一、项目概述

ESP32 Plant Sensor 是一套面向智能家居爱好者的开源多路植物土壤湿度监测解决方案，硬件为 ESP32 专用扩展 PCB，软件基于 ESPHome 开发，采集数据无缝接入 HomeAssistant。项目初衷是解决商用植物监测传感器（MiFlora、涂鸦 Zigbee 土壤探头）单价高、多盆绿植批量部署成本昂贵的痛点，用一块扩展板同时驱动 6 路电容式土壤湿度传感器，实现多盆植物集中监测。

硬件 PCB 兼容 V1.2、V2.0 两个版本的电容土壤湿度探头，板载 JST 2.0mm 立式插座，传感器采用插拔式连接，布线整洁，拆装维护方便。PCB 设计为传感器提供稳定 5V 供电，保证新旧版本电容探头均可正常工作。整套硬件支持外壳装配，螺丝固定结构，可做成完整成品设备，不只是面包板临时实验方案。

二、硬件设计说明

主控采用 ESP32 DevKit 开发板，扩展板引出 6 路 ADC 模拟采集通道，引脚分配：

ADC1 → GPIO36

ADC2 → GPIO39

ADC3 → GPIO34

ADC4 → GPIO35

ADC5 → GPIO32

ADC6 → GPIO33

引脚选型优先选用 ESP32 的 ADC1 组，规避 ESP32 固有硬件限制：ESP32 的 ADC2 外设会在 WiFi 启用时受到干扰、采样不稳定，因此本项目尽可能使用 ADC1 通道，保障联网状态下土壤湿度采样的稳定性。

PCB 经过迭代优化，调整了直插焊盘的孔径公差，解决初代版本孔位公差偏小、焊接困难的问题。板上预留 4 个安装孔，使用 M2.4 螺丝将 PCB 固定在配套外壳内。 BOM 清单：

1. ESP32 DevKit 开发板（匹配项目引脚定义）

2. 6 个 JST B3B-XH-A（2.0mm 立式插座）

3. 4 颗 M2.4 螺丝，用于 PCB 外壳固定

传感器采用电容式土壤湿度探头，区别于电阻式探头：电容式不会发生电极腐蚀，使用寿命更长，适合长期埋入土壤持续监测。

三、软件方案

项目固件使用 ESPHome，不需要编写 C/C++ 底层代码，通过 yaml 配置文件完成设备定义、ADC 采集、传感器校准。 核心校准方案：calibrate_linear线性校准。每一路探头需要完成两点标定：

1. 探头完全干燥状态（空气中）

2. 探头完全浸入清水状态 ESPHome 会基于这两个采样点自动映射湿度百分比，抵消不同探头之间的硬件个体差异。

配置文件会在 HomeAssistant 中生成 6 个独立植物实体，每一路传感器单独命名，独立展示土壤湿度数值。可在 HomeAssistant 平台配置自动化规则：土壤湿度低于阈值时推送缺水告警、联动水泵实现自动浇水。

四、适用场景与优势

1. 多盆栽绿植集中监控：家庭阳台、室内花园一次性监测最多 6 盆植物，单盆硬件成本远低于 Zigbee 商用植物传感器。

2. 智能家居集成：数据接入 HomeAssistant，和灯光、灌溉系统联动，构建完整园艺自动化。

3. 开源可定制：PCB 工程、外壳文件、ESPHome 配置全部开源，开发者可修改 PCB，增减传感器通道，修改外壳尺寸。

4. 稳定耐用：电容式探头无腐蚀问题，插拔式 JST 接口方便更换损坏探头，维护简单。

五、局限性说明

1. 受 ESP32 ADC 硬件特性影响，模拟采样存在少量噪声，可在 ESPHome 配置里增加采样滤波平滑数据。

2. 电容土壤传感器测量会受土壤盐分、土壤紧实度轻微影响，必须完成干湿两点校准才能获得准确读数。

3. 本方案依赖 WiFi 网络，断网状态下无法向 HomeAssistant 上传数据。

六、项目总结

ESP32 Plant Sensor 提供了一套低成本、可落地、软硬件完整的开源植物监测方案。从 PCB 硬件、外壳结构到 ESPHome 配置全部开放，适合 DIY 爱好者复刻，批量部署多通道土壤湿度监测，在 HomeAssistant 中实现绿植状态可视化与自动化灌溉。

七、项目地址

https://github.com/exen904/ESP32-Plant-Sensor