Weil wir in der WG nicht talentiert genug schienen, uns um Basilikum und andere Pflanzen zu kümmern, entstand die Idee, ob man da nicht mal was basteln könnte…

Vorüberlegung

Für eine ordentliche Lösung standen folgende Aspekte im Raum:

• Kostengünstig
• Einfache Realisierbarkeit
• Bedarfsabhängige Bewässerung – also nur dann, wenn es nötig ist
• Wartungsarm/ einfache Bedienung
• Sicherheit gegen Fehlfunktion

Da wir zu der Zeit gerade in einer heißen Sommerphase waren, wären lange, detaillierte Planungen kontraproduktiv gewesen. Zudem fehlte jegliche Erfahrung – etwa wie gut die Erdfeuchtigkeitsmessung funktioniert oder das Bewässern. Aus diesem Grund wurde zunächst ein provisorischer Aufbau realisiert. Die einfache Bedienung, sowie die Sicherheit gegen Fehlfunktion sollten so realisiert werden, dass die Pumpe selbsttätig aus einer kleinen Flasche das Wasser ansaugt und in den Blumentopf pumpt. Im Falle einer Fehlfunktion hätte nur eine begrenzte Menge Wasser austreten können.

Bei Aliexpress wurde eine kleine, selbstansaugende Pumpe für 6V, sowie ein kapazitiver Erdfeuchtigkeitssensor für Mikrocontroller besorgt. Kapazitive Sensoren haben im Gegensatz zu resistiven Feuchtigkeitssensoren den Vorteil, dass sie nicht korrodieren – sie geben keine Ionen an die Erde ab und weisen eine größere Langzeitstabilität auf.
Eine einfache Lösung hätte in einem Arduino bestanden, der in Abhängigkeit des gemessenen Analogwertes des Sensors die Pumpe ein- und ausschaltet. Zum einen zählt unter Wartungs- und Kostenarm auch seltenes Batteriewechseln und somit Energiesparsamkeit, zum anderen sollten die Resultate auch protokolliert werden, um quantifizierte Aussagen treffen zu können, was gut funktioniert und was nicht.

Aufbau

Aus diesem Grund wurde auf eine Lösung mit einem Atmega88 und einem NRF24L01-Modul zurückgegriffen, eine Lösung die sich bereits bei einem besonders energiesparenden Temperatursensor bewährt hat. Bereits existierende Software musste zunächst nur minimal abgewandelt werden. Zudem wurde die Analogschaltung auf dem Sensorboard entfernt, um die Kapazität direkt mit den digitalen Pins des Mikrocontrollers messen zu können – eine Beschreibung des Messverfahrens findet sich hier: https://www.mikrocontroller.net/topic/156809. Dies spart etwas Energie und für eine spätere vollständige Realisierung auch ein paar Bauteile. Die Software wurde so gestaltet, dass der Mikrocontroller alle 5 Minuten aus dem Schlafmodus aufwacht, eine Feuchtigkeitsmessung vornimmt, den Wert per Funk zu meinem Raspberry Pi überträgt und bei einem voreingestellten Wert die Pumpe für 5 Sekunden einschaltet. Bei entleertem Schlauch hat es etwa 5 Iterationen – also etwa 30 Minuten – benötigt, bis die Erde wieder genügend feucht war. Der Motor hat eine eigene Stromversorgung bekommen, da bei gemeinsamer Stromversorgung ohne weitere Maßnahmen der Motor den Mikrocontroller elektrisch gestört hat.
  

Resultate

Einige Monate lief die Konstruktion und hat auch – bis auf einen Motoraussetzer durch Probleme an den Schleifkontakten auch recht zuverlässig funktioniert. Der Basilikum hat trotzdem nur schwächlich vor sich hin vegetiert. Aber möglicherweise lag das einfach an der Qualität des Basilikums. Es hat sich aber gezeigt, dass die Positionierung des Wasserschlauches im Blumentopf einen extremen Einfluss auf die gesamte Bodenfeuchte (gemessen mit den Fingern) hat: Bei maximaler Distanz war die Erde zu feucht, bei minimaler Distanz zu trocken.