Smart Thirst Alert: DIY Pflanzen-Alarm für optimale Bewässerung

Komponenten und Zubehör

Komponente	Anzahl
Microchip ATmega328	1
16 MHz Quarz	1
Keramik-Kondensator 20 pF	2
Linearer Regler 7805 (5V)	1
LED (beliebige Farbe)	2
Widerstand 10 kΩ	1
Widerstand 220 Ω	1
Widerstand 470 Ω	1
Schiebeschalter	1
C&K PTS 645 Taster	1
Piezo-Summer	1
9V-Blockbatterie	1
9V-Batterieclip	1
SparkFun Bodenfeuchtesensor (mit Schraubklemmen)	1
Arduino UNO (zum Programmieren)	1
3D-gedrucktes Gehäuse	1

Benötigte Werkzeuge

• Lötkolben
• Bleifreies Lötzinn

Apps und Online-Dienste

• Patchr PCB Editor
• Patchr PCB Manufacturing (15 % Rabatt mit Code „GoPatchr“)
• Arduino IDE
• Onshape (3D-CAD)

Über dieses Projekt

Wie alles begann

Ich gestehe: Ich bin ein schrecklicher Pflanzeneltern. Egal ob zu viel oder zu wenig Wasser – meine Pflanzen überleben es nicht. Dabei liebe ich ihr Grün, das jeden Raum belebt. Also baute ich den Thirsty Plant Detector: Ein Gerät, das für Ihre Pflanzen spricht und per Zwitscher-Ton meldet, wenn sie Durst haben.

Das Herzstück ist der Explorer Uno (ATmega328-basiert), kombiniert mit einem Bodenfeuchtesensor und Piezo-Summer. Der Summer nutzt ein Piezo-Element, das sowohl Töne erzeugen als auch Vibrationen detektieren kann. Der Feuchtesensor funktioniert als variabler Widerstand: Zwei Sonden in der Erde messen die Leitfähigkeit (0–1023). Mehr Wasser = bessere Leitfähigkeit = niedrigerer Widerstand.

Schritt 1: Breadboard-Aufbau

Zuerst alles auf dem Steckbrett testen. Ich nutze einen Arduino Uno für die Entwicklung und übertrage den ATmega328 später auf die PCB. Sie können entweder den fertigen SparkFun-Sensor nutzen oder selbst einen bauen: zwei Metallstäbe (z. B. Messing-Hobbystäbe), Draht und ein 47 kΩ Widerstand.

Laden Sie den Test-Code hoch:

Thirst_Alert.ino auf GitHub

Wenn alles funktioniert, hören Sie ein Grillen-Zirpen. Berühren Sie die Sonden miteinander – der Ton stoppt.

Schritt 2: PCB-Design mit Patchr

1. Bei Patchr anmelden (4-min-Tutorial verfügbar).
2. „Explorer Uno“-Template wählen – spart das Arduino-Layout.
3. Board-Größe anpassen für Sensor und Summer.
4. Widerstand platzieren: 5V → A0, plus Durchkontaktierung für Sonden.
5. Summer an GND und Digital Pin 5 anschließen.
6. Verbindungen mit Breadboard abgleichen, dann exportieren. Fertigung via Patchr Manufacturing empfohlen.

Schritt 3: Gehäuse-Design

Während die PCB gefertigt wird, das Gehäuse in Onshape (oder TinkerCAD) designen. Board-Abmessungen im BRD-Tab beachten. Meine Datei gibt es auf Thingiverse. Ohne 3D-Drucker: Online-Druckservices oder Bastelmaterial nutzen.

Schritt 4: Montage

PCB eingetroffen? Lötkolben an, Lieblingsmusik an – Lieblingsprogrammiersprache: Lötzinn (Bob Pease). Summer bei mir per Kabel ans Gehäuseoberteil angebunden. Patchr-Projekt und Schaltpläne als Referenz nutzen.

Ab jetzt keine vertrockneten Pflanzen mehr – außer absichtlich (Kale-Chips). Fragen, GIFs, Dad-Jokes oder Löt-Playlists in die Kommentare!

Code

/* Thirst Alert Plant Alarm - Patchr.io
   Tutorial: hackster.io/patchr
   November 2019 */
#include "Volume.h" // Connor Nishijima (2016)

int sensorPin = A0;
int sensorValue;
int limit = 300;
Volume vol;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  vol.begin();
  vol.setMasterVolume(1.00); // 0.00–1.00
  vol.delay(500);
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  Serial.println(sensorValue);
  if (sensorValue > limit) {
    Serial.println("*cricket*");
    chirp();
    vol.delay(random(1000, 30000)); // 1–30 s Pause
  } else {
    vol.noTone();
  }
}

void chirp() {
  int freq = random(3700, 4000);
  float volume = random(10, 101) / 100.00;
  int chirpType = 1;
  if (chirpType == 1) {
    int chirpCount = random(1, 3);
    chirp(chirpCount, freq, volume);
  }
}

void chirp(byte times, int freq, float volume) {
  float fadeOut = 1.00;
  while (times > 0) {
    float mv = 0;
    while (mv < 1.00) {
      for (int v = 0; v < 255; v += 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      for (int v = 255; v > 0; v -= 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      vol.delay(20);
      mv += 0.2;
    }
    mv = 1.00;
    while (mv > 0.00) {
      for (int v = 0; v < 255; v += 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      for (int v = 255; v > 0; v -= 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      vol.delay(20);
      mv -= 0.2;
    }
    vol.noTone();
    fadeOut -= 0.75;
    times--;
  }
}

CAD-Dateien & Gehäuse

Thirst Alert Gehäuse auf Thingiverse
Gerber-Datei für Patchr Manufacturing: thirstalertpcb_5kbOAcFilw.zip

Schaltplan

Siehe Anhang: Schaltplan-Bild