Gewächshaus


Allgemeines: Chilianzucht mit der Himbeere

Ich plane den Raspberry in einem Gewächshaus einzusetzen. Zuerst wird es eines meiner Mini-Gewächshäuser sein und später auch das 2m x 2m Gewächshaus draußen. Dabei geht es um die Ansteuerung und Prüfung von Licht, Wasser, Luftfeuchtigkeit und Temperaturen für innen und außen. Zusätzlich wird es noch eine Webcam und einen Fernzugang geben.

Vermutlich gibt es Hardware, die für diesen Zweck besser geeignet ist, als ein Raspberry, aber ich mag ihn nun einmal!  😳

Am 28.09.2014 habe ich das grobe Konzept mit den Sensoren und den Funksteckdosen festgelegt. Auch wenn alle nötigen Teile bereits im Zusammenhang mit dem Raspi von anderen genutzt wurden, so bleibt bestimmt noch genug Arbeit übrig, um alles gleichzeitig und fehlerfrei in Betrieb zu nehmen. Man sieht, in jedem Fall bedeutet es viel Arbeit und es hat seinen Sinn, dass ich schon im September damit anfangen habe, um es im Februar/März nutzen zu können!


Hier mal in Form von Hardcopys der Stand aus 2015:

fhem0a
fhem0b
fhem0c
fhem0d


Wie zuletzt bei meiner Shutdownschaltung folgt hier formlos ein Abschnitt von Anmerkungen und Ideen

04.01.2015: Es wurden fast alle Dinge erledigt. Offen sind jetzt noch die tägliche Aktualisierung eines Kamerabildes auf meine Webseite und die Auswertbarkeit des Wassersensors. Danach folgt der Einbau in das endgültige Gehäuse und die Verdrahtung nach außen.

31.12.2014: Heute wurde der Pin 7 für den noch fehlenden Sensor DS18S20 frei gemacht, die Webcam angeschlossen und die App andFHEM aktiviert.

30.12.2014:
Mein Lieblings-Elektronikversand war wieder super schnell und hat mich zwei Tage nach Bestellung bereits mit der Ware beglückt. Insofern ist jetzt klar, dass der Raspberry B+ auf Anhieb mit der Software läuft, die vorher auf einem Raspberry B ohne plus installiert war! Nur beim Abfräsen der SD-Karte auf Micro-Norm wurde es doch interessant!
Den AM2302- bzw. den DHT22-Sensor habe ich nach etwas Schwierigkeiten hinbekommen, aber das Wenigste klappt auf Anhieb! Das ist das schöne an diesem Spielzeug! 🙂
Leider finde ich meine Temperatursensoren nicht mehr wieder, so dass ich neue bestellen muss. Damit bin ich dann erst wieder in ca. 5 Tagen am Testen wegen der Feiertage und des Wochenendes!

29.12.2014:
Da ich bisher auch ohne COC auskomme (und hoffentlich auch weiterhin), brauche ich den jetzigen Raspi B (ohne Plus) für den COC und damit später für meine “echte” Hausautomation. Der Raspi B+ und weitere noch fehlende Hardware habe ich bestellt und mache so lange etwas anderes!

28.12.2014: Aus Kostengründen habe ich den COC für eine spätere Verwendung zu meiner geplanten “echten” Hausautomation. Hier wird statt dessen ein einfacher 433MHz-Sender genutzt. Um die hilfreichen Informationen zum Betrieb des COC nicht zu verwerfen, habe ich diese an das untere Ende dieser Seite angehangen.

22.12. – 27.12.2014: Mittels COC wurden die ersten Schaltvorgänge durchgeführt!

31.10.2014: Die bestellten Teile trudeln langsam ein und was kommt dabei heraus? Ich brauche einen weiteren Raspberry! Die Huckepack-Baugruppe “COC” stößt an meine gelöteten Pins aus den Tagen des HiFiBerry! Schade auch!

29.10.2014:
Inzwischen ist alles bestellt, was ich in meiner folgenden Hardware-Seite genannt habe. Es ist allerdings plötzlich mein Projekt “Umzug von Webseiten meiner Kirche” dazwischen gekommen, so dass in diesem Raspi-Projekt eine kleine Pause entstehen wird.

