如何用Arduino DIY一个智能浇花神器？下雨天自动停浇的那种！

告别“手残党”！用Arduino打造你的专属智能浇花系统

你是不是也经常忘记浇花，或者一不小心就浇多了，导致心爱的花花草草不是干枯而死，就是烂根say goodbye？别担心，今天就教你用Arduino，轻松DIY一个智能浇花系统，让你的植物喝水再也不用你操心，而且还能省水环保！

面向人群：

对电子制作有一定兴趣的初学者
想要解放双手，又想养好花草的“懒人”
希望体验DIY乐趣的科技爱好者

所需技能：

具备基础的Arduino编程知识 (别怕，我会尽量讲得通俗易懂!)
了解一些简单的电子元件知识
有动手能力和耐心

项目目标：

制作一个能够自动检测土壤湿度并进行浇水的系统
实现通过手机APP远程控制浇水功能
加入雨水传感器，实现下雨自动停止浇水，节约用水

一、准备工作：磨刀不误砍柴工

Arduino开发板： 推荐使用Arduino Uno，简单易用，资料丰富。
土壤湿度传感器： 用于检测土壤的湿度，可以选择模拟土壤湿度传感器，或者数字土壤湿度传感器。我个人比较喜欢模拟的，可以更精确地读取湿度值。
水泵： 将水从水箱抽到花盆里，选择12V的小型水泵即可。
继电器模块： 用于控制水泵的开关，因为Arduino的IO口电压和电流都比较小，无法直接驱动水泵。
雨水传感器： 检测是否下雨，避免雨天重复浇水，浪费水资源。可以选用简易的雨滴传感器。
ESP8266 WiFi模块： 用于连接WiFi，实现手机APP远程控制功能。NodeMCU也是一个不错的选择，它集成了ESP8266，使用更方便。
杜邦线： 用于连接各个模块。
面包板： 用于搭建电路。
水管和水箱： 用于输送和储存水。
手机APP开发工具： 比如Blynk、EasyIoT等，可以快速搭建远程控制界面。(当然，你也可以用更高级的方案，比如自己写APP，或者用微信小程序，这里我们先用简单的)

温馨提示： 以上元件在某宝上都可以轻松买到，而且价格也不贵，全套下来估计也就几十块钱。建议新手购买带教程的套装，可以省去不少麻烦。

二、电路连接：让你的花花草草“有水喝”

土壤湿度传感器连接：
- 将土壤湿度传感器的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚。
- 将GND引脚连接到Arduino的GND引脚。
- 将信号引脚(A0)连接到Arduino的模拟输入引脚A0。
水泵和继电器模块连接：
- 将继电器模块的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚。
- 将GND引脚连接到Arduino的GND引脚。
- 将信号引脚(IN)连接到Arduino的数字输出引脚D2。(你可以根据自己的喜好选择其他的数字引脚)
- 将水泵的正极连接到继电器模块的NO (常开)端子。
- 将水泵的负极连接到电源的负极。
- 将电源的正极连接到继电器模块的COM (公共)端子。
雨水传感器连接：
- 将雨水传感器的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚。
- 将GND引脚连接到Arduino的GND引脚。
- 将信号引脚(D0)连接到Arduino的数字输入引脚D3。(同样，你可以自由选择)
ESP8266 WiFi模块连接：
- 将ESP8266的VCC引脚连接到Arduino的3.3V引脚。(注意是3.3V，不是5V!)
- 将GND引脚连接到Arduino的GND引脚。
- 将TX引脚连接到Arduino的数字引脚D10 (或者其他的，在代码里对应修改即可)。
- 将RX引脚连接到Arduino的数字引脚D11 (同上)。

电路连接示意图：

+-----------------------+    +-----------------------+    +-----------------------+
| Soil Moisture Sensor  |    |     Relay Module      |    |    Rain Sensor        |
+-----------------------+    +-----------------------+    +-----------------------+
| VCC  ---- Arduino 5V  |    | VCC  ---- Arduino 5V  |    | VCC  ---- Arduino 5V  |
| GND  ---- Arduino GND |    | GND  ---- Arduino GND |    | GND  ---- Arduino GND |
| A0   ---- Arduino A0  |    | IN   ---- Arduino D2  |    | D0   ---- Arduino D3  |
+-----------------------+    +-----------------------+    +-----------------------+

