Füllstandsmessung per Pegelsonde.

[Ralf Topas]

@arni_banone
Hi,
ich habe seit einem Jahr einen ESP32-Wroom DevKit an meinen Sonden (3 Stück in verschiedenen Zisternen / IBC Tanks) und spiele die in mein ioB ohne Probleme. Auf dem EPS läuft bei mir ebenfalls EspEasy mit einer individuellen, spezifischen Kalibrierung für jede Sonde.
VG!

[Arni_Banone]

Moin, ich habe nun auch nach diesem oben genannten Schema meine Füllstandsanzeige aufgebaut.

Verwendete Komponenten:
ESP32 WROOM Development Kit V4
1,8" TFT Display 128x160 ST7735 (war vorhanden)
Netzteil: Vorhandenes 5V Steckernetzteil
DC/DC converter 5V->24V
I->U Converter: 0 mA ... 20 mA -> 0V ... 3.3V (wird noch angepasst)
Sonde bis 1,7 m, da meine Zisterne nur 1,6m tief ist mit 4mA...20mA Signal

Signale werden erfolgreich gelesen und auf dem Display angezeigt, sowie per MQTT an ioBroker gesendet. Soweit alles ok.

Ich möchte nun den Display Button aktivieren, damit das TFT nicht einbrennt.
Der Button funktioniert auch hardware-technisch. GPIO4 mit Input Pullup wird per Taster auf GND gezogen. PEgel sind 3,3V und 0V, passt.
Jedoch funktioniert er nicht mehr, wenn mein Rules Skript läuft. Dieses sieht folgendermaßen aus und ich bin wirklich Amateur auf dem Gebiet:

Spoiler

On System#Boot do
//tftcmd,clear,black

timerSet,1,1
endon

On Rules#Timer=1 do

st7735,clear
st7735,txtfull,5,15,2,Orange, Füllstand
st7735,txtfull,5,40,2, Orange, Zisterne
st7735,txtfull,5,65,2,[lvl_snsr#Analog]
st7735,txtfull,80,65,2, Liter

TaskValueSet 3,1,[lvl_snsr#Analog]/3000*100
st7735,txtfull,5,90,2,[aux#pct]
st7735,txtfull,80,90,2,%

timerSet,1,2
endon

Wenn das Skript läuft, dann ist das Display dauerhaft an und flackert alle zwei Sekunden entsprechend dem Timer einmal kurz, bleibt aber an. Der Timer scheint es ständig zu aktivieren, sodass der Button overruled wird.
Hat jemand eine Idee?

Nachtrag:
Habe nun die Berechnung und Ausgabe auch auf den Button-Trigger gelegt, sodass kein Timer mehr aktiv ist. Damit funktioniert es. Die Werte werden dann per Knopfdruck aktualisiert.

Spoiler

On System#Boot do

endon

on Button#State do
st7735,clear
st7735,txtfull,5,15,2,Orange, Füllstand
st7735,txtfull,5,40,2, Orange, Zisterne
st7735,txtfull,5,65,2,[lvl_snsr#Analog]
st7735,txtfull,80,65,2, Liter

TaskValueSet 3,1,[lvl_snsr#Analog]/3000*100
st7735,txtfull,5,90,2,[aux#pct]
st7735,txtfull,80,90,2,%
endon

[Arni_Banone]

Nun läuft soweit alles, aber die Werte schwanken extrem.

Habe die 5V mit einem 50µF Elko stabilisiert, das half aber nichts.
Ich nutze ESP32 Wroom V4 mit externer Antenne.

Kann es am Wlan liegen und müsste das besser werden, wenn ich die Antenne abschraube?

Die Ausschläge sind mir doch etwas zu groß.
Werte in Digits (Analog In) während der Entnahme von Wasser.

[ElseKling]

@arni_banone bei mir kamen die Schwankungen daher, dass die Sonde für einen viel größeren Messbereich ausgelegt war. Dann führen kleinste Veränderungen zu einem größeren Rauschen. Mit der passenden Sonde passte es dann.

[Arni_Banone]

@elsekling
Okay. Ich habe die 0 m ... 1,7 m Sonde bestellt bei max. 1,63 m Wasserstand, das sollte also passen.
Werde mal versuchen, den Analogeingang mit einem Kondensator zu bedämpfen und mal ein anderes Netzteil testen.
Wenn ich die Antenne abschraube, dann wird der Wert nicht stabiler.

[Duese123]

@arni_banone Ich habe exakt dieselbe Pegelsonde bestellt.
Bei mir pendelt der Wert auf dem Testaufbau so gering, dass ich die Höhe auf 0,3mm genau bestimmen kann. Das wäre in meiner Zisterne eine Genaugkeit die gar nicht notwendig wäre. Das wäre auf den Liter genau. Ich habe allerdings einen ADS1115 verwendet mit Gain auf 1 (bis 4V). Ich messe 200 mal (Der ADS ist relativ langsam und benötigt für eine Messung 1,2 ms) und errechne mir den Durschnitt. So ab 100 Messreihen bleibt der Wert damit schon erschreckend ruhig. Die Standardabweichung ist gering. Der Wert pendelt ca. 0,0-0,3 mm wenn überhaupt. Ähnlich wie bei @rostnagel. Verwendet habe ich ein D1 Mini per MQTT an iobroker mit Webinterface und OTA Update Möglichkeit

