichelt, Pollin usw. erhältlich. Manchmal sind einzelne Varianten ausverkauft, | Das Adafruit LCD-Panel inkl. Keypad ist in Europa auch bei den einschlägigen Händlern bei Amazon, Ebay, Reichelt, Pollin usw. erhältlich. Manchmal sind einzelne Varianten ausverkauft, | ||
- | * Raspberry inkl. Zubehör wie hier beschrieben: | + | * Raspberry inkl. Zubehör wie hier beschrieben: |
- | * Adafruit Blue& | + | * Adafruit Blue& |
- | * // | + | * // |
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- | * 24 V Hutschienen-Netzteil (zur Versorgung weiterer Komponenten notwendig), ca. 20 EUR, z. B. https:// | + | * 24 V Hutschienen-Netzteil (zur Versorgung weiterer Komponenten notwendig), ca. 20 EUR, z. B. [[https:// |
- | * Spannungswandler 24V→5V, 10 EUR, z. B. https:// | + | * Spannungswandler 24V→5V, 10 EUR, z. B. [[https:// |
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==== 2. Temperaturmessungen (Schema: Nr. 2) ==== | ==== 2. Temperaturmessungen (Schema: Nr. 2) ==== | ||
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=== Einkaufsliste: | === Einkaufsliste: | ||
- | * 3 Stück 1-Wire-Temperatursensor DS18B20 mit Hülse, je ca. 8 EUR, z. B.: | + | * 3 Stück 1-Wire-Temperatursensor DS18B20 mit Hülse, je ca. 8 EUR, z. B.: [[https:// |
- | * 2 Stück Anbohrschelle passend zum Rohrleitungsquerschnitt (meist 50mm) und Innengewinde (meist 1/2"), je ca. 3 EUR, z. B. https:// | + | * 2 Stück Anbohrschelle passend zum Rohrleitungsquerschnitt (meist 50mm) und Innengewinde (meist 1/2"), je ca. 3 EUR, z. B. [[https:// |
- | * // | + | * // |
- | * 2 Stück Edelstahltauchhülse 50mm mit Außengewinde passend zur Anbohrschelle (meist 1/2") und passend zum Durchmesser des Temperaturfühlers, | + | * 2 Stück Edelstahltauchhülse 50mm mit Außengewinde passend zur Anbohrschelle (meist 1/2") und passend zum Durchmesser des Temperaturfühlers, |
==== 3. Automatische Nachspeisung (Schema: Nr. 1+7) ==== | ==== 3. Automatische Nachspeisung (Schema: Nr. 1+7) ==== | ||
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Die automatische Nachspeisung soll den Wasserverlust im Pool durch Verdunstung, | Die automatische Nachspeisung soll den Wasserverlust im Pool durch Verdunstung, | ||
- | //**Die Nachspeisung wie hier dargestellt ist nur erlaubt, wenn ihr den Pool z. B. aus einem Brunnen speist. Füllt ihr den Pool mit Trinkwasser nach, ist unbedingt ein Systemtrenner zu verwenden! Erkundigt euch bei eurem Wasserversorger nach den Vorschriften. **// | + | **//Die Nachspeisung wie hier dargestellt ist nur erlaubt, wenn ihr den Pool z. B. aus einem Brunnen speist. Füllt ihr den Pool mit Trinkwasser nach, ist unbedingt ein Systemtrenner zu verwenden! Erkundigt euch bei eurem Wasserversorger nach den Vorschriften. // |
Da das Automatikventil teilweise auch mit chlorhaltigem Wasser aus dem Pool in Berührung kommen kann, darf es nur aus Materialien bestehen, die chlorbeständig sind. Ich habe zudem ein Ventil verbaut, welches mit 24V Gleichspannung betrieben werden kann. So musste ich nicht noch ein extra Netzteil verbauen. Am Besten nehmt ihr ein NC (normally closed) Ventil, das im spannungslosen Zustand automatisch geschlossen ist (z. B. bei Stromausfall) - das spart zudem Strom, da es nur mit Spannung beaufschlagt wird, wenn es geöffnet wird. Vor dem Automatikventil wird noch ein manuelles Ventil installiert, | Da