Sprout: Smarter Selbstbewässerungs-Blumentopf mit Arduino Nano & Bluetooth

Komponenten

• 1× Arduino Nano (oder Pro Mini)
• 1× HC-05 Bluetooth-Modul (optional, für Smartphone-Steuerung)
• 1× DC-Wasserpumpe (9 V / 12 V)
• 1× Bodenfeuchtesensor (widerstandsbasiert)
• 1× LM7805 5 V-Regler
• 1× IRF540 N-Kanal MOSFET (Pumpenschalter)
• 1× 220 Ω Widerstand (Gate-Schutz)
• 1× 1N4001 Freilaufdiode (Parallel zur Pumpe)
• 1× Schraubklemme 2-polig, DC-Buchse, Header-Leisten, Lochrasterplatine
• 1× 9 V/1 A Netzteil (Hohlstecker)

Werkzeuge & Design

• Lötkolben, Lötzinn
• Fusion 360 (3D-Design), Lasercutter (MDF-Gehäuse)

Funktionsprinzip

Ein integrierter Wassertank (500 ml PET-Flasche) versorgt die Pflanze. Der Feuchtesensor misst periodisch die Bodenfeuchte. Fällt der Wert unter einen kalibrierbaren Schwellwert, schaltet der MOSFET die Pumpe ein, bis der Zielwert erreicht ist. Per Bluetooth (HC-05) kann die Pumpe auch manuell per App (Sendet '0'/'1') gesteuert werden.

Elektronik-Design

Stromversorgung

LM7805 wandelt 9 V (Netzteil) in stabile 5 V für Arduino & Sensor um.

Pumpensteuerung

MOSFET als Low-Side-Schalter (Gate an Arduino-Pin, 220 Ω Schutz). Freilaufdiode (1N4001) parallel zur Pumpe gegen Induktionsspitzen.

Feuchtesensor

Analogausgang an Arduino-ADC. Schwellwert wird per Code an Pflanzenart angepasst.

Bluetooth

HC-05 per UART (Serial) mit Arduino verbunden. App sendet ASCII '0' (AUS) / '1' (EIN).

Platinenlayout & Fertigung

Eagle-Dateien (Schaltplan, Board, 1×-Skalierung, A4-Mehrfachnutzen) auf GitHub. Selbst ätzen oder bei PCB-Service bestellen.

Software

Arduino-Code auf GitHub (Automatic-Plant-Watering-System-using-Arduino/Code/plant). Hauptlogik: Sensor lesen → mit Schwellwert vergleichen → Pumpe schalten. Bluetooth-Befehle im Serial-Event-Handler auswerten.

Mechanik: Gehäuse (MDF, Lasercut)

Kasten 30×15×19 cm aus 8 ineinandergreifenden MDF-Platten. Zwei Kammern: große für Erde/Pflanze, kleine geteilt in Elektronik-Fach & Wasserreservoir (500 ml PET-Flasche). Flasche wird 5 cm über Boden abgeschnitten, Pumpe eingesetzt, Auslass & Kabel durch Bohrungen geführt, mit Epoxidharz abgedichtet. Nachmontage: Holzschutzlack, Zement-Schicht (Optik & Dichtung), Aushärten mit Wasserbenetzung.

Inbetriebnahme

1. Erde einfüllen, Feuchtesensor positionieren.
2. Tropfschlauch an Pumpenauslass (Ende hitzeversiegeln, Loch für Tropfer).
3. Wassertank füllen, Netzteil anschließen.
4. Schwellwert kalibrieren (trockene/feuchte Erde testen).
5. Optional: Bluetooth-App koppeln & manuell testen.

Open Source & Community

Alle Dateien (Code, Eagle, Fusion 360, Lasercut-SVGs, STL) auf GitHub: jonathanrjpereira/Automatic-Plant-Watering-System-using-Arduino. Beiträge & Forks willkommen!