28.10.2014
: Nachdem ich einige Wochen an meinem neuesten Lautsprecher geplant hatte, geht es hier weiter! Ich habe mir Intertechno-Steckdosen, Busware COC für Raspberry, 3 Sensoren DHT22 und 10 Sensoren DS18B20 bestellt. Als Software war mir fhem am Sympathischsten. Aber allein die Entscheidungen für diese Dinge zu fällen war nicht leicht. Es gibt ein Überangebot an Teilen und Normen und so habe ich mir für die Hausautomation meines “echten” Hauses vorgenommen, für sicherheitskritische Anwendungen Bauteile von Homematic zu nutzen. Beim Raspberry wäre es zwar schön auch Rückmeldungen zu bekommen, aber dafür sind die Sachen einfach zu teuer! Auch der von mir bestellte COC sprengt mit 70 Euro eigentlich das Budget, aber ich wollte anfangs nicht zu tief in die Programmierung einsteigen. Wenn es später gut läuft werde ich preiswerte Sender testen.

29.09.2014 und folgende:
Ich bin damit angefangen, die beiden Seiten mit Hardware und Software ohne Überprüfung zu füllen, um die Sache relativ zügig bei Vorhandensein eines Raspis zu testen. Die einfachste Lösung, die gut funktioniert, wird genommen!

28.09.2014: Damit dieses Projekt nicht plötzlich finanziell ausartet, wird es eine einfache, möglichst preiswerte Lösung geben. Für ein eventuelles Projekt der Hausautomation ist diese Lösung nicht sicher genug. Aber hier wäre nur das Schlimmste, dass alle Chilikeimlinge sterben.
Für das Gewächshaus werden voraussichtlich folgende Komponenten genutzt: Temperatursensor für die Erde DS18S20, Luftfeuchte und -Temperatursensoren für innen und außen DHT22 (bzw. AM2302), Bodennässe mit selbstgebautem Fühler, Schwimmerschalter als Notabschaltung für die Pumpe, Webcam eventuell mit Speicherung auf einer Webseite. Für das Ein- und Ausschalten von Lüfter, Heizmatte und Wasserpumpe werden drei gefahrlose Funksteckdosen von Elro mit einem Sender 434MHz-RF-Transmitter genutzt. Die weißen und die blauen LEDs werden mit je einer Schaltuhr geschaltet. Bei dieser Konfiguration kann ich auf Computerintelligenz von Arduino oder Texas verzichten. Alle Sensoren werden digital sein und das kann der Raspberry ohne Unterstützung. Die Kosten für diese Teile liegen unter 50 Euro (ohne Schwimmerschalter und Wasserpumpe). Dass mein Gewächshaus insgesamt bei deutlich über 200 Euro liegt, ist mir klar. Aber wenn’s Spaß macht?!

11.09.2014: Eine komplette Neuentwicklung tue ich mir nicht noch einmal an (wie beim HiFi-Player mit der Shutdownschaltung). Hausautomation könnte das Stichwort auch für ein Gewächshaus sein. Momentan beschäftige ich mich mit FHEM. Dass es dazu eine 59 seitige Dokumentation in deutsch gibt, hat mich total begeistert! Das ist also kein Produkt, was morgen wieder vom Markt verschwunden ist! FHEM ist eigentlich nur die “Server-Software”. Dass als “Server-Hardware” nur ein Raspberry für mich in Frage kommt, ist klar! Vorerst verzichte ich auf den Einsatz des Texas LaunchPad. Es wird auch schon ohne dieses kompliziert genug! Als Hardware für Sensoren und Steckdosen usw. werde ich beim Gewächshaus wenn möglich FS20-Produkte nutzen. Aber vieles ist bei mir auch speziell. – Sollte ich das System auch für die Hausautomation einsetzen, kann ich immer noch auf HomeMatic wechseln. Dazu gibt es eine 50 seitige deutsche Doku! Aber die Entscheidung ist noch nicht endgültig! Eines steht fest: Es wird nicht einfach!

08.09.2014: Brainstorming: In einem Gewächshaus gibt es Licht, Luft, Wasser, Wärme, Erde und Dünger. Die letzten beiden entfallen für mich bei diesem Projekt, weil sie nicht während der Anzucht oder Aufzucht verändert werden. Alles andere muss gemessen und gesteuert werden. Licht (LEDs; Fotowiderstand), Luft (Lüfter, Luftfeuchte- und Lufttemperaturfühler); Wasser (Pumpe mit Schwimmerschalter, Bodenfeuchitgkeitssensor); Wärme (Heizmatte, Temperatursensor). Außerdem eine Webcam. – Die Schaltung in der Zeitschrift deckt ab: Steuerung von Licht, Luft, Wasser. Messung von Luft. Es fehlt eine Steuerung einer 230V-Steckdose für die Heizung und die Messmöglichkeiten für Licht, Wasser und Wärme, was äußerst dürftig ist! Die Steuerung einer Steckdose könnte gefahrlos durch ein Funksignal passieren. Die Messmöglichkeiten für Licht, Wasser und Wärme kann locker das Texas Launchpad liefern. Der Raspberry muss noch die Webcam ansteuern. Der Entwicklungsaufwand für alles fehlende ist leider sehr hoch. – Und weil es so ist, kommt noch eine Möglichkeit hinzu, eine Haussteuerung: PowerPI!

