ESP32 HiGrow V1.0 (Pflanzenspieß)

Last Updated on 18. Oktober 2026 by sfambach●Link-Status: OK

Das HiGrow (oder auch HighGrow) Board ist unter seinem vollen Namen „ESP32 DHT11 WIFI Bluetooth Soil Temperature Humidity Sensor18650“ beim schnellen Ali erhältlich. Es soll zur Pflanzenüberwachung dienen und basiert auf einem ESP32 Wroom. Das Board kann Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Licht sowie Erdfeuchte messen. Einige Pins sind nach außen geführt, so dass weitere Sensoren hinzugefügt werden können. Der Lichtsensor scheint bei meiner Version nicht vorhanden zu sein. Es gibt noch andere ähnliche Boards, zum Beispiel von TTGO. Im weiteren Verlauf werde ich das Board auch als Stock oder Spieß bezeichnen, denn so sieht es aus ;).

Zum Thema HighGrow ist auch dieser kurze Wikipediaeintrag ganz nett, den ich euch nicht vorenthalten möchte:

https://de.wikipedia.org/wiki/HighGrow●Link-Status: OK

Fakten

Was ist installiert

Am USB angeschlossen, blinkt die blaue LED. Der erste Blick im Terminal zeigt nur die Standardausgabe des ESP Wroom. Der Stock scheint keine programmierte Funktion zu haben und ist auch nicht mit MicroPython geflasht.

Ein Bootloader ist installiert. Beim Einschalten mit gedrückter Boot Taste blinkt die blaue LED nicht mehr.

Anwendungsbereiche

• Zur Beobachtung von Pflanzen
• Raumklima Erfassung
• Jeder Pflanze einen Accesspoint 😉
• Als Testplattform für Kurse (gibt ein paar Negativbeispiele im Netz)

Ansichten

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Programmierung

Ich verwende ein fertiges MQTT Programm. Dieses ermöglicht mir ein paar schnelle Tests und spart Zeit.

Hier der Link zum Original●Link-Status: OK

Bibliotheken

Für das Programm werden ein paar Bibliotheken benötigt, diese sind im Folgenden aufgelistet.

MQTT Client

MQTT wird hier nicht neu erfunden, sondern es wird die folgende Bibliothek verwendet.

https://github.com/knolleary/pubsubclient●Link-Status: OK

DHT11 Sensor Bibliothek

Der DHT11●Link-Status: Unbekannt und DHT22 Luftfeuchte- und Temperatursensor ist weit verbreitet, auch hier gibt es unterschiedliche Implementierungen, das gewählte Programm verwendet die folgende:

https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library●Link-Status: OK

Adafruit●Link-Status: OK hat irgendwann mal eine Basis für all ihre Sensorimplementierungen geschaffen, diese nennt sich Unified SensorLib. Sie wird auch für den DHT11 Sensor benötigt.

https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor●Link-Status: OK

Testprogramm

Das Testprogramm kann von GitHub heruntergeladen werden. Ich habe noch ein paar andere Änderungen am Code vorgenommen, deswegen hier mein Fork. In der Datei credentials.h müssen noch SSID, WIFI Passwort und MQTT Broker und die Titel eingetragen werden.

Quellcode credentials.h (GitHub●Link-Status: OK)

// This file contains credentials to access several services
#ifndef CREDENTIALS_H
#define CREDENTIALS_H
// WiFi
const char* mySSID = "YOUR_SSID";
const char* myPW = "YOUR_PASSWORD";

// MQTT (CloudMQTT)
const char* BROKER = "192.168.1.10";
uint16_t    BRPORT = 1883;
const char* BRUSER = "YOUR_MQTT_USER";
const char* BRPWD  = "YOUR_MQTT_PASSWORD";
const char* CLIENTID = "HiGrow2";
const char* hostname = "HiGrowBuero";



//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)
//#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302), AM2321
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000
//#define LILYGO

#ifdef LILYGO
  #define DHTTYPE DHT11  // DHT12
  #define I2C_SDA             25
  #define I2C_SCL             26
  #define DHT_PIN             16 //22  // 16
  #define BAT_ADC             33
  #define SALT_PIN            34
  #define SOIL_PIN            32
  #define BOOT_PIN            0
  #define POWER_CTRL          4
  #define USER_BUTTON         35
  #define DS18B20_PIN         21                  //18b20 data pin
  #define TEMP_CALIBRATION -7.7 // calibrate the temp sensor to the correct temperature
#else 

