あさがおIoT観察日記⑤：Arduinoで土の水分量を測る②【大人の自由研究】

symamoneの技術ノート

あさがおIoT観察日記：まとめ記事【大人の自由研究】

https://symamone-tec.com/asagao_iot_mamote

ここのところ取り組んでいる、「あさがおIoT観察日記」について、まとめの記事を作っておくことにしました。各個別の記事の先頭に乗せているリンクもすべてこのページだけに順次変えていきます。というのも、各記事の先頭でこれまでの記事へのリンクを貼ってたんですが、記事が増えてきたのでリンクがひたすら続いて本文が全然見えなくなってました。 タイトルが長くてリンクカードに収まっていないものもあるので、補足しておきます。アイデアスケッチArduinoにセンサをつなぐ温度・湿度センサ「DHT11」をArduinoに接続します。⇩...

どんどん続きを作っていきますよー。
今日は実際に土の水分量を測り、センサでどのように検知できるのか確認してみます。

あさがおを植えるための土の用意

いろいろ買ってくる

なにはともあれ土を用意しないと始まりません。
行きつけのホームセンターで一式買ってきました。

植木鉢と受け皿

鉢の底に敷くための石

土

あさがおの種

写真撮り忘れましたが支柱も買いました。

もう何年も足しげく通っているホームセンターでしたが、園芸コーナーは初めて行ったし、園芸のことも何も知らないといっていい程度の知識しかないのでいい経験でした。

鉢に入れて用意する

鉢の底に石を少量入れ、土を8分目くらいまで入れました。

水分量を測ってみる 

さてここからはいつもの領域で実験です。

鉢に土を入れてから、何もせずに一晩放置しておきました。
手で触った感じでは、「乾いている」と感じる状態です。
さっそく、水分量センサを土にさして水分量を測ってみます。

(水分量以外のデータをPCに送らないよう、スケッチを改造しました)
だいたい315くらいの数字が返ってきました。
 

次に、水をあげてみます。
適量が分からなかったので500mlのペットボトル1本分上げてみました。
(よく考えたら小学校の時はペットボトルでジョウロを作ったのでちょうどよい量だったのかも。)

ちょうどいいのかもとか思いつつも、鉢皿にまで水が出てきました。
そしてセンサの読み取り値は…水をかけているときは700前後、水をかけ終わってからは680前後で推移していました。

ここから放置して水を飛ばしていき、土の感触とセンサの読み取り値を見ていきます。

ほったらかしてみる

あ、言い忘れていました。今回はまだ玄関(＝屋内)で実験していて、室温28℃前後・湿度45％前後です。
土の乾燥度合いの感触は、隣に水を与えていない土を置いておいて、触り比べて確認しました。
実験中、あまりに水分量が減らないので3時間後に鉢皿の水を捨てて、扇風機で土に風を当てました。

8時間観測しましたが、全然水分量減りませんね…。

ちなみにこの測定、まだ測定データをIoTサービスにアップするところまで作りこんでいなかったので手動で測定しましたがまあめんどくさいこと(笑)

植木鉢の近くでPCとArduinoを走らせておいて2時間おきに見に行くだけですけどまあめんどくさいこと(2回目)。

これこそIoTで、しかも湿度も合わせて自動・連続で測定したらもっと楽できたっぽい。。。
データも細かく残せますね。

…あー…でも、土を触ってみるって工程は実際に鉢のところに行くしかないのでこれでいいのか…。

考察と水やり条件検討

実験の結果、まずこんなことが分かりました。

• 水分量センサは乾燥した土で300前後の数字を返す
• 水やりを今まさにしている状態では700前後、
• 水やりを終えた瞬間で680前後を返す。
• その後700～750くらいから減っていかない

水分量の大きな変動はありませんでしたが、土が乾燥しているかどうかを定量的に(≒はっきりと数字で表現して)測ることができました。

今回水分量が減っていかないのは、

• それほど暑くなく、湿度も高くない条件だったために土の中の水分が減りにくい状況だった
• 植物を植えていないので、水分を吸収する者がいなかった
• 水やりをした際に水が偏ってしまっていたものが、時間を置くことで全体になじんだ

かなと考えています。実際に屋外であさがおを植えてみるしかなさそうですね。

あさがおの育て方を調べてみると、

花が咲くまではやや控えめに、花が咲き始めたら乾かさないようにたっぷりと水やりします。生育旺盛となる夏は、朝夕の水やりが必要となります。気温が高くならないうちに行いましょう。

参考サイト：https://www.shuminoengei.jp/m-pc/a-page_p_detail/target_plant_code-141/target_tab-2

とのこと。

なので、現段階ではこのように条件を作っておくことにします。

1. 水やりの時間は6:00～9:00、花が咲き始めたら18:00～21:00を追加する
2. 時間帯追加は手動で行うが、すぐに行えるように最初から組み込んでおく
3. 水やりの判断をする水分量は実際にあさがおを植えてから検討する
4. 水の量は約500mlとする

これで温度・湿度・気圧・照度・土の水分量を測定し、水やりすべきかの判断ができるようになりました。
まだまだ続きます。