Messung von Umgebungsbedingungen für Pflanzen mit LILYGO®TTGO T-Higrow Sensor

Wie zu erwarten war, hat der resistive Sensor der M5Stack Earth Unit, der im Post Messung von Umgebungsbedingungen für Pflanzen beschriebenen Messeinrichtung, schon bald seine Funktion aufgegeben. Beachten Sie den Hinweis in der Dokumentation zur M5Stack Earth Unit:

Electrode of the unit is not anti-corrosive, or waterproof, for POC purpose only. Pls do NOT put it in humidity environment for a long while.

https://docs.m5stack.com/en/unit/earth

In meinem zitierten Post hatte ich bereits auf einen kapazitiven Sensor hingewiesen., den ich auch noch an der dort beschriebenen Messeinrichtung einsetzen werde.

Hier habe ich nun einen LILYGO®TTGO T-Higrow ESP32 WiFi And Bluetooth Battery And DHT11 Soil Temperature And Humidity Photometric Electrolyte Sensor verwendet, um die Korrosionsproblematik durch Verwendung eines kapazitiven Sensors zu entschärfen und Batteriebetrieb zu testen.
Der Sensor weist keine Anzeige auf, wodurch trotz des relativ kleinen LiPo-Akkus mit einer Kapazität von nur 200 mAh und genügend grossem Sendeintervall Batteriebetrieb möglich sein sollte. Der LiPo-Akku kann bei Bedarf über USB nachgeladen werden.

Der verwendete Sensor wird in unterschiedlichen Ausführungen angeboten. Für Temperatur und Luftfeuchtigkeit kommt entweder ein DHT11 oder ein BME280 zum Einsatz. Der  BME280 liefert zusätzlich noch den Luftdruck. Ein BHI1750 wird zu Erfassung des Umgebungslichts verwendet.

Die Bodenfeuchtigkeit (Soil Moisture) wird nach einem Frequenz-Spannungswandler von einem Kanal der internen AD-Umsetzers erfasst. Ein zweiter dient der Erfassung der Batteriespannung.

Die AD-Umsetzer des ESP32 überzeugen nicht für präzise Messungen. Für den Einsatz hier reicht die Genauigkeit jedoch aus. Hierzu möchte ich auf meinen Post https://ckblog2016.net/2018/03/03/esp32-adc-dac verweisen.

Ein wasserdichter DS18B20 kann über einen vierpoligen Stecker kontaktiert und für die Messung der Bodentemperatur eingesetzt werden. Beim Stecker handelt es sich aber nicht um einen Grove-Konnektor. Hier muss der passende Sensor von LilyGo eingesetzt oder das Kabel selbst konfektioniert werden.

Das Programm HiGrowESP32Pushover.ino dient der Abfrage der Sensoren, baut eine WiFi-Verbindung auf und versendet die erfassten Daten über Pushover. Es ist auf Github abgelegt und steht dort zum Download zur Verfügung.

Das nebenstehende Bild zeigt die Push Nachrichten bei der Inbetriebnahme des Sensors.

Um die knapp bemessene Batterie zu schonen, ist der Messzyklus erst mal auf 30 min festgelegt. Ich werde die Laufzeit beobachten.

Anfänglich ist der im Innenraum platzierte Sensor über USB mit dem PC verbunden. Dadurch wird der Sensor mit Spannung versorgt, die serielle Kommunikation über die Console ist möglich und der LiPo-Akku wird geladen. Sie erkennen das an den beiden unteren Datensätzen.

Danach habe ich den Sensor vom USB getrennt und ihn im Aussenbereich im Pflanztopf platziert. Sie erkennen das an der sinkenden Temperatur, der steigenden Luftfeuchtigkeit sowie der Bodenfeuchtigkeit, den veränderten Lichtverhältnissen und der Batteriespannung.

Der LiPo-Akku ist jetzt voll geladen und ich werden den Entladevorgang verfolgen.

Für ein paar Tage werde ich die Funktion des Sensors testen und die Werte in den folgenden Diagrammen aufzeigen. Sollte die Laufzeit des Sensors keine befriedigenden Resultate zeigen, dann kann der Messzyklus durchaus verlängert werden. Die hier erfassten Umgebungsbedingungen weisen in der Regel keine spontanen Änderungen auf.

Wundern Sie sich nicht über die geringen Temperaturschwankungen, denn der Sensor befindet sich in einem Pflanzkübel im beheizten Folienzelt. Die Heizung dient jedoch nur dem Frostschutz und schaltet bei Temperaturen unter 5 °C ein.

Nach einer Laufzeit von 13 1/2 Tagen ist der LiPo-Akku entladen. Ich werden den Messzyklus von 30 Minuten auf 1 Stunde erhöhen, wodurch die Laufzeit dann möglicherweise verdoppelt werden kann. Gestartet habe ich die neuen Messungen mit aufgeladenem LiPo-Akku am 30.11.2021 abends.


Nach einer Laufzeit knapp 14 Tagen ist der LiPo-Akku wieder entladen. Ich hatte mit einer deutlich verlängerten Laufzeit gerechnet und muss versuchen, die Ursache dafür zu finden.


2021-12-15/CK

Veröffentlicht von ckuehnel

Mein aktuelles Profil ist unter https://www.linkedin.com/in/ckuehnel zu finden.

2 Kommentare zu „Messung von Umgebungsbedingungen für Pflanzen mit LILYGO®TTGO T-Higrow Sensor

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