아두이노를 이용한 자동 식물 급수 시스템

소개

많은 실내 식물들이 적절한 관리 부족으로 인해 건조해지곤 합니다. 이를 해결하기 위해 아두이노와 토양 습도 센서를 활용한 자동 급수 시스템을 제작했습니다. 이 시스템은 토양 습도를 감지하여 물이 필요한 경우 자동으로 물을 공급하고, OLED 화면을 통해 실시간으로 토양 상태를 표시합니다.

 

 

 

준비물

부품설명

아두이노 우노	메인 컨트롤러
토양 습도 센서	토양의 습도 감지
OLED 모듈	상태 표시 화면
5V 릴레이 모듈	펌프 제어
12V DC 핀	전원 공급
수중 펌프	물 공급 장치
배터리 홀더	전력 공급
점퍼 케이블	배선 연결
3D 프린터 및 PLA 필라멘트	본체 제작

주요 기능

• 토양 습도 감지 (건조 시 자동 급수)
• 실시간 OLED 표시 (습도 상태 시각화)
• 자동 물 공급 (릴레이를 이용한 펌프 제어)
• 과도한 물 배출 기능 (넘치는 물을 자동 배출)

회로 연결 방법

아두이노와 각 부품을 다음과 같이 연결합니다.

• OLED 모듈 연결
  • SDA → A4
  • SCL → A5
  • GND → GND
  • VCC → 5V
• 토양 습도 센서 연결
  • A0 → A0
  • GND → GND
  • VCC → 3.3V
• 릴레이 모듈 연결
  • IN → D7
  • GND → GND
  • VCC → 5V
• 펌프 및 배터리 연결
  • 릴레이 COM → 배터리 양극
  • 릴레이 NO → 펌프 음극

• 

  

  

  

  

  

  

  

3D 프린팅 본체 제작

디자인 개요

• 물을 저장할 수 있는 저수조 포함
• 배수 기능을 위한 구멍 설계
• 토양 센서 삽입 가능 공간
• 펌프와 기타 부품 안전하게 고정 가능

3D 프린팅

• 재질: PLA 또는 PETG
• 레이어 높이: 0.2mm
• 프린팅 시간: 약 5시간

auto+plant+water+thing.stl

0.16MB

 

펌웨어 및 프로그램 코드

아두이노 IDE를 사용하여 펌웨어를 업로드하면 됩니다. 코드의 핵심 기능은 토양 습도 측정을 통해 자동으로 펌프를 작동시키고 OLED에 상태를 표시하는 것입니다.

 

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define MOISTURE_SENSOR A0
#define RELAY_PIN 7

Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire);

void setup() {
  pinMode(MOISTURE_SENSOR, INPUT);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
}

void loop() {
  int moisture = analogRead(MOISTURE_SENSOR);
  
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(10, 10);
  
  if (moisture < 300) { 
    digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
    display.print("Dry! Watering...");
  } else {
    digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
    display.print("Soil Moist!");
  }
  
  display.display();
  delay(2000);
}

 

plant_watering.ino

0.00MB

조립 및 테스트

1. 모든 부품을 배치하고 배선을 연결합니다.
2. 펌프에 호스를 연결하여 물을 공급할 수 있도록 합니다.
3. 아두이노에 코드를 업로드한 후 시스템을 작동시킵니다.
4. 건조 상태에서 펌프가 작동하고, 충분한 습도가 감지되면 정지하는지 확인합니다.

 

결론

이 자동 급수 시스템은 식물의 생존을 돕는 스마트 솔루션입니다. 실내 식물을 관리하는 데 어려움을 느낀다면, 이 시스템을 활용하여 더욱 편리하게 식물을 유지할 수 있습니다. 추가 기능으로 스마트폰을 통한 원격 제어나 자동 물 보충 기능도 구현할 수 있습니다.

이 프로젝트를 확장해보고 싶다면 추가 아이디어를 함께 논의해볼까요? 😊