土壤湿度传感器接Arduino：从读数校准到自动浇花提醒

家里养花最头疼的就是浇水这件事：浇多了烂根，浇少了叶子发黄，全凭手指头戳土那点感觉。这篇就带你用几块钱一个的土壤湿度传感器配上Arduino，把“该不该浇水”变成串口监视器里明明白白的提示。全程保姆级，只要会点亮LED就能跟上。

先认识这块传感器

常见的土壤湿度传感器有两部分：一块插进土里的叉形探头，和一小块带运算放大器的转接板。探头上是两根镀金属的叉齿，土壤里的水分含量不同，两齿之间的导电率就不同，读数也就跟着变。转接板上一般有四个引脚：VCC、GND、A0、D0。

A0输出的是随湿度连续变化的模拟电压，D0则是转接板上电位器比较出来的高低电平。想精细控制就用A0，想简单粗暴地“干了就响”可以直接用D0。转接板上还有一颗电源LED和一颗状态LED，调节板上的蓝色电位器可以改变D0的触发门槛，拧的时候LED会跟着亮灭变化，很好判断。

接线：只占三个脚

这次先玩模拟输出，一共三根线：VCC接Arduino的7号数字脚（后面解释为什么不用5V常供电），GND接地，A0接A0模拟输入。杜邦线直插直用，不存在接错方向的问题。

读出原始数值

有个小坑必须提醒：探头上只要通着电，就会一直发生电解腐蚀，用不了多久叉齿就烂了。所以官方做法是把VCC接到一个数字脚上，读数前才通电，读完立刻断电。下面的代码就是这个思路：

// Sensor pins
#define sensorPower 7
#define sensorPin A0

void setup() {
  pinMode(sensorPower, OUTPUT);

  // Initially keep the sensor OFF
  digitalWrite(sensorPower, LOW);

  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  //get the reading from the function below and print it
  Serial.print("Analog output: ");
  Serial.println(readSensor());

  delay(1000);
}

//  This function returns the analog soil moisture measurement
int readSensor() {
  digitalWrite(sensorPower, HIGH);  // Turn the sensor ON
  delay(300);                       // Allow power to settle
  int val = analogRead(sensorPin);  // Read the analog value form sensor
  digitalWrite(sensorPower, LOW);   // Turn the sensor OFF
  return val;                       // Return analog moisture value
}

烧录进去打开串口监视器（波特率9600），就能看到一秒一个的模拟读数。先把干燥的传感器插进土里记个数，再倒点水进去，观察读数往哪个方向跑。

校准：定出干湿两个门槛

这模块读数是反直觉的：数值越小说明越湿，越大说明越干。空气里读数大概在550到650之间，泡进一杯水里会掉到250到300，插在干燥土里则能飙到800以上。所以校准很简单：把探头插进浇透水的土里记下“湿值”，再等土彻底干透记下“干值”，中间取两个门槛写进代码：

/* Change these values based on your calibration values */
#define soilWet 500  // Define max value we consider soil 'wet'
#define soilDry 750  // Define min value we consider soil 'dry'

// Sensor pins
#define sensorPower 7
#define sensorPin A0

void setup() {
  pinMode(sensorPower, OUTPUT);

  // Initially keep the sensor OFF
  digitalWrite(sensorPower, LOW);

  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  //get the reading from the function below and print it
  int moisture = readSensor();
  Serial.print("Analog Output: ");
  Serial.println(moisture);

  // Determine status of our soil
  if (moisture < soilWet) {
    Serial.println("Status: Soil is too wet");
  } else if (moisture >= soilWet && moisture < soilDry) {
    Serial.println("Status: Soil moisture is perfect");
  } else {
    Serial.println("Status: Soil is too dry - time to water!");
  }

  delay(1000);  // Take a reading every second for testing
                // Normally you should take reading perhaps once or twice a day
  Serial.println();
}

//  This function returns the analog soil moisture measurement
int readSensor() {
  digitalWrite(sensorPower, HIGH);  // Turn the sensor ON
  delay(300);                       // Allow power to settle
  int val = analogRead(sensorPin);  // Read the analog value form sensor
  digitalWrite(sensorPower, LOW);   // Turn the sensor OFF
  return val;                       // Return analog moisture value
}

拿我的实测举例：湿土约480，干土约760，所以soilWet填500、soilDry填750刚好。你的土、你的传感器都不一样，务必以自己量出来的为准。跑起来之后串口会直接告诉你土是太湿、正好还是太干：

小提醒：校准的时候别用手捏着叉齿往土里怼，皮肤上的汗会影响读数，也容易把叉齿掰歪。要垂直插到盆栽一半深度左右才准。

校准这步别偷懒直接抄我的数值。同样一块传感器，插在黏土和插在椰糠里读数能差出一大截，浇透水的黏土可能才500出头，而椰糠能掉到300以下。正确的做法是：把探头插进盆里，浇一次透水，等底孔往外渗水了再记湿值；然后放着让它自然干到你平时觉得“该浇了”的干度，记干值。门槛取在这两个数之间稍微偏湿一点的位置，因为植物怕旱不怕短暂偏湿。要是你拿不准，让代码把每次读数都打出来，观察两三天再定门槛，比一次校准靠谱得多。

升级成自动浇花提醒

校准完，这个提醒系统其实已经成型了：把loop里的delay(1000)改成delay(21600000)（六小时测一次，实际项目里建议一天一到两次），把“too dry”那行换成蜂鸣器响一声或者点亮一颗红色LED，一个不用你操心的浇花提醒器就完成了。

提醒的方式看你想多吵。最简单的是一颗LED：土干了就亮，塞在花盆边上，路过瞄一眼就知道。想更醒目就上个无源蜂鸣器，串口提示too dry的同时响三短声。再讲究点，可以直接接一块ESP8266之类的WiFi板，干透了往手机推一条消息，人不在家也不怕。代码层面都只是在判断分支里加几行digitalWrite的事，先把基础版本跑稳再往上叠功能。

如果你嫌模拟输出麻烦，还有更偷懒的玩法：用D0数字输出，接线换成D0接8号脚，电位器拧到“湿土时板载状态LED刚好灭”这个临界点，然后digitalRead一下就能判断干湿。代码更短：

// Sensor pins
#define sensorPower 7
#define sensorPin 8

void setup() {
  pinMode(sensorPower, OUTPUT);

  // Initially keep the sensor OFF
  digitalWrite(sensorPower, LOW);

  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  //get the reading from the function below and print it
  int val = readSensor();
  Serial.print("Digital Output: ");
  Serial.println(val);

  // Determine status of our soil moisture situation
  if (val) {
    Serial.println("Status: Soil is too dry - time to water!");
  } else {
    Serial.println("Status: Soil moisture is perfect");
  }

  delay(1000);  // Take a reading every second for testing
                // Normally you shoul take reading perhaps every 12 hours
  Serial.println();
}

//  This function returns the analog soil moisture measurement
int readSensor() {
  digitalWrite(sensorPower, HIGH);   // Turn the sensor ON
  delay(300);                        // Allow power to settle
  int val = digitalRead(sensorPin);  // Read the analog value form sensor
  digitalWrite(sensorPower, LOW);    // Turn the sensor OFF
  return val;                        // Return analog moisture value
}

代价是门槛只能靠拧电位器来定，没有模拟读数直观，适合做“低于某个湿度就报警”这种单一场景。两条路线按需选，模拟版信息量大，数字版接线简单。

顺带答几个新手常问的问题。读数一直不动或者一直是满值，八成是VCC没接对，或者探头没插到位，叉齿有一半露在空气里。读数飘忽不定，可能是刚浇完水土还没渗匀，等几分钟再看；也可能是杜邦线接触不良，换根线试试。叉齿发黑是电镀层被腐蚀的正常现象，只要叉齿还没断就不影响读数，黑得厉害了记得换个新的。还有人说插进土里读数和空气里一样，检查一下探头上那两个圆孔是不是被塑料袋之类的隔住了，探头必须和土壤紧密贴合才有读数。

最后说下摆放位置。别把探头怼在盆正中间贴着根须最密的地方，那里浇水后永远湿着，测出来的数偏乐观；也别贴盆边，土干得快，读数偏悲观。插在盆沿往里三分之一、深度到叉齿一半最合适。多肉这类耐旱植物可以适当把门槛调高，绿萝蕨类这类爱水的就调低，同一套代码换个门槛就能伺候不同脾气。