+-----------------------+
|     Water Pump        |
+-----------------------+
| + ---- Relay NO        |
| - ---- Power Supply -  |
+-----------------------+

Relay COM ---- Power Supply +

+-----------------------+
|    ESP8266            |
+-----------------------+
| VCC  ---- Arduino 3.3V|
| GND  ---- Arduino GND |
| TX   ---- Arduino D10 |
| RX   ---- Arduino D11 |
+-----------------------+

温馨提示： 电路连接一定要仔细，特别是正负极，接错很容易烧坏元件。如果不确定，可以多参考一些电路图或者视频教程。

三、代码编写：让Arduino“聪明”起来

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>

// WiFi配置
const char* ssid = "你的WiFi名称";
const char* password = "你的WiFi密码";

// Blynk配置
char auth[] = "你的Blynk Auth Token";

// 引脚定义
const int moisturePin = A0;  // 土壤湿度传感器引脚
const int pumpPin = 2;       // 水泵控制引脚
const int rainPin = 3;        // 雨水传感器引脚

// 湿度阈值 (根据实际情况调整)
const int dryThreshold = 600; // 土壤干燥的阈值
const int wetThreshold = 400; // 土壤湿润的阈值

// 浇水时长 (单位：毫秒)
const int wateringTime = 5000; // 浇水5秒

// 状态变量
bool isRaining = false;     // 是否正在下雨
bool pumpOn = false;       // 水泵是否正在运行

// 定时器
unsigned long lastWateringTime = 0; // 上次浇水时间
const long wateringInterval = 86400000; // 每天最多浇一次水 (24小时)

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // 初始化WiFi和Blynk
  WiFi.begin(ssid, password);
  Blynk.config(auth);
  Blynk.connect();

  // 引脚模式设置
  pinMode(pumpPin, OUTPUT);
  pinMode(rainPin, INPUT_PULLUP); // 使用内部上拉电阻

  // 初始状态：关闭水泵
  digitalWrite(pumpPin, HIGH); // 继电器高电平关闭水泵
}

void loop() {
  Blynk.run();
  checkRain();
  checkMoistureAndWater();
}

// 检测是否下雨
void checkRain() {
  int rainValue = digitalRead(rainPin);
  //雨水传感器检测到雨水时，rainValue为LOW
  isRaining = (rainValue == LOW);

  // 将雨水状态发送到Blynk APP
  Blynk.virtualWrite(V1, isRaining); // V1 是Blynk APP上的显示控件

  Serial.print("Rain Sensor Value: ");
  Serial.println(rainValue);
  Serial.print("Is Raining: ");
  Serial.println(isRaining);
}

// 检测土壤湿度并浇水
void checkMoistureAndWater() {
  // 读取土壤湿度值
  int moistureValue = analogRead(moisturePin);

  // 将湿度值映射到0-100范围
  int moisturePercentage = map(moistureValue, 1023, 0, 0, 100);

  // 将湿度百分比发送到Blynk APP
  Blynk.virtualWrite(V0, moisturePercentage); // V0 是Blynk APP上的显示控件

  Serial.print("Moisture Value: ");
  Serial.println(moistureValue);
  Serial.print("Moisture Percentage: ");
  Serial.println(moisturePercentage);

  // 判断是否需要浇水
  if (moistureValue > dryThreshold && !isRaining && !pumpOn && (millis() - lastWateringTime > wateringInterval)) {
    waterPlant();
  }
}

// 浇水函数
void waterPlant() {
  Serial.println("Watering...");
  digitalWrite(pumpPin, LOW); // 继电器低电平启动水泵
  pumpOn = true;
  lastWateringTime = millis();
  Blynk.virtualWrite(V2, "Watering...");
  delay(wateringTime);
  digitalWrite(pumpPin, HIGH); // 继电器高电平关闭水泵
  pumpOn = false;
  Serial.println("Watering finished.");
  Blynk.virtualWrite(V2, "Idle");
}

