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bastelix(R)

15.05.2019,
00:42
(editiert von bastelix
am 15.05.2019 um 00:46)
 

Ct für LMC555 multiplexen (Bodenfeuchtesensor) (Schaltungstechnik)

Servus Zusammen,

ich experimentiere ja schon seit einiger Zeit mit einem Bodenfeuchtesensor basierend auf der von Thomas im Mini-Kurs https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ast555.htm vorgestellten Schaltung (mit einigen Pausen). Die Auswertung des LMC555-Ausgangs erfolgt via µC (aktuell klappt es mit Arduino Uno, Due, Nano und ATTiny85)



Das Thema möchte ich angesichts des kommenden Frühlings und des (hoffentlich) darauf folgenden Sommers wieder aufgreifen und endlich mal einen Messaufbau außerhalb des Bastel-Labors machen. Wenn ich alle unsere Pflanztöpfe überwachen will brauche ich da schon sehr viele Platinchen. Daher hab ich mir überlegt, ob man den zeitbestimmenden Kondensator (Cs (CT) im Bild) multiplexen könnte.

So als erste Überlegung habe ich mir gedacht, dass ich den aktuell zu messenden Sensor (=Kondensator Cs (CT)) via Transistor/N-FET gegen GND schalte. Würde das prinzipiell klappen oder ist schon die Idee Mist?

Mir ist klar, dass da noch ein paar andere Faktoren reinspielen (angefangen bei Kabel-Typ und Länge zu den jeweiligen Sensoren/Kondensatorplatten bis zu den parasitären Kapzitäten auf der Platine und in den Bauteilen) und ich nur ein Poti zum abstimmen von n Sensoren habe. Geht mir im Moment nur darum, ob das multiplexen des Kondensators prinzipiell funktionieren könnte. Wenn der Ansatz schon Mist ist bringt es nichts an den anderen Variablen im Aufbau zu basteln.

Alternative Ansätze für einen Multiplexer fallen mir im Moment nicht ein, aber wenn da jemand eine Idee hat würde ich sehr gerne davon lesen.

Edit: Das ganze sollte möglichst kompakt sein, damit es sich gut zwischen den Pflanztrögen verstecken lässt. /Edit

P.S. Mich würde ja auch interessieren ob es hier schon erste Erfahrungen gibt: https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=269627 ;)

xy(R)

E-Mail

15.05.2019,
03:02

@ bastelix

Ct für LMC555 multiplexen (Bodenfeuchtesensor)

» zu den parasitären Kapzitäten auf der Platine und in den Bauteilen

Letztere machen das mindestens ziemlich schwierig.

Wolfgang Horejsi(R)

15.05.2019,
08:32

@ bastelix

Ct für LMC555 multiplexen (Bodenfeuchtesensor)

» Servus Zusammen,
»
» ich experimentiere ja schon seit einiger Zeit mit einem Bodenfeuchtesensor
» basierend auf der von Thomas im Mini-Kurs
» https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ast555.htm
» vorgestellten Schaltung (mit einigen Pausen). Die Auswertung des
» LMC555-Ausgangs erfolgt via µC (aktuell klappt es mit Arduino Uno, Due,
» Nano und ATTiny85)

Microchip beschreibt in seiner AN1014, wie man das ohne 555 löst.
Vielleicht ist das für dich interessant.

Suchbegriff für Google: Measuring Small Changes in Capacitive Sensors

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Zürich (Schweiz),
15.05.2019,
09:48

@ bastelix

Ct für LMC555 multiplexen (Bodenfeuchtesensor)

Hallo Bastelix,

» So als erste Überlegung habe ich mir gedacht, dass ich den aktuell zu
» messenden Sensor (=Kondensator Cs (CT)) via Transistor/N-FET gegen GND
» schalte. Würde das prinzipiell klappen oder ist schon die Idee Mist?

