スマート渇きアラート植物アラーム – 最適な水やりタイミングを知らせるDIYセンサー

概要

植物の水やりタイミングを逃して枯らしてしまった経験はありませんか？「Thirsty Plant Detector（渇き植物検知器）」は、土壌水分センサーと圧電ブザーを用いて、植物が水を欲しがっているときにコオロギのような「チリチリ」という音で知らせてくれるデバイスです。Arduino互換の「Explorer Uno（ATmega328Pベース）」を核に、ブレッドボードでの動作確認からPCB設計、3Dプリントケースへの組み込みまでを一気通貫で解説します。

必要なパーツと用品

自作水分センサーの場合：真鍮ホビーロッド2本＋47kΩ抵抗＋配線で代替可能（ホビーショップの模型コーナーで入手可）。

必要なツール・ソフトウェア

• はんだごて・鉛フリーはんだ
• Arduino IDE
• Patchr PCB Editor（ブラウザベースのPCB設計ツール）
• Onshape または TinkerCAD（3Dケース設計）
• Patchr Manufacturing（PCB製造、プロモコード「GoPatchr」で初回15%オフ）

製作の流れ

1. ブレッドボードで動作確認

Arduino UNO上で回路を組み、GitHubのスケッチ（Thirst_Alert.ino）を書き込みます。プローブ同士を触れると音が止まり、離すとコオロギ音が鳴ればOK。

2. PCB設計（Patchr使用）

1. Patchrにログインし、「Explorer Uno」テンプレートを選択
2. ボード外形を広げ、水分センサーとブザーのスペースを確保
3. 抵抗（5V〜A0）、スルーホール（プローブ用×2）、ブザー（GND〜D5）を配置・配線
4. ショートカットキー（Cmd+1/2で面切替、Cmd+Rで回転、Cmd+Pでパッド表示切替、Cmd+Hで裏面ゴースト表示）を活用
5. 設計完了後、Gerber出力してPatchr Manufacturingへ発注

3. ケース設計（Onshape/TinkerCAD）

PCB実装面積（BRDタブで確認）に合わせてケースをモデリング。ブザーをケース上部に出したい場合は配線で延長し、基板上に直付けしたい場合は設計段階でスペースを確保。ThingiverseからSTLダウンロードも可能。

4. 組み立て・はんだ付け

届いたPCBに部品を実装。ブザーをケース上部に配置する場合はリード線で延長接続。電池を入れ、プローブを土に挿して完了。

コードのポイント

int sensorPin = A0;
int limit = 300; // この値以上で「乾燥」と判定（環境に合わせて調整）
Volume vol;      // Connor Nishijima氏のVolumeライブラリ使用

void loop() {
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  if (sensorValue > limit) {
    chirp();                    // コオロギ音再生
    vol.delay(random(1000,30000)); // 1〜30秒のランダム間隔
  } else {
    vol.noTone();
  }
}