Nem Sensöründen Pompaya: Bir Maker’ın Tam Otomatik Akıllı Bitki Sulama Sistemi

Manuel sulama düzenli hatırlamayı gerektiriyor ve tam da seyahat ya da yoğun günlerde aksamaya en açık iş. Ben de kararı sensörlere bırakan, toprak nemine göre kendi kendine çalışan üç pompalı bir sulama sistemi kurdum. Bu yazıda malzemeleri, bağlantı mantığını, yazılımın nasıl çalıştığını, güvenlik önlemlerini ve yol boyunca çıkan sorunları paylaşıyorum.

Malzemeler

• Ana kontrol: ESP32-S3 geliştirme kartı (44/48 pin) + vidalı klemens shield + 4’lü röle modülü (5V) + LM2596 voltaj düşürücü regülatör (ekranlı).
• Güç ve aydınlatma: 12V 12.5A metal kasa adaptör; 12V Full Spectrum LED bar (5630 çip / 72 LED) — ileride eklenmek üzere sipariş edildi, şu an aktif değil.
• Sensörler ve aktüatörler: 5× kapasitif toprak nem sensörü, 1× yatay tip sıvı seviye şamandırası, 3× 12V peristaltik dozaj pompası.
• Kablolama: 10 m DT8 (8 damarlı) sinyal kablosu, JST-XH 2.54mm konnektör seti (230 parça), M3 ısıtmalı somunlar ve vida seti.
• Sıvı depolama: Litolan 20 litre musluklu su bidonu (DIN 61), 4×6 mm silikon hortum, Y/T hortum rakorları, 3D baskı özel muhafaza kutuları.

Bağlantı ve Kurulum Mantığı

Donanım tarafı aslında oldukça sade: 5 analog giriş (nem sensörleri, GPIO1-5, hepsi WiFi ile çakışmayan ADC1 kanalında), 3 dijital çıkış (pompa röleleri, GPIO11-13) ve 1 dijital giriş (şamandıra, GPIO14, INPUT_PULLUP + inverted). 4’lü röle modülünün aydınlatma için ayrılan 4. kanalı şu an kullanılmıyor. Röleler aktif-LOW çalışıyor — yani ESP32 önyüklenirken pinler varsayılan durumda kalsa bile pompalar kapalı kalıyor, olası bir yeniden başlatmada kendiliğinden çalışmıyorlar. ESP32-S3’ün kendisi, 12V ana hattı 5V’a düşüren bir LM2596 regülatörle besleniyor; böylece tek güç kaynağından hem pompalar hem düşük gerilimli elektronik çalışabiliyor.

Nem Ölçümü Nasıl Yüzdeye Dönüşüyor?

Her sensör ham bir voltaj okuyor, bir şablon (template) sensör bunu yüzdeye çeviriyor. Kalibrasyon iki referans noktasına dayanıyor: kuru toprak 2.71V’ta %0, ıslak toprak 0.94V’ta %100 kabul ediliyor — nem_yüzde = (2.71 − voltaj) / (2.71 − 0.94) × 100 formülüyle hesaplanıp 0-100 aralığına sabitleniyor. Gürültüyü azaltmak için 3 örneklik bir medyan filtre kullanıyorum; ham voltaj ve yüzde değeri saatte bir Home Assistant’a raporlanıyor. Şu an beş sensör de aynı kalibrasyonu paylaşıyor — farklı toprak/sensör farklarına göre bitki bitki ayrı kalibrasyon yapmak ileride doğruluğu artırabilir.

Sulama Mantığı: Kim, Ne Zaman, Ne Kadar?

• Pompa 1 → Yuka + Dracaena Büyük: Yuka <%20 veya Dracaena <%35 ise 20 sn çalışır.
• Pompa 2 → Starlice + Dracaena Orta: Starlice <%40 veya Dracaena <%35 ise 10 sn çalışır.
• Pompa 3 → Kaktüs: nem <%10 ise sadece 5 sn çalışır (kaktüsler az ve nadiren su ister, gereksiz sulama kök çürütür).

Her akşam saat 21:00’de sistem sırayla çalışıyor: önce depo dolu mu ve acil durdurma kapalı mı diye kontrol ediyor, sonra Pompa 1 → 10 sn bekleme → Pompa 2 → 10 sn bekleme → Pompa 3 sırasıyla devreye giriyor. Pompaları art arda çalıştırmamın sebebi basit: tek bir güç/su hattına aynı anda yüklenmemek. Her pompa bir sonrakine geçmeden kendi işini bitiriyor (`script.wait`), eşik sağlanmayan pompa atlanıyor ve nedeni log’a yazılıyor. Sulama sayaçları kalıcı — ESP32 yeniden başlasa bile sıfırlanmıyor.

Güvenlik Önlemleri

• Su deposu koruması: şamandıra depoyu boş algıladığı an üç pompa da anında kapanıyor ve bildirim gidiyor; ayrıca her 60 saniyede bir yedek bir kontrol daha depoyu doğruluyor. Şamandıra 500 ms’lik gecikme filtresinden geçiyor, anlık çalkalanmalar yanlış alarm üretmiyor.
• Acil durdurma anahtarı: açıldığında üç pompa da durur ve sistem "kilitli" duruma geçer; anahtar kapatılana kadar ne otomatik ne manuel hiçbir sulama yapılamaz.
• Manuel pompa koruması: pompalar Home Assistant’tan elle de açılabiliyor, ama her açılışta depo/kilit kontrolü tekrar çalışıyor — boşken yanlışlıkla pompa çalıştırmayı engelliyor.
• Güvenli açılış: tüm pompalar `restore_mode: ALWAYS_OFF` ile başlıyor, yani elektrik kesintisinden sonra sistem güvenli/kapalı durumda ayağa kalkıyor.

Karşılaştığım Sorunlar ve Çözümleri

Sifonlama (siphoning) sorunu: pompa durduktan sonra bile hortumdaki su seviye farkı yüzünden su kendi kendine akmaya devam ediyordu — klasik bir sifon etkisi. Çözümü iki adımda buldum: hortuma küçük bir hava deliği açarak sifonun oluşturduğu vakumu kırdım, ve hortumun pompa çıkışına yakın kısmını su deposu seviyesinden daha yukarıda tutarak suyun kendiliğinden akmasını fiziksel olarak engelledim. İki değişiklik birlikte sorunu tamamen çözdü.

Sonuç

Bugün geldiğim nokta: beş bitki, üç pompa, tamamen otomatik ve birkaç kat güvenlik önlemiyle korunan bir sulama sistemi. Su deposunu doldurmayı unutmadığım sürece çiçeklerin susuz kalması artık imkansıza yakın. Aynı mantıkla kurduğum Ay Duvar Lambası ve tamamen yerel çalışan Akıllı Ev Otomasyon Sistemi de bu yazıdaki gibi ESPHome/Home Assistant ikilisi üzerine kurulu. Kendi sisteminizi kurmayı düşünüyorsanız veya bir noktada takılırsanız, İletişim sayfasından bana ulaşabilirsiniz.