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Kontrolliert Wasser sparen

03.12.2014 | 08:30 Uhr |

Wasser ist kostbar – auch bei uns, wo es so einfach aus dem Hahn kommt. Ein Arduino-Projekt hilft, Wasser zu sparen.

Wassersparen beginnt im Kopf – doch das reicht nicht. Thomas Amberg ( @tamberg ) dachte weiter, denn selbst wer sparen möchte, merkt oft nicht, wie viele Liter Wasser in kürzester Zeit aus dem Hahn rauschen. Der Maker hatte eine Idee: Er setzt einen Arduino ein, um den Wasserverbrauch zu messen.

Sein Gerät nutzt einen Fluss-Sensor und farbige LED-Pixel. Ist mehr als ein Liter Wasser geflossen, wird eine Warnung angezeigt. Nur zudrehen muss der Nutzer dann selber.

Entstanden ist die Idee zu diesem Projekt an einem Wasser-Hackathon in der Schweiz.

Um den Wassersparer nachzubauen, brauchen Sie:

  • Lötkolben

  • Heißleimpistole

  • Säge

 

Vorbereiten und Testen der LED-Pixel

Kabel an LED-Pixel anlöten
Vergrößern Kabel an LED-Pixel anlöten
© CC BY-SA tamberg.org

An einen Streifen von 7 LED Pixeln werden folgende Kabel angelötet:

  • Schwarzes Kabel zu Neopixel GND

  • Gelbes Kabel zu Neopixel DI

  • Rotes Kabel zu Neopixel +5V

Es ist wichtig, die Kabel ans richtige Ende des Streifens zu löten. Beachten Sie dazu die kleinen, am Ende des Streifens aufgedruckten Pfeile.

Die Arduino-Bibliothek für Neopixel finden Sie auf GitHub unter https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel .

In der Arduino-Entwicklungsumgebung, öffnen Sie das Menü "Datei > Beispiele > Adafruit_NeopPixel > strandtest" und passen die Anzahl Pixel auf 7 an. Für einen ersten Test der Pixel laden Sie den Code auf den Arduino. Dann verbinden Sie die Kabel in folgender Reihenfolge - immer zuerst GND, gemäß dieser Anleitung: https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/best-practices .

  • Schwarzes Kabel Neopixel (GND) zu Arduino GND

  • Rotes Kabel Neopixel (+5V) zu Arduino +5V

  • Gelbes Kabel Neopixel (DI) zu Arduino Pin D6

Testen des Fluss-Sensors

Fluss-Sensor mit Schlauch
Vergrößern Fluss-Sensor mit Schlauch
© www.adafruit.com

Den Fluss-Sensor Beispielcode finden Sie auf https://github.com/adafruit/Adafruit-Flow-Meter .

Verbinden Sie den Fluss-Sensor wie im Beispielcode angegeben. Benennen Sie den Sketch von .pde in .ino um, öffnen Sie ihn und laden Sie den Code auf den Arduino. Zum Testen brauchen Sie noch nicht mal Wasser, da der Sensor auch auf einen Luftstrom reagiert. Blasen Sie einfach rein.

Verbinden und Testen der Hardware

Augmented Water
Vergrößern Augmented Water
© CC BY-SA tamberg.org

Laden Sie den Augmented-Water-Quellcode herunter von https://bitbucket.org/tamberg/waterhack/raw/tip/2014/AugmentedWater/AugmentedWater.ino und verkabeln Sie die Hardware neu wie folgt:

  • Schwarzes Kabel Fluss-Sensor zu Arduino GND

  • Rotes Kabel Fluss-Sensor zu Arduino +5V

  • Gelbes Kabel Fluss-Sensor zu Arduino Pin D3

  • Schwarzes Kabel Neopixel zu Arduino GND

  • Rotes Kabel Neopixel (+5V) zu Arduino +3.3V

  • Gelbes Kabel Neopixel zu Arduino Pin D2

Zum Testen laden Sie den Quellcode auf den Arduino - Ihr Lungenvolumen ist hoffentlich größer als ein Liter. Öffnen Sie den Serial Monitor der Arduino-Entwicklungsumgebung, um den Programm-Output anzuzeigen.

Bau eines Wasserhahn-Adapters

Bau des Wasserhahn-Adapters
Vergrößern Bau des Wasserhahn-Adapters
© CC BY-SA tamberg.org
Bau des Wasserhahn-Adapters
Vergrößern Bau des Wasserhahn-Adapters
© CC BY-SA tamberg.org
Bau eines Wasserhahn-Adapters
Vergrößern Bau eines Wasserhahn-Adapters
© CC BY-SA tamberg.org

Schneiden Sie ein 6 cm langes und ein zweites 4,5 cm langes Stück des (grünen) Schlauchs ab. Entfernen Sie die Spitze des Kunststoff-Reagenzglases mit der Säge. Durch einen zweiten Schnitt erhalten Sie ein ca. 2,5 cm langes, nach vorn verjüngtes Stück Reagenzglas. Stecken Sie den 6-cm-Schlauch dort hinein und dichten Sie das Ganze auf der Innenseite mit etwas Heißleim ab, wie auf dem Bild gezeigt. "Gummieren" Sie zudem die Innenseite des Adapters durch großzügiges Auftragen von noch mehr Heißleim. Verschließen Sie danach das eine Ende des Schlauchs, und blasen Sie hinein, um die Dichte des Adapters zu prüfen (idealerweise erst, wenn der Heissleim abgekühlt ist).

Arduino, Fluss-Sensor und LED-Pixel zusammenfügen

Zusammenbau aller Teile
Vergrößern Zusammenbau aller Teile
© CC BY-SA tamberg.org

Stecken Sie die beiden (grünen) Schlauchteile auf den Fluss-Sensor. Der Adapter kommt dabei auf die Oberseite. Benutzen Sie die Kabelbinder, um den Neopixel-LED-Streifen am Sensor festzumachen. Die Kabel sollten dabei auf der Oberseite zu liegen kommen, wo auch der Adapter ist. Dann schnallen Sie den Arduino auf den Fluss-Sensor. Die Oberseite des Arduinos sollte dabei gegen den Sensor zeigen. Achten Sie darauf, dass der USB-Anschluss frei bleibt.

Verwenden des Wasserspargeräts

Anbringen am Wasserhahn
Vergrößern Anbringen am Wasserhahn
© CC BY-SA tamberg.org

Stellen Sie sicher, dass die LiPo-Batterie geladen ist. Verbinden Sie die Batterie wie folgt:

  • Schwarzes Kabel der Batterie zu Arduino GND

  • Rotes Kabel der Batterie zu Arduino VIN

Verstauen Sie die LiPo-Batterie zwischen Arduino und Fluss-Sensor. Dann stecken Sie das Gerät an einen Wasserhahn. Drehen Sie den Hahn langsam auf.

Beim Aufdrehen des Wasserhahns leuchtet es zunächst Blau.
Vergrößern Beim Aufdrehen des Wasserhahns leuchtet es zunächst Blau.
© CC BY-SA tamberg.org

Nach ca. einem Liter sollten die LED-Pixel auf Rot wechseln. Schließen Sie den Hahn wieder - Wasser ist kostbar.

 

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