Bewässerungssteuerung WEB-Version 2021
Inhaltsverzeichnis
3.1 Lokal von Hand gesteuert 6
3.1.1 Tasten UP (Süd) und DOWN (West) 7
4.3 Entwässerung Süd resp. West 9
5.1 Anschluss von Motor-/Magnetventilen. 9
6 Software-Ablauf Ventilsteuerung. 10
7.1 X6 - SPI-Programmierschnittstelle. 14
7.2 X7 – Tastatur- und TFT-Anschluss. 14
7.5 X10 – Serielle Testausgabe uP <-> ESP. 15
12 Bemerkungen ESP8266 - Prozessor 20
Versionsverfolgung
Version | Datum | Bemerkung |
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V1.0 | 16.06.2020 | Initialversion |
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V1.0 | 15.02.2021 | Ergänzungen |
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V1.1 | 06.02.2021 | Shelly eingeführt |
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Die Regnersteuerung steuert die Sprühregner West und Versenkregner Süd. Diese Regner sind an 2 getrennten Strängen angeschlossen (Süd und West) da der Wasserdurchlauf nicht genügt um alle Regner gleichzeitig zu betreiben und die Laufzeiten verschieden sein können.
Zur Steuerung werden 1 Motorventil und 2 Magnetventile eingesetzt. Mit einem Relais (K6) werden die 230V für die Ventile freigeschaltet. Zuerst öffnet das Motorventil (K5). Nach ca. 5 Sekunden öffnet das Magnetventil (K1 oder K2). Dies geschieht um Wasserschläge zu minimieren.
Beim Schliessen schliesst zuerst das Motorventil (K5). Ca. 12 Sekunden später schliesst das Magnetventil; ebenfalls um Wasserschläge zu verhindern.
Soll direkt der andere Strang eingeschaltet werden so öffnet zuerst dessen Magnetventil bevor das Magnetventil des vorhergehenden Stranges schliesst. Das Motorventil bleibt offen.
Nach dem Schliessen des Motorventils bleiben die 230V (K6) noch für eine Minute eingeschaltet.
Der Zustand der 230V-Speisung und der Ventile wird durch 4 LEDs angezeigt.
Als weitere Sicherheit ist zusätzlich in der 230V-Zuleitung ein Shelly 1 eingebaut. Sollte aus irgendeinem Grund die Steuerung blockieren so kann via WLAN der Shelly angesteuert werden um die 230V-Speisung zu unterbrechen. Die Magnetventile schliessen dann sofort, die Steuerung startet nach Wiedereinschalten der 230V neu und schliesst als erstes das Motorventil sowie die Magnetventile.
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Folgende Bedienungen sind vorgesehen:
- Manuell von Hand gestartet; dabei kann die Laufzeit in Stufen geändert werden.
- Via Internet mittels des ESP8266
- Von Hand via Funkanbindung (868 MHz)
Die 2 Stränge können einzeln oder gleichzeitig eingegeben werden; sie starten jedoch nacheinander. Dazu dienen im Ruhezustand die Tasten UP = Süd und DOWN = West. Die Laufzeit wird durch mehrfaches Drücken der Tasten UP oder DOWN eingestellt.
Die Reihenfolge lautet dabei (Min.): 5 → 10 → 15 → 20 → AUS.
Durch Drücken von S resp. W wird auf dem Display folgendes angezeigt, wobei sich die Zeit mit jedem Tastendruck um 5 min. erhöht (max. Zeit ist 20 min):
L | a | u | f | z | e | i | t |
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| S | : |
| 2 | 0 | m |
R | e | s | t | l | a | u | f | z |
| S | : |
| 2 | 0 | m |
Wird nach der Eingabe von Süd noch West eingegeben so wird für die Eingabe auf West gewechselt. Mit der nächsten Minute schaltet die Anzeige wieder auf die aktuelle Situation zurück.
Um zu stoppen ist die Taste S resp. W sooft zu betätigen bis 20 min. angezeigt werden; der nächste Tastendruck stoppt die Bewässerung. Alternativ kann auch via Menuepunkt 1 die Bewässerung gestoppt werden.
Die Zustandsanzeige des Regners sowie die Steuerung kann alternativ über das Internet erfolgen. Dazu ist ein ESP8266 eingesetzt auf dem ein entsprechender Server läuft. Der Datenaustausch zwischen Regner und ESP8266 erfolgt über die serielle Schnittstelle. Der Regner liefert dazu eine kleine WEB-Page die in die Steuer-WEB-Page eingebettet wird. Die Seite wird alle 3 sec aufgefrischt.
Zur Steuerung des Regners werden folgende Kommandos seriell vom 8266 zum Regner übertragen:
Bedeutung |
| Code Anne | Code jep |
Bewässerung Süd ein für 5 Min. |
| S05 | T05 |
Bewässerung Süd ein für 10 Min. |
| S10 | T10 |
Bewässerung West ein für 5 Min. |
| W05 | --- |
Bewässerung West ein für 10 Min |
| W10 | --- |
Bewässerung Süd und West Stop |
| AUS | AUS |
Die Schaltung ist für eine Funkansteuerung mittels dem Universal-Datensender vorbereitet. Auf dem Universal-Datensender werden mittels 2 Tasten der Bewässerungsstrang Süd resp. West gestartet.
- Einmal Drücken: 10 Minuten Laufzeit
- Zwei- oder mehrmals Drücken: 20 Minuten Laufzeit
- Lange Drücken: STOP Bewässerung Süd und West
Bedeutung |
| Gesendeter Code |
Bewässerung Süd ein für 10 Min. |
| h10 |
Bewässerung Süd ein für 20 Min. |
| h20 |
Bewässerung West ein für 10 Min. |
| h10 |
Bewässerung West ein für 20 Min |
| h20 |
Bewässerung Süd und West STOP |
| hC8 |
Handsenderadresse: 78 = Hex 4E
Regnersteuerungsadresse: 88 = Hex 58
Mit der Taste ok wird ein Menue gestartet mit dem der Betrieb programmiert wird.
Folgende Punkte können eingestellt werde:
- Abbruch laufende Aktion; alle Ventile schliessen OK à OK
- Zeit und Datum stellen OK à DOWN à OK
- Reserve OK à DOWN à DOWN à OK
- Entwässerung Süd OK à DOWN à DOWN à DOWN à OK
- Entwässerung West OK à DOWN à DOWN à DOWN à DOWN à OK
- Summer schalten OK à DOWN à DOWN à DOWN à DOWN à DOWN à OK
Beim erstmaligen Drücken der OK-Taste erscheint ein Menue. Wird die OK-Taste nochmals gedrückt wird die Bewässerung gestoppt.
Wird nach dem ersten Drücken der OK-Taste die Down-Taste gedrückt erscheint Menue 2 „Zeit und Datum stellen“. Mit OK wird dies gewählt. Mit der Up- und Down-Taste kann der Wert eingestellt werden, mit der Links- Rechts-Taste wird zwischen den Möglichkeiten:
Tag<->Monat<->Jahr<->Stunde<->Minute<->Sekunde
umgeschaltet. Mit der OK-Taste wird die Eingabe übernommen und angezeigt. Mit erneutem Drücken der OK-Taste verlässt man das Menue.
Wird dieser Menuepunkt gewählt so schaltet das entsprechende Magnetventil. Das Motorventil bleibt geschlossen. Das Magnetventil öffnet jedoch erst nach ca. 20 sec. da zuvor das Motorventil geschlossen wird.
Das Ventil bleibt für 5 Minuten offen und schliesst dann.
Mit diesem Menuepunkt kann der Summer ein- resp. ausgeschaltet werden. Im eingeschalteten Zustand liefert er einen kurzen Sekunden-Tick.
Für Tests sind verschiedene Stecker vorgesehen.
X6 ist der normale 6-polige Programmierstecker.
X10 ist der serielle Eingang. Überdiesen Eingang können Kommandos an den Prozessor gesendet und ein ESP8266 simuliert werden. Empfangsseitig wird der HTML-Code angezeigt der zum ESP8266 übertragen wird.
Die Empfangsseite (vom Prozessor aus gesehen) wird mittels Schottky-Dioden vom seriellen Stecker X10 und vom ESP8266 zusammengeführt. Spannungsteiler limitieren die Spannungen am ESP8266 auf ca. 3 V.
Er dient ebenfalls als Monitorstecker für den Logikanalyzer für die serielle Schnittstelle und ist mit der seriellen Schnittstelle für den ESP8266 verbunden.
Debug-Schalter Wird der Debug-Schalter geschlossen so erfolgen Statusausgaben über die Serieschnittstelle (X10).
Alternativ zu den Motorventilen können auch Magnetventile verwendet werden. Dazu sind lediglich pro Magnetventil ein Trafo 230V~/24V~ notwendig. Der Tafo wird 230V-seitig zwischen Pauf und Neutral angeschlossen. Pzu bleibt leer. Vorteil: bei Stromausfall schliessen die Magnetventile automatisch.