  #define DHTTYPE DHT11
  #define I2C_SDA             25
  #define I2C_SCL             26
  #define DHT_PIN             22
  //#define BAT_ADC             33
  #define SALT_PIN            34
  #define SOIL_PIN            32
  #define BOOT_PIN            0
  #define POWER_CTRL          4
 // #define USER_BUTTON         35
  #define DS18B20_PIN         21                  //18b20 data pin
  #define TEMP_CALIBRATION -4.3          // calibrate the temp sensor to the correct temperature

#endif

#define OB_BH1750_ADDRESS       (0x23)
#define OB_BME280_ADDRESS       (0x77)

#define SOIL_MIN 1500
#define SOIL_MAX 4000


//maximum is 400 days
// uint64_t  DEEPSLEEP_SECONDS = 10; // 10 seconds
uint64_t DEEPSLEEP_SECONDS = 1800; // 30 min
// uint64_t  DEEPSLEEP_SECONDS = 180; // 3 min
// uint64_t  DEEPSLEEP_SECONDS = 3600; // 60 min number to big
// uint64_t  DEEPSLEEP_SECONDS = 7200; // every two hours
// uint64_t  DEEPSLEEP_SECONDS = 3600*12; // twice a day
// uint64_t  DEEPSLEEP_SECONDS = 3600*24; // once a day

/** define some mqtt things */

/*** define topics */
#define FLOOR "EG"
#define ROOM  "Büro"
//#define ROOM  "Diele"
//#define ROOM  "Wohnen"
#define PLANT "Bogenhanf"
//#define PLANT "Yucca"
//#define PLANT "Benjamini"
//#define PLANT "Gummibaum"
#define TEMP  "Temperatur"
#define HUMI  "Luftfeuchte"
#define SOIL  "Bodenfeuchte"
#define SALT  "Salz"
#define LIGHT "Helligkeit"
#define BAT   "Battery"

/*** define what values should be send Doccument out the unwanted */
#define SINGLE 0x00
#define JSON  0x01

#ifdef SINGLE 
  #define TEMP_TOPIC   FLOOR "/" ROOM "/" PLANT "/"  TEMP
  #define HUMI_TOPIC   FLOOR "/" ROOM "/"  PLANT "/" HUMI
  #define SOIL_TOPIC   FLOOR "/" ROOM "/"  PLANT "/" SOIL
  #define SALT_TOPIC   FLOOR "/" ROOM "/"  PLANT "/" SALT
  #define LIGHT_TOPIC  FLOOR "/" ROOM "/"  PLANT "/" LIGHT
  #define BAT_TOPIC    FLOOR "/" ROOM "/"  PLANT "/" BAT
#endif

#ifdef JSON
  #define JSON_TOPIC  FLOOR "/" ROOM "/"  PLANT "/json" 
  #define JSON_TOPIC_TEMPLATE  "[{\"" TEMP "\": %f,\"" HUMI "\":%f,\"" SOIL "\":%i,\"" SALT "\":%i,\"" LIGHT "\":%i,\"" BAT "\":%1.2f}]"
  
#endif

#endif // #define CREDENTIALS_H

Das Original findet ihr hier:

Github Link ●Link-Status: OKz●Link-Status: OKu HiGrowEsp32Mqtt●Link-Status: OK

Direkt als Zip über DownGit●Link-Status: OK

Auf die Einrichtung des Brokers gehe ich an dieser Stelle nicht näher ein, sollte noch kein Broker vorhanden sein, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, an einen zu kommen:

• Es gibt sog. Webbroker, hier kann man sich im Internet anmelden und oft auch kostenlos den Broker verwenden. Beispiele hierfür sind HiveMQ●Link-Status: OK, diyporjects●Link-Status: Unbekannt und hier noch ne 10er Liste●Link-Status: Unbekannt.
• Eigener Broker – exemplarisch sei hier auf den Mosquitto in Verbindung mit dem PI verwiesen (hier das Setup)●Link-Status: OK
• Broker der Hausautomation. Ich verwende IP-Symcon●Link-Status: Unbekannt für die Hausautomation, viele andere Systeme bieten mittlerweile auch MQTT Anbindungen.

