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Jens Dietrich
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Füllstandsmesser mit Drucksonde und digitalem DS2408 1-Wire Busanschluss


...bin im Urlaub
Onewire hydrostatischer Füllstandsmesser

Steuermodul mit One-Wire DS2408 Busanschluss / hydrostatischer Füllstandsmesser

Auch diese Schaltung ermittelt mit Hilfe einer hydrostatischen Drucksonde und dem dargestellten Steuermoudul (elektronische Auswerte- / Verarbeitungseinheit) mit DS2408 den Füllstand einer Zisterne oder eines Brunnens. Der Füllstandswert wird aber nicht mit einer LED oder LCD Anzeige dargestellt, sondern kann über einen 1-Wire Bus von einer bereits vorhandenen Home Zentraleinheit abgefragt und dann beliebig weiterverarbeitet werden. Die wasserdichte und vollvergossene Drucksonde gibt über eine zweiadrige und verlängerbare wasserfeste Gummikabelverbindung den Rohwert vom Wasserdruck an das Steuermodul weiter. Der Wasserdruck steigt proportional zur Höhe des Wasserstandes und kann damit zentimetergenau ermittelt werden. Die Drucksonde wird einfach zum Boden der Zisterne herabgelassen. Die Form und Grösse der Zisterne spielt dabei keine Rolle.
Das besondere an diesem Steuermodul ist der Fakt, dass der im Atmega8 berechnete Füllstandes von 0-100% nicht erst per PWM in einen analogen Wert und dann wieder in einen digitalen Wert (über einen AD Wandler) für eine Busanbindung gewandelt wird. Unter Umständen könnte das hin und herwandeln zu kleinen Ungenauigkeiten führen. Es wäre aber erforderlich, dass die eigene Steuereinheit, die den 1-Wire Bus abfragt, den eingesetzten DS2408 abfragen kann. Es werden dann einfach alle 8 digitale Eingängen gelesen. Die unteren 7 Bits liefern den Füllstandswert in Prozent. Das Bit 8 ist immer 1, wenn das Steuermodul und auch der Drucksensor intakt ist. Das Bit 8 sollte schon in der eigenen Software verarbeitet werden. Man würde sonst nie einen Fehler der Drucksonde, des Steuermoduls oder auch nur einen simplen Spannungsausfall mitbekommen. Als Download gebe ich hier eine kleine Software mit. Die habe ich unter Python für einen Raspberry Pi geschrieben. Sie zeigt im einfachen Terminalfenster den Füllstand in Prozent als Liste an bzw. loggt jede Werteänderung des Füllstandes in eine Datei. Das Programm kann jeder umschreiben, weiterverwenden oder . . . Bitte aber keine Fragen nach warum und wieso. Es soll nur eine kleine Starthilfe für die Raspberry Anwender darstellen und wurde auch aus diesem Grund geschrieben und mit ausreichenden Bemerkungen versehen. Natürlich kann man auch per Arduino oder anderen Schaltungen die Füllstandswerte des Steuermoduls lesen. Da auch der 1-Wire Bus bei Leitungslängen ab 50cm eine sauberen Busabschluss benötigt, besitzt das Steuermodul einen Jumper. Sollte sich das Steuermodul am Ende eine längeren Busleitung befinden und eine Kommunikation nicht möglich sein, sollten Sie den Jumper stecken. Der Bus wird dann mit einem 4,7KOhm Widerstand gegen die positive Spannung gezogen. Die erforderliche Programmierung ist in wenigen Minuten mit den kleinen DIP Schaltern des Steuermoduls gemacht. Das Steuermodul hat auch eine neuere Funktion, die man bei teilbefüllten Zisternen verwenden kann. Wenn sich die Zisterne langsam füllt, wird der steigende Pegel als neuer 100% Wert vollautomatisch angelernt. So etwas macht sich auch bei der Verwendung der Drucksonde in einem Brunnen sehr gut.

download der kompletten Anleitung / Beschreibung als PDF (241 KB)
download der Schaltung als PDF (97 KB)
download der Raspberry PI Beispielsoftware in Python mit Logfunktion (2 KB)

das Steuermodul von unten, der DS2408 ist ein SMD Bauteil
Steuermodul für eine Hutschinenmontage
DS2408 Steuermodul mit Drucksonde

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