// Blynk 按钮控制 (手动浇水)
BLYNK_WRITE(V3) {
  int pinValue = param.asInt(); // 从Blynk APP接收按钮状态
  if (pinValue == 1 && !isRaining && !pumpOn) { // 按下按钮
    waterPlant();
  }
}

代码解释：

引入库： 引入ESP8266WiFi.h和BlynkSimpleEsp8266.h库，用于连接WiFi和Blynk。
WiFi和Blynk配置： 填写你的WiFi名称、密码和Blynk Auth Token。
引脚定义： 定义各个传感器和执行器的引脚。
湿度阈值： 设置土壤干燥和湿润的阈值，根据实际情况调整。土壤湿度传感器读数越高，表示土壤越干燥。
浇水时长： 设置每次浇水的时间，单位为毫秒。
setup()函数： 初始化WiFi、Blynk、引脚模式。
loop()函数： 循环检测雨水、土壤湿度，并根据情况进行浇水。
checkRain()函数： 检测是否下雨，并将状态发送到Blynk APP。
checkMoistureAndWater()函数： 检测土壤湿度，判断是否需要浇水。
waterPlant()函数： 启动水泵进行浇水，并更新状态。
BLYNK_WRITE(V3)： Blynk APP按钮控制，用于手动浇水。

温馨提示：

代码中的WiFi名称、密码和Blynk Auth Token需要替换成你自己的。
湿度阈值和浇水时长需要根据你的植物种类、花盆大小和当地气候进行调整。
Blynk APP需要自己创建一个项目，并添加显示控件(Gauge)和按钮(Button)，并将控件与代码中的Virtual Pin对应起来。

四、Blynk APP配置：远程控制你的“绿植卫士”

下载并安装Blynk APP： 在手机应用商店搜索“Blynk”并下载安装。
创建Blynk项目： 打开Blynk APP，注册账号并登录，然后创建一个新的项目。选择ESP8266作为硬件平台。
获取Auth Token： 创建项目后，Blynk会发送一个Auth Token到你的邮箱，复制这个Token备用。
添加控件： 在Blynk APP中添加以下控件：
- Gauge： 用于显示土壤湿度百分比，连接到Virtual Pin V0。
- Value Display： 用于显示是否正在下雨，连接到Virtual Pin V1。
- Button： 用于手动控制浇水，连接到Virtual Pin V3，并将按钮模式设置为PUSH。
- Value Display： 用于显示浇水状态，连接到Virtual Pin V2。
运行项目： 点击Blynk APP右上角的播放按钮，运行项目。

温馨提示：

Blynk APP的界面可以根据自己的喜好进行自定义。
如果连接不上Blynk服务器，请检查你的WiFi连接是否正常，以及Auth Token是否正确。

五、组装与测试：让一切运转起来

将各个模块固定在合适的位置： 可以使用双面胶或者扎带将Arduino、继电器模块、ESP8266等固定在一个盒子里。
将土壤湿度传感器插入花盆中： 注意不要插得太深，以免影响植物根系的生长。
将雨水传感器放置在室外： 确保雨水可以淋到传感器上。
将水泵放入水箱中，并将水管连接到花盆： 确保水管没有弯折或者堵塞。
连接电源： 为Arduino和水泵供电。
上传代码： 将代码上传到Arduino开发板。
测试： 观察土壤湿度传感器读数是否正常，手动按下Blynk APP上的按钮，测试水泵是否可以正常工作，模拟下雨，测试雨水传感器是否可以正常停止浇水。

六、进阶玩法：让你的智能浇花系统更强大

添加光照传感器： 根据光照强度自动调节浇水频率。
添加温度传感器： 根据温度自动调节浇水量。
使用太阳能供电： 实现真正的绿色环保。
扩展到多个花盆： 控制多个水泵，同时为多个花盆浇水。
数据记录与分析： 将土壤湿度、光照强度、温度等数据记录下来，并进行分析，以便更好地了解植物的生长情况。

总结：

通过这个项目，你不仅可以学会使用Arduino控制各种传感器和执行器，还可以了解到一些关于植物生长和节约用水的知识。更重要的是，你体验到了DIY的乐趣，并创造了一个真正属于自己的智能浇花系统。还在等什么？赶快动手试试吧！让你的花花草草在你的精心呵护下茁壮成长！