【Raspberry Pi】土壌湿度センサを使って植物の水やりタイミングを知ろう

2022年4月9日2023年8月15日

家庭菜園などで土が乾きそうなのを知らせてくれて、水やりタイミングが分かったら便利ですよね。

今回、土壌湿度センサYL-69を購入して、土壌の水分量を検知するシステムを製作したので作り方を解説しちゃいます。

こんな人におすすめ！

家庭菜園にRaspberry Piを活用したい人
土壌湿度センサの使い方を知りたい人

準備したもの

Raspberry Pi 3 Model B
土壌湿度センサ YL-69
A/Dコンバータ MCP3208
ブレッドボード
ジャンパワイヤ

土壌湿度センサ YL-69

今回使用した土壌湿度センサ YL-69はプローブと電子基板で構成されています。

一般的に土壌の水分量が多いと抵抗値が下がります。この原理を利用して土壌水分量を検出する仕組みです。

電子基板には4本の端子があり、端子の説明は以下の通りです。

VCC	3.3～5Vを供給
GND	グランド
D0	デジタル出力: 水分量が多いと1を出力。ポテンショメータを回すことで閾値を変化出来る。
A0	アナログ出力: 水分量が多いほど値は小さくなる。

回路図

YL-69のアナログ出力(A0)とMCP3208のアナログ入力を接続します。そして、MCP3208とRaspberry PiをSPI接続する回路構成です。

YL-69への通電を制御出来るようVCC端子はRaspberry PiのGPIO端子と接続しています。

Raspberry Pi	MCP3208	YL-69
1: 3.3V	15: VREF 16: VDD	ー
6: GND	14: AGND	GND
11: GPIO17	ー	VCC
19: SPI0 MOSI	11: DIN	ー
21: SPI0 MOSO	12: DOUT	ー
23: SPI0 SCLK	13: CLK	ー
24: SPI0 CE0	10: CS―/SHDN	ー
ー	1: CH0	A0

サンプルプログラム

YL-69のアナログ出力値を計測するサンプルプログラムです。

import spidev
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep
Vref = 3.3

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT)
GPIO.output(17, GPIO.HIGH)

spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0,0) #port 0,cs 0
spi.max_speed_hz = 1000000 # 1MHz

try:
    while True:
        adc = spi.xfer2([0x06,0x00,0x00])
        data = ((adc[1] & 0x0f) << 8) | adc[2]
        print (str(Vref*data/4096) + "V")
        sleep(1)

except KeyboardInterrupt:
    pass

spi.close()
GPIO.cleanup()

Raspberry PiとMCP3208はSPI通信します。自力でSPI通信プログラムを作るのは大変なので、spidevライブラリを使用しています。

MCP3208の使い方は別記事で紹介していますので、ここでは割愛させて頂きます。