Nun noch compilieren und auf den Spieß schreiben und dann hoffen, dass was beim Broker ankommt.

Hier liegt mal wieder der Hund begraben. Ohne Taster gehts nicht. Als erstes den Schreibvorgang einleiten. Dann den Boot Taster gedrückt halten und kurz auf den Reset (EN) Knopf drücken. Jetzt startet der ESP im Bootmode. Nach ein paar Sekunden kann der Boot Knopf wieder gelöst werden. Der Schreibvorgang sollte jetzt starten.

Auch auf meinem Broker werden die Werte vom Spieß jetzt angezeigt und können weiter verarbeitet werden.

Über die Zeit schwankt es schön, mal schauen, was man daraus machen kann.

Langzeittest (aktualisiert)

Drei Pflanzen (Benjamini, Bogen Hanf (Kein THC), Areca Palme). Die Sensoren messen und legen sich dann 30Min/1h/2h schlafen. Die Sensoren senden ihre Werte an den Homeserver und dieser speichert sie. Alle Akkus haben um die 2400Ah.

Auswertung

Die Palme hält etwas länger durch, aber nicht signifikant, siehe Tabelle. Somit haben wir unspektakuläre 5 Tage. Alleine am ESP32 scheint es zumindest nicht zu liegen:

• Der ESP verbraucht im Normal Betrieb mit Wifi maximal 180mA.
• Im DeepSleep Modus verbraucht er nur <10 uA.

Geht man von einem Zyklus von 2 Stunden DeepSleep und 10 Sekunden Messen/Senden aus. Gestaltet sich die Berechnung wie folgt:

Verbrauch pro Zyklus unter Last
= 10s * 180mAh/60(Min)*60(Sec)
= 10s * 180mAh/3600
= 10s * 0,022mAh
= 0.22 mAh

Verbrauch pro Zyklus in Standby
= 2h * 0,10mA
= 0,02mAh

Verbrauch gesamt pro Zyklus
= 0,22mAh + 0,02mAh
= 0,24mAh

Bei einem Akku von 2400mAh

Zyklen = 2400mAh / 0,24mAh = 10000z
Stunden = 10000z / 2,002h/z = 4995h
Tage = 4995h / 24h/Tag = 208Tage

Das sind 203 Tage mehr als der beste Test, somit muss der Hauptverbrauch an anderer Stelle liegen.

Für den DHT 11 habe ich ebenfalls Daten gefunden, deshalb möchte ich überprüfen, ob diese verantwortlich sein könnte.

• Standby max 150uA
• Last 2.5mA

Verbrauch pro Zyklus unter Last
= 10s * 2,5mAh/60(Min)*60(Sec)
= 10s * 2,5mAh/3600
= 10s * 0,000694mAh
= 0,0069 mAh

Verbrauch pro Zyklus in Standby
= 2h * 0,15mAh
= 0,3mAh

Verbrauch gesamt pro Zyklus ESP32 + DHT11
= 0,0069mAh + 0,3mAh + 0,24mAh
= 0,55mAh

Bei einem Akku von 2400mAh

Zyklen = 2400mAh / 0,55mAh = 4.363z
Stunden = 4.363z/ 2,002h/z = 2160h
Tage = 4995h / 24h/Tag = 90Tage

Mit DHT11 Sensor sind es nur noch etwas weniger als die Hälfte der Tage. Rechnet man die 90 Tage verbleibend minus die wirklich gemessene Zeit, verbleiben 85 Tage, die der Boden-Feuchtesensor und die restliche Peripherie verbrauchen.

#Test	Pflanze	Meldung	Gestartet	Leer	#Messwerte	#Tage
1	Benjamini	30 Min.	14.10.2020 11:30	19.10.2020 03:40	224	<5
2	Bogen Hanf	1 St.	16.10.2020 18:10	20.10.2020 21:30	99	4
3	Areca Palme	2 St.	16.10.2020 18:23	21.10.2020 04:00	52	<5

Die Werte der Feuchtesensoren scheinen mir auch nicht ganz schlüssig, wenn ich sie mit denen im Internet vergleiche. Evtl. mache ich hierzu nochmal eine Versuchsreihe mal sehen.