Wie meinst Du das? Willst Du von einer Taktquelle den CT (Cs) takten (ein- und ausschalten).
Dann folgt, wie willst Du die Kapazität überhaupt messen....? :lookaround: :lookaround: :lookaround:

» Mir ist klar, dass da noch ein paar andere Faktoren reinspielen (angefangen
» bei Kabel-Typ und Länge zu den jeweiligen Sensoren/Kondensatorplatten bis
» zu den parasitären Kapzitäten auf der Platine und in den Bauteilen) und ich
» nur ein Poti zum abstimmen von n Sensoren habe. Geht mir im Moment nur
» darum, ob das multiplexen des Kondensators prinzipiell funktionieren
» könnte. Wenn der Ansatz schon Mist ist bringt es nichts an den anderen
» Variablen im Aufbau zu basteln.

CT (Cs) ist mit etwa 100 pF eine sehr hochohmige Angelegenheit. Ich befürchte, dass Du Dir damit anfallträchtige Probleme einhandelst.

Aber mach doch eine kleine Skizze, damit es etwas verständlicher wird.

Kannst es aber auch sein lassen, wenn der Vorschlag von Wolfgang zum Ziel führt.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
http://tinyurl.com/timerbuch
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
http://tinyurl.com/opamp-instrumamp-buch

bastelix(R)

15.05.2019,
23:40

@ Wolfgang Horejsi

Ct für LMC555 multiplexen (Bodenfeuchtesensor)

» Microchip beschreibt in seiner AN1014, wie man das ohne 555 löst.
» Vielleicht ist das für dich interessant.
»
» Suchbegriff für Google: Measuring Small Changes in Capacitive Sensors
Oder einfach nach AN1014 suchen :-) Danke!

Nach einem ähnlichen Prinzip hab ich schon meine Touch-Schalter realisiert. Daran hab ich garnicht gedacht. Die AN1014 werde ich mir Morgen mal in ruhe durchlesen.

bastelix(R)

16.05.2019,
00:03

@ schaerer

Ct für LMC555 multiplexen (Bodenfeuchtesensor)

» Aber mach doch eine kleine Skizze, damit es etwas verständlicher wird.
Gute Idee


Ich hab mal K2 und K3 statt dem Ct in der Skizze gelassen, aber da sieht es für mich schon recht unbeherrschbar aus. Ich werde Kabellängen von 50cm bis 200cm brauchen. Die Idee war wohl eher Mist, zumindest wenn man Alternativen hat.

» Kannst es aber auch sein lassen, wenn der Vorschlag von Wolfgang zum Ziel
» führt.
Ich lese mich jetzt mal in die Application Note ein und mache dann einen Testaufbau. Wenn das nicht klappt schau ich mal ob ich die 555-Armada auf der Platine mit dem µC unterbringen kann oder ob ich die 555er direkt in den Pflanztopf setzen muss ;-)

bastelix(R)

22.05.2019,
23:35

@ Wolfgang Horejsi

Ct für LMC555 multiplexen (Bodenfeuchtesensor)

» Microchip beschreibt in seiner AN1014, wie man das ohne 555 löst.
» Vielleicht ist das für dich interessant.
Kurzes Update zu meinen weiteren versuchen.

Ich hab den Algorithmus in der AN1014 mal für einen ATMega328p runtergecoded - dabei den ADC zum messen der Spannung verwendet, statt einem Komperator (ich will ja pro µC mehrere Messfühler auswerten). Der ADC ist zu langsam, selbst wenn ich in der Schaltung einen Ladewiderstand dazwischen schalte. Für die Bodenfeuchtemessung ist der Ansatz wohl weniger geeignet, da die Schaltung (und der Algorithmus mit geeigneter Hardware) auf sehr kleine Änderungen der Kapazität sehr schnell reagiert.

Dann habe ich den Messaufbau für die CapacitiveSensor-Bibliothek (https://github.com/PaulStoffregen/CapacitiveSensor) angepasst. Für den Messaufbau lese ich nur die Raw-Werte aus und habe ein paar unterschiedliche Werte beim Ladewiderstand ausprobiert. Aktuell sieht es mit 510k schon nicht schlecht aus. Ich werde da noch ein paar Langzeit-Tests durchführen, aber im Moment scheint das zu klappen. :)