das Automatikventil teilweise auch mit chlorhaltigem Wasser aus dem Pool in Berührung kommen kann, darf es nur aus Materialien bestehen, die chlorbeständig sind. Ich habe zudem ein Ventil verbaut, welches mit 24V Gleichspannung betrieben werden kann. So musste ich nicht noch ein extra Netzteil verbauen. Am Besten nehmt ihr ein NC (normally closed) Ventil, das im spannungslosen Zustand automatisch geschlossen ist (z. B. bei Stromausfall) - das spart zudem Strom, da es nur mit Spannung beaufschlagt wird, wenn es geöffnet wird. Vor dem Automatikventil wird noch ein manuelles Ventil installiert, | ||
- | Ich habe folgendes Ventil verwendet: | + | Ich habe folgendes Ventil verwendet: |
- | Als Füllstandssensor habe ich induktiv messende Sensoren verwendet. Davon habe ich 3 Stück aussen an den Skimmer gebaut und lese diese mit dem GPIO-Plugin ein. Die Sensoren funktionieren berührungslos und sehr zuverlässig. Weitere Informationen dazu findet ihr hier: | + | Als Füllstandssensor habe ich induktiv messende Sensoren verwendet. Davon habe ich 3 Stück aussen an den Skimmer gebaut und lese diese mit dem GPIO-Plugin ein. Die Sensoren funktionieren berührungslos und sehr zuverlässig. Weitere Informationen dazu findet ihr hier: [[https:// |
- | {{https://www.loxforum.com/ | + | {{plugins:loxberry_poolmanager: |
=== Einkaufsliste === | === Einkaufsliste === | ||
- | * 24V DC Automatikventil, | + | * 24V DC Automatikventil, |
- | * Kapazitiver Füllstandssensor, | + | * Kapazitiver Füllstandssensor, |
- | * // | + | * // |
- | * Zeitschalt-Relais (Einschaltwischer), | + | * Zeitschalt-Relais (Einschaltwischer), |
- | ==== 5. Redox- und pH-Wert-Messung ( Schema: Nr. 5+6+8) ==== | + | ==== 5. Redox- und pH-Wert-Messung, Chlor- und pH-Wert-Senker-Dosierung |
=== Messsonden und Auswerteeinheiten === | === Messsonden und Auswerteeinheiten === | ||
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Als Carrier Board verwenden wir das Board " | Als Carrier Board verwenden wir das Board " | ||
+ | |||
+ | === Dosierpumpen === | ||
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+ | Auch hiernutzen wir die Peristaltic Pumpen von [[https:// | ||
=== Messzelle === | === Messzelle === | ||
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{{https:// | {{https:// | ||
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[[http:// | [[http:// | ||
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**__Manuelles Umschalten per Breadboard: | **__Manuelles Umschalten per Breadboard: | ||
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Nutzt dazu die Spannungsversorgung des Raspberrys (5V). Schließt zunächst GRD (Ground, schwarz) nicht an und verkabelt das Breadboard entsprechend der Abbildung. Das gelbe Jumper-Kabel muss an PIN " | Nutzt dazu die Spannungsversorgung des Raspberrys (5V). Schließt zunächst GRD (Ground, schwarz) nicht an und verkabelt das Breadboard entsprechend der Abbildung. Das gelbe Jumper-Kabel muss an PIN " | ||
- | Nach der Verkabelung das GND-Kabel (schwarz) einstecken und 1 Sekunde warten. Das schaltet den Circuit jeweils in den anderen Modus. Die LED muss dauerhaft Blau leuchten (I2C-Modus). Im Datenblatt findet ihr weitere Erläuterungen dazu: | + | Nach der Verkabelung das GND-Kabel (schwarz) einstecken und 1 Sekunde warten. Das schaltet den Circuit jeweils in den anderen Modus. Die LED muss dauerhaft Blau leuchten (I2C-Modus). Im Datenblatt findet ihr weitere Erläuterungen dazu: [[https:// |
