Anschluss von normalen Ventilen
Um "normale" Bewässerungsventile anzuschließen, können Wemos Relais über die internen GPIOS genutzt werden. Möchte man mehr als 4 Ventile verwenden, können über kaskadierende PCF8574 Controller bis zu 64 Standardventile angeschlossen werden. Wird mehr als ein Controller verwendet muss beachtet werden, jedem Controller über die OnBoard-Jumper eine eindeutige ID einzustellen, siehe dazu im Kapitel "Verschlüsselung von Portnummern".
Normale Ventile sind solche, die mit einem Dauerstrom öffnen und ansonsten geschlossen sind (siehe auch im Abschnitt "Verkabelung"). Diese gibt es in verschiedensten Ausführungen, 5VDC, 12VDC aber am verbreitesten sind 24VAC wie zb. die 24V Version von Gardena oder Hunter. Nachfolgend wird auf die 24VAC VErsion eingegangen, es kann aber auch stattdess jede andere VErsion verwendnet werden.
im ersten Schritt müssen alle Komponenten korrekt miteinander verbunden werden. Es gibt zwei Stromkreise – 5 Volt Gleichstrom (VDC) und 24 Volt Wechselstrom (VAC). Der 5 VDC Stromkreis versorgt die Relais und den NodeMCU mit Strom. Der 24VAC Stromkreis (mit einem Trafo von 230 Volt auf 24 Volt Wechselstrom reduziert) versorgt die Magnetventile mit Strom. Es können mit diesem Trafo alle Magentventile benutzt werden, die mit 24VAC angesteuert werden. In der Regel benötigt jedes Ventil knapp 500mA. Für 2 gleichzeitig geöffnete Ventile muss also ein Netzteil mit mindestens 1000mA beschafft werden.
Die Magnetventile sind von der Funktionsweise recht einfach aufgebaut. Ohne Stromzufuhr sind sie geschlossen und es kann kein Wasser fließen. Ist der Stromkreis geschlossen und die 24 VAC liegen an, sind die Ventile geöffnet und das Wasser fließt. Das Ganze wird mittels eines Relais realisiert. Die Verkabelung des NodeMCU mit dem/den Relais findet man im unteren Bild. Das Relais benötigt wie der NodeMCU 5 Volt Gleichstrom. Aus diesem Grund schließen wir beide an eine externe 5 Volt Quelle an. Das kann im einfachsten Fall ein USB Ladegerät sein. Dazu wird einfach der USB Stecker abgeschnitten und der Plus und Minuspol entsprechend an der NodeMCU und dem Relais verbunden.
Wurde der oben angesprochene PortExtender PCF8574 genutzt, so muss dieser entsprechend seiner Beschriftung noch an den i2c-Bus der NodeMCU sowie mit der Stiftleiste 1:1 an das Relaisboard angeschlossen werden. Nutzt man keinen PortExtender, so kann das Relaus direkt an einen freien GPIO der NodeMCU (zb. D5) verbunden werden. Benötigt man nur ein Ventil sowie einen ESP8266 Wemos D1 Mini, so kann das dazu passende Wemos RelaisBoard direkt aufgesteckt werden. Das Relais ist dann an D5 verbunden. (siehe auch das MinimalBeispiel)
Im nächsten Schritt wird das/die Ventil(e) angeschlossen. Hierfür benötigt man wie bereits erwähnt einen Trafo mit 24 Volt Wechselstrom. Dazu können Hutschienennetzteile oder Steckernetzteile verwendet werden. Bei Wechselstrom gibt es keinen Plus oder Minus Pol, somit muss bei der verkabelung mit dem Ventil nicht auf die Polung geachtet werden. Damit das Venitl nun über das Relais geschaltet werden kann, muss eine Phase an der C Klemme des Relais anschließen. Nun bleiben noch zwei Klemmen am Relais übrig. NC und NO.
NC steht für „normally closed“. Im Ruhezustand ist der Stromkreis geschlossen.
NO steht für „normally open“. Im Ruhezustand ist der Stromkreis geöffnet, bzw. unterbrochen.
Für unseren Fall soll der Stromkreis im Ruhezustand unterbrochen sein, da sonst ständig Wasser fließen würde. Also wird eines der 2 Kabel des Ventils an der NO Klemme angeschlossen. Die 2. Phase aus dem 24 Volt Trafo und das übrige Kabel des Ventils können direkt miteinander verbunden werden. Die Verkabelung über den NO sorgt zusätzlich dafür, dass im Falle eines Stromausfalls alle Ventile geschlossen werden.
Damit wäre die Verkabelung abgeschlossen.
Mit nur einem Controller und einem entsprechendem 8Kanal RelaisBoard sieht die fertige Verschaltung wie folgt aus:
