Toprak Nem Sensörü: Arduino ile Otomatik Bitki Sulama

Toprak nem sensörü, saksıdaki ya da bahçedeki toprağın ne kadar ıslak olduğunu ölçen basit bir sensördür. Bitkin susadığında haber veren bir uyarı ışığından, tatildeyken çiçeklerini kendiliğinden sulayan bir sisteme kadar birçok projenin temelidir. Ucuzdur, Arduino'ya üç kabloyla bağlanır ve bir röle ile küçük bir pompa eklediğinde gerçekten işe yarayan bir otomasyon kurarsın.

Toprak nem sensörü nasıl çalışır?

Toprağın içindeki su, toprağın elektriği iletme ve elektrik yükü depolama özelliklerini değiştirir. Rezistif sensörler toprağa batırılan iki metal uç arasındaki direnci ölçer: toprak ıslandıkça direnç düşer. Kapasitif sensörler ise kaplamalı bir elektrotun çevresindeki kapasitansı ölçer; metal uç toprağa hiç değmez. Çoğu modülde toprak kuruyken okunan değer yüksek, ıslakken düşüktür.

Pin bağlantısı

Arduino ile nem okumak ve kalibrasyon

Her sensörün ve her toprağın değerleri farklıdır, bu yüzden önce kendi sensörünü kalibre et: sensör havadayken (tamamen kuru) ve bir bardak suya batırılmışken (tamamen ıslak) okunan değerleri not al. Sonra map() ile bu aralığı 0–100 arası bir yüzdeye çevirirsin. Kodda DRY ve WET değerlerini kendi ölçümlerinle değiştir:

1const int SENSOR_PIN = A0;
2const int POWER_PIN = 7;       // sensörü yalnızca ölçerken besle / power only while measuring
3const int DRY = 850;           // havadayken okunan / reading in air (kendin ölç / measure yours)
4const int WET = 380;           // sudayken okunan / reading in water (kendin ölç / measure yours)
5
6void setup() {
7  pinMode(POWER_PIN, OUTPUT);
8  Serial.begin(9600);
9}
10
11int readMoisture() {
12  digitalWrite(POWER_PIN, HIGH);
13  delay(10);                                              // değerin oturmasını bekle / let it settle
14  int raw = analogRead(SENSOR_PIN);
15  digitalWrite(POWER_PIN, LOW);
16  return constrain(map(raw, DRY, WET, 0, 100), 0, 100);   // % nem / % moisture
17}
18
19void loop() {
20  int moisture = readMoisture();
21  Serial.print("Toprak nemi / Soil moisture: %");
22  Serial.println(moisture);
23  delay(2000);
24}

Otomatik sulama: röle ve pompa

Şimdi ölçümü gerçek bir işe çevirelim: toprak nemi yüzde 30'un altına düşünce pompa 4 saniye çalışsın, sonra suyun toprağa yayılması için 1 dakika beklensin ve ancak ondan sonra yeniden ölçülsün. Bu bekleme, sensörün henüz ıslanmadığı için pompanın durmadan çalışıp saksıyı taşırmasını önler. Pompa Arduino pininden doğrudan beslenemez; bir röle ya da MOSFET üzerinden sürülür. Röle bağlantısı için Röle Modülü Nedir? yazısına bakabilirsin.

1const int SENSOR_PIN = A0, POWER_PIN = 7, PUMP_PIN = 8;   // PUMP_PIN → röle IN / relay IN
2const int DRY = 850, WET = 380;
3const int START_BELOW = 30;          // %30'un altında sula / water below 30%
4const unsigned long PUMP_MS = 4000;  // her seferde 4 sn / 4 s per run
5const unsigned long SOAK_MS = 60000; // suyun yayılması için bekle / wait for the water to soak in
6
7int readMoisture() {
8  digitalWrite(POWER_PIN, HIGH);
9  delay(10);
10  int raw = analogRead(SENSOR_PIN);
11  digitalWrite(POWER_PIN, LOW);
12  return constrain(map(raw, DRY, WET, 0, 100), 0, 100);
13}
14
15void setup() {
16  pinMode(POWER_PIN, OUTPUT);
17  pinMode(PUMP_PIN, OUTPUT);
18  digitalWrite(PUMP_PIN, HIGH);      // aktif LOW röle: kapalı başla / active-LOW relay: start off
19}
20
21void loop() {
22  if (readMoisture() < START_BELOW) {
23    digitalWrite(PUMP_PIN, LOW);     // pompayı çalıştır / pump on
24    delay(PUMP_MS);
25    digitalWrite(PUMP_PIN, HIGH);    // pompayı durdur / pump off
26    delay(SOAK_MS);                  // tekrar ölçmeden önce bekle / wait before measuring again
27  }
28  delay(5000);
29}