- | {{plugins: | + | {{plugins: |
Umschalten der Circuits: Rechts (Links: Dosierpumpen) | Umschalten der Circuits: Rechts (Links: Dosierpumpen) | ||
- | |||
=== Einkaufsliste === | === Einkaufsliste === | ||
- | Das Equipment von [[https:// | + | Das Equipment von [[https:// |
Ich verlinke hier unten die Produkte direkt bei Atlas Scientific, damit ihr wisst was ihr bestellen müsst. Sucht einfach in den anderen Webshops nach den entsprechenden Bezeichnungen. Bei den Fittingen achtet nach Möglichkeit darauf als Material Edelstahl oder Kunststoff zu verwenden. Vermeidet vernickelte oder verzinkte Fittinge. Die Teile kommen alle mit Chlorhaltigem Wasser in Berührung, was entsprechend aggressiv ist. Ich habe einige Beispiele auf Ebay verlinkt, es macht aber Sinn hier etwas zu suchen und dann alles bei einem Shop zu bestellen (Versandkosten). | Ich verlinke hier unten die Produkte direkt bei Atlas Scientific, damit ihr wisst was ihr bestellen müsst. Sucht einfach in den anderen Webshops nach den entsprechenden Bezeichnungen. Bei den Fittingen achtet nach Möglichkeit darauf als Material Edelstahl oder Kunststoff zu verwenden. Vermeidet vernickelte oder verzinkte Fittinge. Die Teile kommen alle mit Chlorhaltigem Wasser in Berührung, was entsprechend aggressiv ist. Ich habe einige Beispiele auf Ebay verlinkt, es macht aber Sinn hier etwas zu suchen und dann alles bei einem Shop zu bestellen (Versandkosten). | ||
* Consumer Grade pH Probe, ca. 35 EUR, | * Consumer Grade pH Probe, ca. 35 EUR, | ||
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- | * EZO pH Circuit, 35 EUR, | + | * EZO pH Circuit, 35 EUR, [[https:// |
- | * pH 4.00, 7.00, 10.00 Calibration Solutions, ca. 25 EUR, | + | * pH 4.00, 7.00, 10.00 Calibration Solutions, ca. 25 EUR, [[https:// |
- | * pH Probe Storage Solution (auch für die ORP Sonde zu verwenden), ca. 10 EUR, https:// | + | * pH Probe Storage Solution (auch für die ORP Sonde zu verwenden), ca. 10 EUR, [[https:// |
- | * Consumer Grade ORP Probe, ca. 45 EUR, | + | * Consumer Grade ORP Probe, ca. 45 EUR, [[https:// |
- | * // | + | * // |
- | * // | + | * // |
- | * EZO™ ORP Circuit, ca. 35 EUR, | + | * EZO™ ORP Circuit, ca. 35 EUR, [[https:// |
- | * ORP 225mV Calibration Solution, ca. 18 EUR, | + | * ORP 225mV Calibration Solution, ca. 18 EUR, [[https:// |
- | * Tentacle T3 for Raspberry Pi, ca. 85 EUR, | + | * EZO-PMP™ Embedded Dosing Pump, ca. 94 EUR, |
- | * // | + | * Tentacle T3 for Raspberry Pi, ca. 85 EUR, [[https:// |
- | * Kombidurchflusszelle, | + | * // |
- | * 2 Stück Kabelverschraubung PG13,5, ca. 1 EUR, z. B. https:// | + | * Kombidurchflusszelle, |
- | * 4 Stück Schlauchanschlüsse 6/8mm auf 1/4", ca. 1 EUR, z. B. https:// | + | * 2 Stück Kabelverschraubung PG13,5, ca. 1 EUR, z. B. [[https:// |
- | * 2 Stück Minikugelhähne 1/4", ca. 10 EUR, z. B. https:// | + | * 4 Stück Schlauchanschlüsse 6/8mm auf 1/4", ca. 1 EUR, z. B. [[https:// |
- | * PVC-Schlauch 6/8mm, ca. 1 EUR/m, z. B. https:// | + | * 2 Stück Minikugelhähne 1/4", ca. 10 EUR, z. B. [[https:// |
- | * 2 Stück Anbohrschelle passend zum Rohrleitungsquerschnitt (meist 50mm) und Innengewinde (meist 1/2"), ca. je 3 EUR, z. B. https:// | + | * PVC-Schlauch 6/8mm, ca. 1 EUR/m, z. B. [[https:// |