Stecker: 2x3-polig
Pin | Signal | Port | Pin | Signal | Port |
1 | SDO / MISO | PB.6 | 2 | VDD | VCC |
3 | SCK | PB.7 | 4 | SDI / MOSI | PB.5 |
5 | nIRQ / IRQ0 | RESET | 6 | GND | GND |
Stecker: Flachbandstecker 2x8-polig
Pin | Signal | uP-Port | Pin | Signal | uP-Port |
1 | GND |
| 2 | VCC |
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3 | UP | PA.0 | 4 | RIGHT | PA.3 |
5 | DOWN | PA.1 | 6 | OK | PA.4 |
7 | LEFT | PA.2 | 8 | uP-Reset | Reset |
9 | SCL | PC.0 | 10 | SDA | PC.1 |
11 | MOSI | PB.5 | 12 | TFT-DC | PD.5 |
13 | MISO | PB.6 | 14 | TFT-CS | PB.4 |
15 | SCK | PB.7 | 16 | TFT-Reset | PD.6 |
Stecker: 2x4-polig
Pin | Signal | Port | Pin | Signal | Port |
1 | Rx des ESP8266 | PD1 | 2 | 3.3V |
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3 | GPIO0 |
| 4 | Reset |
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5 | GPIO2 |
| 6 | CE |
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7 | GND |
| 8 | Tx des ESP8266 | PD.0 |
Stecker: 2x3-polig
Pin | Signal | Port | Pin | Signal | Port |
1 | VCC | VCC | 2 | T1 | PB.1 |
3 | T0 | PB.0 | 4 | INT2 | PB.2 |
5 | ADC7 | PA.7 | 6 | GND | GND |
Stecker: 5-polig
Pin | Signal | uP-Port |
1 | Rx des uP | PD.0 |
2 | GND | GND |
3 | Tx des uP | PD.1 |
4 | --- |
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5 | VCC | VCC |
Stecker: 5-polig
Pin | Signal | uP-Port |
1 | SCL | PC.0 |
2 | GND | GND |
3 | SDA | PC.1 |
4 |
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|
5 | VCC | VCC |
Stecker: 2-polig
Pin | Signal |
1 / 2 | Phase 230 VAC |
Stecker: 5-polig
Pin | Signal | uP-Port | Verwendet für folgende Anzeige |
1 | GND | GND |
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2 |
| PC.2 | Netz ein |
3 |
| PC.3 | Hauptventil offen |
4 |
| PC.4 | steuert Displaybeleuchtung |
5 |
| PC.5 |
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6 |
| PC.6 | Strang Süd aktiv |
7 |
| PC.7 | Strang West aktiv |
8 | VCC | VCC |
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Ebenfalls Punkt P
Pin | Signal |
1 | Antennensignal |
Pin auf Display | Signal | Kabelfarbe |
| Displaystecker X2 / X5 auf Tastaturplatte | Verbindungsstecker X1 / X6 |
1 | VCC | rosa |
| 1 | 2 |
2 | GND | bn |
| 2 | 1 |
3 | TFT-CS | gb |
| 3 | 14 |
4 | TFT-Reset | gu |
| 4 | 16 |
5 | TFT-DC | gn |
| 5 | 12 |
6 | MOSI | w |
| 6 | 11 |
7 | SCK | gb |
| 7 | 15 |
8 | LED | gu |
| 8 | --- |
9 | MISO | w |
| 9 | 13 |
10 | --- |
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11 | --- |
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12 | --- |
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13 | --- |
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14 | --- |
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Auf der Unterseite des Gehäuses befindet sich ein Teststecker. Er ist mit dem internen Teststecker auf der Leiterplatte verbunden und wird durch die Serieschnittstelle 0 bedient.
| T = Transmitt; aus dem Gerät o-----> R = Receive; ins Gerät ----->o GND = Ground |
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Ohne Beleuchtung, ohne ESP8266: 20 mA
Ohne Beleuchtung, mit ESP8266: 90 mA
Mit Beleuchtung, mit ESP8266: 160 mA
Mit Beleuchtung, ESP8266, 1 Relais: 180 mA
Mit Beleuchtung, ESP8266, 3 Relais: 220 mA
Bei der seriellen Verbindung ESP8266 mit einem uP ist folgendes zu beachten:
- Beim Booten des ESP8266 darf der TX-Ausgang des ESP8266 NICHT auf 0 gezogen werden. Wird ein Spannungsteiler zur Anpassung von 3.3V auf 5 V verwendet oder ist der Eingang des uP beim Einschalten auf log.0 so funktioniert der ESP8266 NICHT RICHTIG. Notfalls muss die Verbindung mittels Schottky-Diode und Pullup-Widerstand hergestellt werden. Dies gilt im speziellen auch wenn der serielle Eingang des uP zur Status-Ein- und Ausgabe verwendet wird.