ESP32 スマートガーデン：土壌水分センサーで自動水やり

問題

水やりを忘れて植物が枯れる。あるいは水をやりすぎて根が腐る。必要なのは、植物が実際に喉が渇いているタイミングを感知して、自動で水をやってくれる仕組みです。

ESP32、土壌水分センサー、リレーがあれば、完全自動のスマートガーデンを作れます：

• 土壌の水分を24時間365日モニタリング
• （固定スケジュールではなく）必要なときに水をやる
• 水タンクが空になったらアラートを送信

作るもの

ESP32 駆動の自動水やりシステム。1時間ごとに土壌水分を読み取り、土が乾いたら水ポンプを起動します。任意で WiFi に接続し、MQTT 経由でのリモート監視も可能。

難易度： 初心者  |  所要時間： 45分  |  費用： 部品代 約$35

必要なハードウェア（部品リスト）

さらに、ミニ水ポンプ（5V、どのホームセンターでも約$3）とシリコンチューブが必要です。ポンプのプラス線はリレーを通して接続します。

ステップ1：配線

ESP32 ↔ 土壌水分センサー

ESP32 ↔ リレーモジュール

ESP32 ↔ OLED ディスプレイ

重要： 水ポンプはリレーの NO（ノーマリーオープン）端子と COM 端子に接続します。リレーはスイッチとして働き、GPIO 26 が LOW になるとポンプが ON になります。

ステップ2：キャリブレーション

自動化する前に、土の「乾き」と「湿り」の値を調べる必要があります：

1. センサーを乾いた土に挿す → アナログ読み取り値を記録（例：3200）
2. 湿った土に挿す → 読み取り値を記録（例：1400）
3. しきい値を計算 — この値未満＝十分に湿っている、超える＝水やりが必要

DRY_VALUE = 3200   (your reading in dry soil)
WET_VALUE = 1400   (your reading in wet soil)
THRESHOLD = 2500   (trigger watering above this)

ステップ3：コードをアップロード

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);

// --- Pins ---
#define SOIL_PIN 34
#define PUMP_PIN 26

// --- Calibration (change these!) ---
const int DRY_VALUE = 3200;
const int WET_VALUE = 1400;
const int THRESHOLD = 2500;

const unsigned long CHECK_INTERVAL = 3600000;
const unsigned long PUMP_DURATION = 5000;
unsigned long lastCheck = 0;

void displayReading(int raw, int percent) {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 0);
  display.println("Smart Garden");
  display.drawLine(0, 10, 128, 10, SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 20);
  display.printf("Moisture: %d%%", percent);
  display.setCursor(0, 35);
  if (percent < 40) {
    display.println("Status: DRY");
    display.println("Pump: ACTIVE");
  } else {
    display.println("Status: OK");
    display.println("Pump: OFF");
  }
  display.setCursor(0, 55);
  display.printf("Raw: %d", raw);
  display.display();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PUMP_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(PUMP_PIN, HIGH);
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
    Serial.println("OLED not found!");
  }
  display.clearDisplay();
  display.display();
}

void loop() {
  if (millis() - lastCheck >= CHECK_INTERVAL || lastCheck == 0) {
    lastCheck = millis();
    int raw = analogRead(SOIL_PIN);
    int percent = map(raw, DRY_VALUE, WET_VALUE, 0, 100);
    percent = constrain(percent, 0, 100);
    Serial.printf("Soil: %d%% (raw: %d)n", percent, raw);
    displayReading(raw, percent);
    if (percent < 40) {
      Serial.println("Soil is dry! Watering...");
      digitalWrite(PUMP_PIN, LOW);
      delay(PUMP_DURATION);
      digitalWrite(PUMP_PIN, HIGH);
      Serial.println("Watering complete.");
    }
  }
}

ステップ4：設置

1. 容量式土壌水分センサーを植木鉢の土に挿す
2. 水ポンプをチューブで植物まで繋ぎ、水容器に設置
3. ESP32 に USB または18650 バッテリーシールドで給電
4. OLED ディスプレイにリアルタイムの水分率とポンプ状態が表示される
5. 1時間ごとにシステムが土壌水分をチェックし、自動で水やり

なぜ容量式センサーのほうがいいのか

このシステムは容量式（キャパシティブ）の土壌水分センサーを使います（抵抗式ではありません）。抵抗式は金属プローブが露出していて、湿った土の中で数週間で腐食します。容量式は電子部品を保護層の内側に密封するので、劣化せずに何年も使えます。

さらに進めるには

• WiFi + MQTT を追加 — 水分データをスマホに転送（MQTT チュートリアルと組み合わせる）
• センサーを複数追加 — マルチプレクサー（CD4051BE）で1つの ESP32 から複数の植物を監視
• 水位センサーを追加 — 水タンクが少なくなったらアラート
• Home Assistant 連携 — スマートホームダッシュボードからポンプを制御
• 太陽光発電 — 5V ソーラーパネル＋18650 バッテリーシールドで屋外常設も可能

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