Plantwatery 自动植物浇水系统 Plantwatery

智能家居, ESP32 ⭐☆☆☆☆ (1/5) 已发布
Lumics 96 Stars 未知 BOM 完整度: /5 教程完整度: /5

项目简介

基于ESP32的自动浇水系统,含太阳能板、土壤湿度传感器和水泵。


Plantwatery 是一个面向家庭花园的自动化浇灌系统,由 Anna Dai 和 Maurin Widmer 共同开发。它的核心目标是为植物提供稳定、智能的浇水管理,同时实现完全自主运行。系统基于 ESP32 微控制器,搭配电容式土壤湿度传感器、太阳能电池板、18650 锂电池以及水泵,构成一套完整的闭环控制方案。每天自动检测两次土壤湿度,当湿度低于设定阈值时,系统会启动水泵进行补水,并将采集到的数据和设备状态通过 Wi-Fi 以 MQTT 协议上传至云端,方便用户远程查看。

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项目特点

**全自动运行**:每天定时测量土壤湿度,自动判断是否需要浇水。
**太阳能供电**:使用 5V 太阳能电池板为 18650 锂电池充电,实现长期自主运行。
**无线数据上报**:通过 WiFi 使用 MQTT 协议将传感器数据和系统状态上传至云端。
**OTA 远程更新**:固件支持自动检查并更新,方便远程调整参数(如浇水时间、传感器偏移等)。
**3D 打印防水外壳**:提供完整的外壳图纸,保护内部电子元件免受水汽侵蚀。
**模块化设计**:控制单元、太阳能部分、土壤测量部分和水路部分可独立组装和维护。

技术规格

主控芯片
土壤传感器
供电方式
电池管理
电压调节
水泵
通信协议
测量频率
外壳材料
固件框架

项目资源

物料清单 (BOM)

物料名称 数量 参考价格 备注
ESP32 DevKit 1 主控板
IRF520N Mosfet 板 1 驱动水泵
TP4056 充电管理板 1 电池充电
18650 电池盒 1 电池座
18650 锂电池 3.7V 1 可充电
PCB 原型板 1 焊接连接
LDO MCP1700-3302E 1 3.3V 稳压
27kΩ 电阻 1 分压
100kΩ 电阻 1 分压
100μF 电容 1 滤波
100nF 电容 1 滤波
PCB 螺丝端子 若干 接线
杜邦线 若干 跳线连接
长导线 若干 外部传感器连接
3D 打印外壳 1套 见 housing 文件夹
5V 200mA 太阳能电池 1 发电
3D 打印支架 1 安装太阳能板
热熔胶 适量 防水密封
木棍 1 固定支架
电容式土壤传感器 1 湿度检测
热熔胶 适量 防水处理
5V 2.4W 微型水泵 1 抽水
6mm 外径水管 若干米 输水
水管连接头 若干 分支连接
水管堵头 若干 末端封堵
大桶 1 储水
木棍/铁丝 适量 固定水管

3D 模型

模型名称文件名文件
SolarPanel(STL 模型) SolarPanel.STL
bottom(STL 模型) bottom.STL
deckel(STL 模型) deckel.STL

所需工具

工具用途是否必需
3D 打印机 打印外壳和支架 ✅ 是
焊台 焊接电子元件和连接线 ✅ 是
热熔胶枪 防水密封处理 ✅ 是
螺丝刀 安装螺丝端子 ✅ 是
剥线钳 处理导线端头 ✅ 是
万用表 测试电路连接 ▢ 推荐

能力画像

记忆与知识检索
1/5
逻辑推演
2/5
表达与交流
1/5
感知与观察
2/5
数理与计算
2/5
动手与操作
4/5
狂热与坚持
2/5
创造与创新
3/5

所需技能

🔧 **动手能力**:需要焊接电子元件、组装 3D 打印外壳、连接水管和传感器,具备中等动手能力。 💻 **编程能力**:需要了解 Arduino 框架,能够修改代码中的参数(如浇水时间、MQTT 主题等),具备基础编程能力。 ⚡ **电子电路**:需要理解 ESP32 引脚连接、LDO 稳压、Mosfet 驱动、电池管理电路,具备基础电子知识。

适用场景

**家庭花园自动灌溉**:为阳台或小花园的盆栽植物提供定时自动浇水。
**远程植物监控**:通过 MQTT 云端查看土壤湿度和系统状态,适合经常出差或忙碌的园艺爱好者。
**太阳能离网应用**:在无市电的户外场景(如温室、屋顶花园)实现自主灌溉。
**DIY 物联网学习项目**:作为 ESP32 + 传感器 + MQTT 的综合实践项目,适合学习嵌入式开发和物联网技术。