Plant Bot : เซนเซอร์วัดความชื้นในดินและไดรเวอร์ปั๊มที่ใช้ ESP32-C3 สำหรับการดูแลต้นไม้ในร่มแบบอัตโนมัติ

Plant Bot เป็นอุปกรณ์ดูแลต้นไม้แบบโอเพนซอร์สที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-C3 และรวมเซนเซอร์วัดความชื้นในดินแบบคาปาซิทีฟที่ทนต่อการกัดกร่อน พร้อมทั้งไดรเวอร์ปั๊มไว้ในแผ่นวงจรพิมพ์หรือ PCB เดียวกัน ช่วยลดความจำเป็นในการใช้สายเคเบิลเพิ่มเติม

Plant Bot ถูกออกแบบมาเพื่อดูแลต้นไม้ในร่มแบบอัตโนมัติโดยผสานการวัดความชื้นในดิน การวัดแสง และการทำงานของปั๊มน้ำ สามารถจ่ายพลังงานผ่านพอร์ต USB หรือแบตเตอรี่แบบเหรียญเพียงก้อนเดียว ซึ่งใช้งานได้นานถึง 1 สัปดาห์เมื่ออัปเดตข้อมูลทุกวัน ไฟ LED แบบหลายสีบนบอร์ดจะแสดงสภาพความชื้นในดินในปัจจุบัน โดยแสดงเป็นสีแดง (แห้ง) ไปจนถึงสีน้ำเงิน (ชื้น)

เส้น “Soil Level” บนบอร์ดระบุความลึกสูงสุดที่เซนเซอร์หรืออุปกรณ์ควรถูกฝังลงในดิน ตามข้อมูลจากผู้ผลิต Plant Bot จะไม่ได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนหากระดับดินไม่เกินเส้นนี้ อุปกรณ์อื่นๆ ที่เราเคยนำเสนอซึ่งใช้เซนเซอร์วัดความชื้นในดินมักแยกบอร์ดหลักออกจากเซนเซอร์และเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟ ตัวอย่างเช่น Maker Uno RP2040 Kit, ANAVI Gardening uHAT และ Eduponics Mini v2.0 ยกเว้น TTGO T-Higrow ซึ่งมีการออกแบบคล้ายกับ Plant Bot

สเปคของ Plant Bot:

โมดูลไร้สาย – โมดูล ESP32-C3-MINI
- ESP32-C3 SoC โปรเซสเซอร์ 32-bit RISC-V แบบsingle-core @ สูงสุด 160MHz การเชื่อมต่อ: Wi-Fi 2.4GHz และ Bluetooth (BLE) 5.0
- หน่วยความจำ – ROM 384 KB, SRAM 400 KB (แคช 16 KB)
- ที่เก็บข้อมูล – Flash ขนาด 4MB
USB – พอร์ต USB-C สำหรับการจ่ายไฟและการเขียนโปรแกรม
การเชื่อมต่อ – เทอร์มินัลสกรูแบบ 2 ทิศทางสำหรับปั๊มน้ำ
เซนเซอร์
- เซนเซอร์วัดแสง Vishay TEMT6000X01
  - มุมของความไวครึ่งหนึ่ง: ± 60°
  - ความไวแสงสูงสุด: 570nm (เหมาะสำหรับพืช)
- เซนเซอร์วัดความชื้นแบบคาปาซิทีฟ
ไดรเวอร์ปั๊ม – มอเตอร์ไดรเวอร์ Texas Instruments DRV8837C
อื่นๆ – ไฟ LED หลายสีสำหรับแสดงระดับความชื้นในดิน, ไฟ LED 1 ดวงสำหรับเปิดใช้งานปั๊ม, ปุ่ม 2 ปุ่ม
แหล่งจ่ายไฟ
- LDO ขนาด 3.3V 700mA ผ่าน USB หรือแบตเตอรี่แบบ coin cell
- Texas Instruments BQ24073RGTR (ชาร์จแบตเตอรี่)
  - การป้องกันอุณหภูมิสูงเกิน, แรงดันไฟเกิน และการลัดวงจร
  - กระแสชาร์จ: 1.5A
การติดตั้ง: เสียบลงในดินด้วยวัสดุ FR-4

Plant Bot measurements on Thingspeak — การอ่านค่าจาก Plant Bot บน Thingspeak

Plant Bot เป็นโปรเจกต์แบบโอเพนซอร์ส โดยมีวงจร (schematics), ซอร์สโค้ด, และตัวอย่างการใช้งานที่โฮสต์อยู่บน GitHub ตัวมอนิเตอร์สำหรับพืชที่ใช้ ESP32-C3 สามารถโปรแกรมได้โดยใช้ ESP-IDF (สำหรับผู้ใช้ขั้นสูง), MicroPython, หรือ Arduino ตัวอย่างที่มีให้สามารถทำให้ Plant Bot ส่งการแจ้งเตือนไปยัง Telegram หรือส่งค่าการวัดไปยังแพลตฟอร์ม IoT เช่น Thingspeak หรือ Firebase หน้าบทความโปรเจกต์ใน Hackaday มีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์