04.09.2014: Die Bauteile für die Variante 2 sind bestellt, aber trotzdem habe ich die Programmierung des LaunchPad per Putty über den Raspberry getestet: Es funktioniert! Ich habe dazu einen guten Artikel gefunden: “raspberry pi meets ti launchpad msp430”. Gute Arbeit! – Da ich aber ab dem kommenden Wochenende für knapp 2 Monate in einer Baustelle leben werde, dürften die Berichte hier seltener erfolgen. Sorry!


Hier beginnt die Beschreibung meiner Tests mit dem COC von Busware.

Da ich die Hardware COC von Busware verwende, wird diese nun aktiviert. Auch das ist wieder recht kryptisch! smiley Die Infos habe ich hauptsächlich aus dem Internetartikel “FHEM auf Raspberry Pi mit COC betreiben” oder auch von der busware-Seite.

Es beginnt mit dem Editieren der Datei /etc/inittab, wo die unterste Zeile ein “#” vorweg bekommt, um unwirksam zu werden:

#T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100

Danach ist die Datei /boot/cmdline.txt dran. Dort wird “console=ttyAMA0,115200” gelöscht. (Es muss alles gelöscht werden, worin ttyAMA0 darin vorkommt.)
Es folgt die Datei /etc/init.d/fhem, wo unterhalb von ‘start)’ ein paar Zeilen eingefügt werden. Für Schreibfaule wie mich: Mittels Putty funktioniert es auch mit copy and paste!

echo “resetting 868MHz extension…”
if test ! -d /sys/class/gpio/gpio17; then echo 17 > /sys/class/gpio/export; fi
if test ! -d /sys/class/gpio/gpio18; then echo 18 > /sys/class/gpio/export; fi
echo out > /sys/class/gpio/gpio17/direction
echo out > /sys/class/gpio/gpio18/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio18/value
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio17/value
sleep 1
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio17/value
sleep 1

Bei einem FHEM-Update sollte man kontrollieren, ob diese Änderung noch vorhanden ist!
Danach kommt noch eine zusätzliche Zeile an das Ende der Datei /opt/fhem/fhem.cfg:

define COC CUL /dev/ttyAMA0@38400 1234

Nach einem Reboot des Raspi sollte er unter “Unsorted” oder “Everything” als “CUL” den “COC” im Webinterface anzeigen. Außerdem blinkt der COC jetzt munter vor sich hin!

Und weil es immer gut ist, seine Software aktuell zu halten, geht es noch zum Firmware-Update für den COC. Die Doku habe ich unter “COC_am_Raspberry_Pi_flashen” im Internet gefunden und leicht modifiziert. Voraussetzung ist die Anmeldung per Putty (oder einem ähnlichen Programm) und eine erfolgreiche Anmeldung. Der COC ist bei mir vermutlich die normale Version und nicht “Nur-Funk” / “ohne 1-Wire”, für die unbedingt eine andere Firmware geladen werden muss! – Die folgenden Zeilen wurden in die neu erstellte Datei /usr/bin/coc_update.sh eingegeben, um sie später ohne Mühe erneut ausführen zu können! Es folgt ein Start derselben mit Root-Rechten und ein Reboot.

#!/bin/bash
/etc/init.d/fhem stop
apt-get install -y avrdude
wget http://sourceforge.net/p/culfw/code/HEAD/tree/trunk/culfw/Devices/COC/COC.hex?format=raw -O /tmp/COC.hex
if test ! -d /sys/class/gpio/gpio17; then echo 17 > /sys/class/gpio/export; fi
if test ! -d /sys/class/gpio/gpio18; then echo 18 > /sys/class/gpio/export; fi
echo out > /sys/class/gpio/gpio17/direction
echo out > /sys/class/gpio/gpio18/direction
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio18/value
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio17/value
sleep 1
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio17/value
sleep 1
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio18/value
avrdude -p atmega1284p -P /dev/ttyAMA0 -b 38400 -c avr109 -U flash:w:/tmp/COC.hex
exit 0

$chmod 755 coc_update.sh
$coc_update.sh
$reboot

Für die Datei /opt/fhem/fhem.cfg gibt es dieses als Dateiende:

define Heizmatte DUMMY 000000000F FF F0
attr Heizmatte IODev COC
attr Heizmatte model itswitch