ESP32 HiGrow V1.0 (Plant Spike)

Last Updated on 18. October 2026 by Suffocation●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

Facts

What is installed

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.

A bootloader has been installed. When switching on whilst holding down the boot button, the blue LED no longer flashes.

Areas of application

• For observing plants
• Room climate recording
• An access point for every plant 😉
• Als Testplattform für Kurse (gibt ein paar Negativbeispiele im Netz)

Views

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Programming

I’m using a ready-made MQTT programme. This allows me to carry out a few quick tests and saves time.

Here is the link to the original●Link status: OK

Libraries

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 Library

The DHT11●Link status: OK 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

Test programme

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.

Source code 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

You can find the original here:

GitHub Link ●Link status: OKz●Link status: OKHiGrowEsp32Mqtt●Link status: OK

Directly as a zip via 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:

• There are so-called web brokers where you can register online and often use the broker for free. Examples include HiveMQ●Link status: OK, DIY projects●Link status: Unknown and here's another Top 10 list●Link status: Unknown.
• Eigener Broker – exemplarisch sei hier auf den Mosquitto in Verbindung mit dem PI verwiesen (Here's the setup)●Link status: OK
• Home automation broker. I am using IP-Symcon●Link status: Unknown For home automation, many other systems now also offer MQTT connections.

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

The root of the problem lies here yet again. It won't work without the button. First, initiate the writing process. Then, hold down the boot button and briefly press the reset (EN) button. The ESP will now start in boot mode. After a few seconds, the boot button can be released. The writing process should now start.

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.

Long-term test (updated)

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.

Evaluation

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:

• The ESP consumes a maximum of 180mA during normal operation with Wi-Fi.
• In DeepSleep mode, it only consumes <10 uA.

Assuming a cycle of 2 hours of DeepSleep and 10 seconds of measuring/sending, the calculation works out as follows:

Consumption per cycle under load
= 10s * 180mAh/3600(s)
= 10s * 180mAh/3600
= 10s * 0.022mAh
= 0.22 mAh

Consumption per cycle on standby
= 2h * 0.10mA
0.02mAh

Total consumption per cycle
0.22mAh + 0.02mAh
0.24mAh

With a 2400mAh battery

Cycles = 2400mAh / 0.24mAh = 10000c
Hours = 10000z / 2.002h/z = 4995h
Days = 4995h / 24h/Day = 208 days

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 150µA
• Last 2.5mA

Consumption per cycle under load
10s * 2.5mAh / 60min * 60s
= 10s * 2.5mAh/3600
= 10s * 0.000694mAh
= 0.0069 mAh

Consumption per cycle on standby
= 2h * 0.15mAh
0.3mAh

Total consumption per cycle ESP32 + DHT11
= 0.5469mAh
= 0.55mAh

With a 2400mAh battery

Cycles = 2400mAh / 0.55mAh = 4,363 cycles
Hours = 4.363z/ 2.002h/z = 2160h
Days = 4995h / 24h/Day = 90 Days

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	Plant	Message	Started	Read	# measured values	#Tage
1	Benjamini	30 mins.	14.10.2020 11:30	19.10.2020 03:40	224	Less than 5
2	Bow Hemp	1st St.	16.10.2020 18:10	20.10.2020 21:30	99	4
3	Areca palm	2 St.	16.10.2020 18:23	21.10.2020 04:00	52	Less than 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.

Problems

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 // new

Miscellaneous

3D models for the casing

To package the cane, there are some 3D models on Thingiverse:

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

https://www.thingiverse.com/thing:2791829●Link status: OK

https://www.thingiverse.com/thing:3491667●Link status: OK

https://www.thingiverse.com/thing:3209270●Link status: OK

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

Description	Worth
Printer	Ender 5
Material	PLA
Printing temperature	210
Bed temperature	60
Nozzle	0,4
Layer height	0,2
Shell thickness	0,8
Print speed	95
Support	Everywhere
Underground	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.

Conclusion

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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Sources

https://www.diymore.cc/●Link status: OK

Post on IOT Newbie●Link status: OK

CK Blog Post About the Sensor●Link status: OK

CK Blog Post on Data Collection with the Sensor●Link status: OK

Github Project HiGrowESP32MQTT●Link status: OK

Re-release of the MQTT project●Link status: Broken

Github other project by lucafabbri●Link status: OK

Post on Flashgamer●Link status: OK

Instructables post●Link status: OK

Nice contribution on Wikipedia about the game HighGrow 😉●Link status: OK

Contribution to Deep Sleep Time ESP826●Link status: OK6●Link status: OK ●Link status: OK