🌿 Insane Plant

🇬🇧 English Version

Willkommen bei Insane Plant! Dies ist eine kompakte 10-Kanal Bewässerungssteuerung auf Basis des ESP8266 (Wemos D1 Mini). Das System erfasst die Bodenfeuchtigkeit von 10 kapazitiven Sensoren über einen Hardware-Multiplexer und steuert 10 unabhängige 5V-Pumpen über zwei Schieberegister und MOSFETs. Alles integriert auf einem Custom-PCB, ausgelegt für eine stabile Spannungsversorgung der Pumpen.

✨ Was ist Insane Plant? (Hardware & Features)

• 10-Kanal Bewässerung: Das System kann bis zu 10 Pflanzen völlig unabhängig voneinander bewässern.

• Intelligente Sensorauswertung: Die Bodenfeuchtigkeit wird über 10 kapazitive Sensoren erfasst, die durch einen Hardware-Multiplexer (CD74HC4067) effizient von nur einem analogen Eingang des ESP8266 ausgelesen werden.

• Leistungsstarke Pumpensteuerung: 10 unabhängige 5V-Tauchpumpen werden über zwei Schieberegister (SN74HC595) und leistungsstarke N-Channel MOSFETs (AO3400) gesteuert. Die Schaltung ist auf Spitzenlasten von bis zu 3A ausgelegt.

• Handlötfreundliches SMD-Design: Die Platine nutzt für passive Bauteile das 1210-Format, was das Handlöten auch für Anfänger deutlich vereinfacht.

• Vollautomatische Logik in ESPHome: Das System nutzt ein modulares Konzept in ESPHome. Für jede Pflanze werden automatisch Steuerelemente (Gießmenge, Intervall, Trocken-Schwelle, Kalibrierung) sowie smarte Status-Sensoren (Zeit seit letzter Gießung & Countdown zur nächsten Prüfung) in Home Assistant generiert.

• Temperaturüberwachung: Ein optionaler DS18B20 Temperatursensor (One-Wire) kann direkt auf dem Board angeschlossen werden.

• Globaler Saison-Faktor: Ein globaler Multiplikator erlaubt es, die Gießmenge für alle Pflanzen gleichzeitig an die Jahreszeit (z.B. Sommer/Winter) anzupassen, ohne jede Pflanze einzeln ändern zu müssen.

• Skalierbares System: Brauchst du weniger als 10 Pflanzen? Das System ist so aufgebaut, dass du nicht benötigte Pflanzen einfach in der Konfiguration auskommentieren kannst, um Bauteile und ESP-Ressourcen zu sparen.

  💡 Funktionsweise: Das System liest nacheinander die Feuchtigkeitswerte der 10 Sensoren über den Multiplexer ein. Unterschreitet eine Pflanze die definierte Trocken-Schwelle im gewählten Zeitintervall, triggert der ESP8266 über die Schieberegister automatisch den MOSFET der passenden Pumpe und gießt exakt die eingestellte Milliliter-Menge.

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🛒 Einkaufsliste & Bauteile (BOM)

🧠 Mikrocontroller & Logik-ICs

Bauteil / Bezeichnung	Menge	Beschreibung
Wemos D1 Mini	1	Das ESP8266 Mainboard
CD74HC4067	1	16-Kanal-Multiplexer zum Auslesen der Sensoren (SOIC-24)
SN74HC595	2	Schieberegister zur Steuerung der MOSFETs (SOIC-16)

⚡ Leistungselektronik

Bauteil / Bezeichnung	Menge	Beschreibung
AO3400	10	N-Channel MOSFETs als Pumpentreiber
MP1584	1	Step-Down Konverter Modul (5V Spannungsversorgung)

🧲 Peripherie & Passive Bauteile

Bauteil / Bezeichnung	Menge	Beschreibung
Kapazitiver Sensor	10	Bodenfeuchtesensoren
5V Wasserpumpe	10	Mini-Tauchpumpen für die Bewässerung
DS18B20	1	1-Wire Temperatursensor
100nF Keramik (1210)	5	Entkopplungskondensatoren für die ICs

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🛠️ Die Schritt-für-Schritt Anleitung

Jeder kann dieses System bauen. Folge einfach stur diesen Schritten:

Schritt 1: Hardware fertigen & löten

1. Lade die ZIP-Datei aus dem Ordner Gerber/ bei einem Platinenfertiger deiner Wahl hoch. Das Board nutzt zwei Lagen (Top/Bottom). Alle Toleranzen sind Standard, du brauchst keine teuren Sonderfertigungs-Optionen wählen.
2. Besorge die nötigen SMD- und THT-Bauteile (siehe BOM).
3. Löte die Bauteile auf. Beginne mit den flachen SMD-Komponenten (1210-Format) und arbeite dich zu den ICs und THT-Bauteilen vor.
4. Wichtig für die Entkopplung: Achte darauf, die 100nF Kondensatoren so nah wie möglich an den Pins der ICs (Multiplexer, Schieberegister) zu platzieren.

Schritt 2: ESPHome vorbereiten

Aus Sicherheitsgründen nutzt dieses Projekt ausgelagerte Passwörter.

1. Erstelle in deinem Home Assistant / ESPHome-Ordner eine neue Datei namens secrets.yaml.

2. Füge exakt diese Struktur mit deinen eigenen, echten Daten ein:

   api_encryption_key: "DEIN_API_KEY"
   ota_password: "DEIN_OTA_PASSWORD"
   wifi_ssid: "DEIN_WLAN_NAME"
   wifi_password: "DEIN_WLAN_PASSWORT"
   ap_password: "DEIN_FALLBACK_HOTSPOT_PASSWORT"

3. Kopiere die Hauptdatei insane-plant.yaml sowie die Modul-Schablone plant_module.yaml aus dem Ordner ESPHome/ in deinen ESPHome-Konfigurationsordner.

   💡 Setup-Tipp: Wenn du weniger als 10 Pflanzen gießen möchtest, kannst du die nicht benötigten Pflanzen in der Datei insane-plant.yaml unter dem Punkt packages: durch ein vorangestelltes # einfach auskommentieren.

4. Binde den Wemos D1 Mini in dein ESPHome Dashboard ein.

5. Flashe das Board. Das System generiert nun automatisch alle Steuerelemente in Home Assistant.

Schritt 3: Verkabelung & Erster Start

1. Sensoren: Schließe deine kapazitiven Bodenfeuchtesensoren an die entsprechenden Eingänge an.
2. Pumpen: Verbinde deine 10 Wasserpumpen (5V) mit den MOSFET-Ausgängen.
3. Temperatur (Optional): Schließe den DS18B20 Temperatursensor (One-Wire) an.
4. Power On: Verbinde das 5V Netzteil mit der Platine.

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⚖️ Lizenz

Dieses komplette Projekt steht unter der CC BY-NC-SA 4.0 Lizenz. Das bedeutet: Nachbauen und Anpassen für private Zwecke ist ausdrücklich erwünscht, jede kommerzielle Nutzung oder der Verkauf sind strikt verboten!

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☕ Support dieses Projekts

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👨‍💻 Entwickelt von

Christopher

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