Probleme

Hoher Stromverbrauch selbst in der Sleep Phase.

Im Netz klagen einige Benutzer über den hohen Stromverbrauch während des Tiefschlafs (deep sleep). Meine Tests haben das bestätigt, allerdings liegt es meiner Meinung nach an den Sensoren.

Ich habe noch einen Fehler im Code gefunden, wenn man die Sleepzeit zu hoch setzt, geschieht ein Überlauf der int Variablen und er schläft nicht ein. Bitte int durch uint64_t tauschen, dann klappts:

// int DEEPSLEEP_SECONDS = 1800; // 30 min // alt
uint64_t DEEPSLEEP_SECONDS = 1800; // 30 min // neu

Sonstiges

3D Modelle fürs Gehäuse

Um den Stock zu verpacken, gibt es einige 3D Modelle bei Thingiverse:

https://www.thingiverse.com/thing:3333221●Link-Status: OK

https://www.thingiverse.com/thing:2791829●Link-Status: Unbekannt

https://www.thingiverse.com/thing:3491667●Link-Status: Unbekannt

https://www.thingiverse.com/thing:3209270●Link-Status: Unbekannt

Die ersten beiden Modelle habe ich mal gedruckt. Der Ausdruck erfolgte mit den folgenden Druckparametern:

Beschreibung	Wert
Drucker	Ender 5
Material	PLA
Drucktemperatur	210
Bett-Temperatur	60
Düse	0,4
Layerhöhe	0,2
Hüllendicke	0,8
Printspeed	95
Support	Everywhere
Untergrund	Raft

Der Ausdruck verlief ohne Probleme, das Endprodukt musste ich etwas mit dem Skalpell nachbearbeiten, aber nichts was aus dem Rahmen fällt. Den Tropfen Deckel bräuchte ich persönlich nicht und werde ihn weglassen. Zum Montieren habe ich 4st 2×15 Spax und 1st *2×2,5 Blechschrauben verwendet. Das Board selbst passt gut in das Gehäuse. Hier noch ein paar Bilder :

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Der zweite Ausdruck war auch ok, hier fehlt mir allerdings das Schraubenloch zur Befestigung des Deckels. Bilder habe ich mir jetzt mal gespart.

Fazit

Nette Idee mit dem Pflanzensensor. Der ESP32 ist Stand der Technik, das gesamte Board hat ein paar Sensoren, was auch ganz nett für Einsteiger sein kann. Was mich am Stock ärgert ist die Knöpfchendrückerei beim Programmieren. Da waren wir schon mal weiter. Wenn man den Berichten im Internet glaubt (und das tue ich an dieser Stelle), dann kann der Stock die Nähe von Feuchtigkeit nicht ertragen und die Lötpunkte blühen relativ schnell auf. Somit ist an einen Langzeiteinsatz ohne zusätzliche Behandlung, zum Beispiel durch Epoxid Harz, nicht zu denken. Ein Außeneinsatz fällt damit auch flach.

Der Spannungsteiler, um die Spannung des Akkus zu messen, fehlt. Den Lichtsensor solls erst ab Version 2 geben. Der Stock ist eine nette Idee, aber nicht besonders gut ausgeführt. Ich habe mir noch ein paar einzelne Bodenfeuchte Sensoren und eine Variante des HiGrow von LilyGo bestellt, diese werde ich bei Gelegenheit noch testen.

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Quellen

https://www.diymore.cc/●Link-Status: Unbekannt

Beitrag bei IOT Newbie●Link-Status: Unbekannt

CK Blog Beitrag zum Sensor●Link-Status: Unbekannt

CK Blog Beitrag zur Datenerfassung mit dem Sensor●Link-Status: Unbekannt

Github Projekt HiGrowESP32MQTT●Link-Status: OK

Neuauflage des MQTT Projektes●Link-Status: Unbekannt

Github weiteres Projekt von lucafabbri●Link-Status: Unbekannt

Beitrag auf Flashgamer●Link-Status: Unbekannt

Beitrag auf Instructables●Link-Status: Unbekannt

Netter Beitrag in Wikipedia zum Spiel HighGrow 😉●Link-Status: OK

Beitrag zu Deep Sleep Time ESP826●Link-Status: Unbekannt6●Link-Status: Unbekannt ●Link-Status: Unbekannt