ESP32 ve Raspberry Pi Pico ile toprak nemi

ESP32'de sensörü Wi-Fi açıkken de çalışan ADC1 pinlerinden birine (GPIO 32–39) bağla; değerler 0–4095 arasında olacağı için kalibrasyonu yeniden yap. ESP32 ile nemi telefonuna bildirim olarak gönderebilir, derin uyku moduyla saatte bir ölçüm yapıp pille aylarca çalışan bir saksı sensörü kurabilirsin. Pico'da MicroPython ile okuma şöyledir:

1from machine import ADC, Pin
2import time
3
4sensor = ADC(26)               # GP26 → AOUT
5power = Pin(15, Pin.OUT)       # sensörü yalnızca ölçerken besle / power only while measuring
6DRY, WET = 52000, 24000        # kendi değerlerinle değiştir / replace with your readings
7
8def moisture():
9    power.value(1)
10    time.sleep_ms(10)
11    raw = sensor.read_u16()
12    power.value(0)
13    pct = (DRY - raw) * 100 // (DRY - WET)
14    return max(0, min(100, pct))
15
16while True:
17    print("Toprak nemi / Soil moisture: %", moisture())
18    time.sleep(2)

Toprak nemi kaç olmalı?

Bu yüzdeler sensörünün kendi kuru-ıslak aralığına göredir, bilimsel anlamda toprağın su içeriği değildir. En doğru eşik, bitkin sulanmaya ihtiyaç duyduğunda sensörün gösterdiği değeri birkaç gün gözlemleyerek bulunur.

Toprak nem sensörü ile proje fikirleri

• Otomatik saksı sulama: Tatile gittiğinde bile çiçeklerini kendiliğinden sulayan bir sistem.
• "Susadım" uyarısı: Toprak kuruyunca yanan bir LED ya da öten bir buzzer.
• Telefona bildirim: ESP32 ile nem düşünce Telegram'dan mesaj gönder.
• Çok saksılı sulama: Her saksıya bir sensör ve küçük bir valf ekleyerek bitkileri ayrı ayrı sula.
• Mini sera istasyonu: DHT11 ile hava nemini, LDR ile ışığı da ölçüp hepsini bir ekranda topla.
• Akıllı bahçe: Yağmur sensörü yağış algıladığında sulamayı otomatik olarak atla.

Sık yapılan hatalar ve çözümleri

• Değer hep 1023 ya da hep 0: AO yerine DO pini okunuyor, besleme yok ya da sensör kartına giden kablo kopmuş.
• Uçlar paslandı ve değerler saçmaladı: Rezistif sensör sürekli beslenmiş; sensörü pinden besle ya da kapasitif modele geç.
• Değerler zamanla kayıyor: Toprak sıkışınca ya da gübrelenince iletkenlik değişir; ara sıra yeniden kalibre et.
• Pompa durmuyor: Röle aktif LOW ve kodda HIGH/LOW ters ya da ıslanma beklenmeden yeniden ölçülüyor; ölçümler arasına bekleme ekle.
• Kapasitif sensör garip değerler veriyor: Üst kısmındaki elektronik ıslanmış; kartı su geçirmez hale getir.
• ESP32'de Wi-Fi açılınca okuma bozuluyor: Sensör ADC2 pinine bağlı; GPIO 32–39 arasındaki bir pine taşı.

Toprak nem sensörü, ölçmekten bir adım öteye geçip gerçek dünyada bir şeyi değiştiren ilk projen olabilir. BlueGrays uygulamasında akıllı sulama istasyonu ve ESP32 ile akıllı bitki sulama sistemi projelerini devre şemaları ve kodlarıyla adım adım bulabilirsin.