Raspoulette: Solar-betriebenes autonomes Hühnerklappen-System Prototyp

Hallo zusammen,

Als ich einen Raspberry-Pi-Wettbewerb sah, beschloss ich, eine Idee, die ich schon länger hatte, in einen greifbaren Prototyp zu verwandeln – lernt Raspoulette kennen.

Raspoulette ist ein autonomes, solarbetriebenes System, das eine Hühnerklappe öffnet, wenn Sonnenlicht ankommt, und sie schließt, wenn das Licht schwindet. Unten finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, die alles abdeckt – von der benötigten Hardware bis zur Software, die es zum Laufen bringt.

Was Sie brauchen:

• Solar-Unterbrecher – 1× 12-V-Relais, 1× LDR, 1× 1-MΩ-Potentiometer, 4× Widerstände (180 kΩ, 10 kΩ, 100 Ω, 4,7 kΩ), 3× NPN-Transistoren (z. B. BC547), 1× Diode
• Spannungsregler – LM7805, großer Elektrolytkondensator, männlicher Micro-USB-Pin
• Motortreiber – L293, 12-V-DC-Motor
• Hardware-Teile – 10-L-Flasche, alter Drucker für Schienensystem, alter Bohrer-Akku, PVC-Rohr, Raspberry Pi (Model B empfohlen, Model A funktioniert auch), Klebeband, Holzstücke
• Software – Python

Schritt 1: Solar-Unterbrecher

Der Unterbrecher hat zwei Aufgaben: Er schaltet den Raspberry Pi basierend auf Lichtpegel ein oder aus und startet das Python-Skript beim Hochfahren.

Die Schaltung nutzt einen Spannungsteiler aus LDR und 180-kΩ-Widerstand (plus Potentiometer zur Kalibrierung). Wenn Licht auf den LDR trifft, erhöht der Teiler die Basisspannung des ersten Transistors, sodass der zweite und dritte leiten. Der resultierende Strom energisiert die Relaisspule, die den Pi einschaltet.

Durch Einstellen des Potentiometers können Sie den Lichtschwellenwert festlegen, der das Relais aktiviert.

Um das Skript automatisch zu starten, fügen Sie folgende Zeile in /etc/rc.local vor der exit 0-Zeile ein:

sudo python /home/pi/Poulerail.py 

Damit startet der Pi das Poulerail.py-Skript bei jedem Hochfahren.

Schritt 2: Spannungsregler

Raspberry Pi benötigt eine stabile 5-V-Versorgung. Der LM7805 ist ein einfacher, zuverlässiger Linearregler, der die Eingangsspannung auf 5 V reduziert. Einen großen Elektrolytkondensator auf der Ausgangsseite platzieren, um den Strom zu glätten und Spannungsspitzen zu vermeiden.

LM7805-Datenblatt (350 KB) für Pinbelegung und Anwendungshinweise herunterladen.

Schritt 3: Motortreiber

Wir nutzen einen standardmäßigen 12-V-DC-Motor, gesteuert von einem L293-Motortreiber. Der L293 ist günstig, einfach zu verdrahten und liefert ausreichend Strom für den Motor.

Verbindungszusammenfassung:

• Pin 8: +12 V (Motorversorgung)
• Pin 2: Raspberry Pi Ausgang (Steuersignal)
• Pin 7: Raspberry Pi Ausgang (Steuersignal)
• Pin 1: Enable
• Pin 16: +5 V (L293-Versorgung)
• Pins 4, 5, 12, 13: Masse
• Pins 3 & 6: Motoreingänge (Vorwärts/Rückwärts)

Vollständigen Pinout und Verdrahtungsdiagramme im L293-Datenblatt (204 KB) nachschlagen.

Sobald alles montiert ist, öffnet Raspoulette die Hühnerklappe automatisch bei Sonnenaufgang und schließt sie bei Dämmerung – alles solarbetrieben.