- | * 2 Stück Reduziernippel 1/4" auf 1/2" für Anbohrschelle und Minikugelhahn, | + | * 2 Stück Anbohrschelle passend zum Rohrleitungsquerschnitt (meist 50mm) und Innengewinde (meist 1/2"), ca. je 3 EUR, z. B. [[https:// |
- | * Durchflussmesser für 15-30 L/h, ca. 10 EUR, z. B. https:// | + | * 2 Stück Reduziernippel 1/4" auf 1/2" für Anbohrschelle und Minikugelhahn, |
- | * 2 Stück Schlauchtüllen für Durchflussmesser, | + | * Durchflussmesser für 15-30 L/h, ca. 10 EUR, z. B. [[https:// |
+ | * 2 Stück Schlauchtüllen für Durchflussmesser, | ||
* 2 Stück Klebemuffen für Durchflussmesser auf Schlauchtülle, | * 2 Stück Klebemuffen für Durchflussmesser auf Schlauchtülle, | ||
+ | * Messzylinder zur Kalibrierung, | ||
- | ==== 6. Chlor- und pH-Wert-Senker-Dosierung (Schema: Nr. 3+4) ==== | ||
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- | Einkaufsliste: | ||
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- | * Messzylinder zur Kalibrierung, | ||
- | ==== 7. Zusammenbau / Gehäuse ==== | + | ==== 6. Zusammenbau / Gehäuse ==== |
Die einzelnen Platinen (Tentacle und Adafruit LCD Plate) werden auf die GPIO-Leiste des Raspberry gesteckt. Da die Platinen " | Die einzelnen Platinen (Tentacle und Adafruit LCD Plate) werden auf die GPIO-Leiste des Raspberry gesteckt. Da die Platinen " | ||
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Leider passt der Aufbau nicht in ein Standardhutschienengehäuse, | Leider passt der Aufbau nicht in ein Standardhutschienengehäuse, | ||
- | {{plugins: | + | {{plugins: |
- | {{plugins: | + | {{plugins: |
- | ==== 8. Druckmessung / Filtervordruck (Schema: Nr. 9) ==== | + | ==== 7. Druckmessung / Filtervordruck (Schema: Nr. 9) ==== |
Zur Überwachung der Sandfilteranlage verbauen wir einen Drucksensor vor dem Filter. Dieser kann auch dazu verwendet werden, um eine laufende Pumpe (Druck > 0 bar) zu detektieren. Ich habe einfach das manuelle Manometer, welches im 6-Wege-Ventil der Sandfilteranlage verbaut war, gegen einen entsprechenden Drucksensor getauscht. Man benötigt einen Sensor für 0-5V und 30 PSI (entspricht 2 bar). | Zur Überwachung der Sandfilteranlage verbauen wir einen Drucksensor vor dem Filter. Dieser kann auch dazu verwendet werden, um eine laufende Pumpe (Druck > 0 bar) zu detektieren. Ich habe einfach das manuelle Manometer, welches im 6-Wege-Ventil der Sandfilteranlage verbaut war, gegen einen entsprechenden Drucksensor getauscht. Man benötigt einen Sensor für 0-5V und 30 PSI (entspricht 2 bar). | ||
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Die Anbindung des Drucksensors an den Raspberry erfolgt über 1-Wire. Dazu wird der Sensor an den DS2438 angeschlossen: | Die Anbindung des Drucksensors an den Raspberry erfolgt über 1-Wire. Dazu wird der Sensor an den DS2438 angeschlossen: | ||
- | {{plugins: | + | {{plugins: |
=== Einkaufsliste: | === Einkaufsliste: | ||
- | * 1 Stück 1-Wire-DS2438 Chip, je ca. 5 EUR, z. B.: | + | * 1 Stück 1-Wire-DS2438 Chip, je ca. 5 EUR, z. B.: [[https:// |
- | * 1 Stück SOIC 8 Platine zum Auflöten des DS2438 Chips, 0,60 EUR, z. B.: | + | * 1 Stück SOIC 8 Platine zum Auflöten des DS2438 Chips, 0,60 EUR, z. B.: [[http:// |
- | * 1 Stück Drucktransmitter 0-5V, 30 PSI (2 bar), ca. 15 EUR, z. B.: | + | * 1 Stück Drucktransmitter 0-5V, 30 PSI (2 bar), ca. 15 EUR, z. B.: [[https:// |