Ob der Sensor komplett linear ist konnte ich noch nicht genau ermitteln. Hatte ein HT rohr auf 2m und die Sonde hat 22,x mA Ausgegeben (Sonde geht bis 1,7m = 20mA normal). eigentlich Wollte ich die Sonde in verschiedene Höhen kalibrieren aber da bin ich mir noch nicht sicher wieviel Sinn das macht da die Sonde auch das Wasser verdrängt mit dem Kabel und die Höhe mit verändert. (in kleinen Gefäßen merkt man das dann). Vermutlich besser wäre wenn die Sonde auf Grund ist und man dann Wasser dazugibt und die Höhe ermittelt. Aber man sieht dann den Stand nicht. Eigentliche sollte es reichen ein Minimal Wert und einen Maximal wert zu haben (sofern die sonde sich wirklich linear verhält was sie eigentlich tun sollte). Die Genauigkeit in der Eintauchtiefe waren jedenfalls gegeben.

@Arni_Banone hast du denn mal mit einem Multimeter gemessen ob die Spannung so stark springt?

[drax84]

Moin Moin,

Danke ersteinaml an alle die das Ganze hier ans Laufen gebracht haben und die Feinheiten ausgearbeitet haben, an dene wir uns alle erfreuen dürfen. Top!
Da ich derweil auch an der Thematik dran bin, um die Zisterne von einem Freund smart zu machen, mich aber die Tatsache bzgl. eines geeigneten Gehäuses für die Elektronik genervt hat, hab ich heute einfach Eines entworfen und möchte euch dieses natürlich nicht vorenthalten (hab mich extra angemeldet, um alles zu posten).
Lange Rede kurzer Sinn, beim Kollegen ist folgende Situation:

Der Anschluss der Pegelsonde kann in der Zisterne über bestehende Verdrahtung direkt in den trockenen Keller weitergeleitet werden, dass die Elektronik keinerlei Nässe ausgesetzt ist.
Dazu habe ich ein Gehäuse mit Deckel für die Wandmontage erstellt, indem die Bauteile fest (teils verschraubt, teils geklemmt) sind.

Folgende Bauteile wurden verwendet:

• ESP8266

• Strom-Spannungs-Wandlermodul

• DC-DC Netzteil Adapter Step up Modul

• DC Power Connector

Bei dem Gehäuse werden lediglich der DC-Anschluss (für die Pegelsonde) und der MicroUSB-Anschluss (sollte auch für USB-C klappen; zur Stromversorgung) nach Außen geführt.
Vielleicht kann der ein oder andere damit etwas anfangen, für mich, bzw. den Freund, langt es.
Achja, bin nicht so affin mit CAD-Zeichnungen, also bitte etwas Nachsicht oder im besten Fall natürlich ein paar Tips zur Verbesserung

Hier die STL-Dateien aus Fusion360...

ZisternenBox.stl
Zisterne_Deckel.stl

[Samson71]

@drax84
Bitte die Links und und Bilderuploads bearbeiten. Die Links sind unnötig lang (Affiliate Link?) und es hätte eine Bezeichnung der Teile ohne Kauflink gereicht. Die Uploads der Bilder sind wohl mehrfach hängen geblieben.

[la_saxe]

@eisbaeeer sagte in Füllstandsmessung per Pegelsonde.:

Der Zwischenadapter sieht dann so aus:

Darauf wird dann das Display mit dem I2C Adapter gesteckt.

Hey @eisbaeeer

kannst du mir sagen, wo ich die .stl hierzu finde oder nach was ich suchen muss?
Würde mir den DIN Halter zur Hutschienenmontage des Displays auch gern ausdrucken.

Danke dir vorab

[Eisbaeeer]

@la_saxe Ich hab dir die STL ins Github gepackt: https://github.com/Eisbaeeer/Arduino.Ethernet.Zisterne
Grüße Lars

[la_saxe]

@eisbaeeer Herzlichen Dank!

[topsurfer]

@atifan said in Füllstandsmessung per Pegelsonde.:

Du hast am INA219 insgesamt 8 PINS die alle belegt sein müssen.

Hi,
plane die Version mit dem ISA219 aufzubauen, hänge aber an der Aussage >" Du hast am INA219 insgesamt 8 PINS die alle belegt sein müssen." und dem Bild, welches die Beschaltung darstellt.
Hier sind "nur" 6 Pins belegt.
Was ist mit den "Vin-" und "Vin +" an der Stiftleiste (bei Vcc, Gnd, SCL, SDA) ?

[Daniel1337]

@arni_banone also meine Sonde hielt ca 3 Monate mit 0,x Liter erschreckender Genauigkeit. Nun ist es wie bei dir. Die Sonde schwankt. Ich gehe daher von einem Defekt aus

[Daniel1337]

@rostnagel hatte die gleiche Sonde bestellt. Erschreckend genau leider nur 3 Monate gehalten dann ist die Genauigkeit von 0,x Liter auf 400 Liter gewechselt. Der Wert springt extrem