Development of a prototype device for automatic plant watering using a soil moisture detection system
Main Article Content
Abstract
This research aims to develop a prototype automatic plant-watering system that operates based on soil moisture levels measured by a soil moisture sensor. The system is designed to reduce the users’ burden of plant care, particularly when regular watering is not possible. The prototype was tested using potted plants grown in loamy soil to evaluate the suitability of moisture thresholds for automatic control. The system consists of a soil moisture sensor, a microcontroller (e.g., Arduino or ESP32), and a water pump, all controlled automatically by predefined moisture thresholds. When soil moisture falls below the threshold, the system activates the water pump to irrigate the plant, and the pump stops once the moisture level reaches the upper limit. The experimental procedure included calibrating the sensor using the oven-dry method following ASTM D4959 and evaluating the prototype under real operating conditions for three consecutive days, with moisture data recorded every 30 minutes. The results show that the pump operated an average of three times per day, activating at moisture levels below approximately 12% and stopping at around 16%. Each activation delivered approximately 85–95 mL of water. Quantitative analysis indicates that the system reduced water usage by approximately 18–25% compared with manual watering while maintaining soil moisture within the desired range. The system also responded within 30 minutes of soil dryness detection. This prototype demonstrates strong potential for household or small-garden applications and can be further developed to support wireless networks or smartphone-based control for future smart farming implementations.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ (FEAT Journal) มีกําหนดออกเป็นราย 6 เดือน คือ มกราคม - มิถุนายน และกรกฎาคม - ธันวาคม ของทุกปี จัดพิมพ์โดยกลุ่มวิจัยวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ คณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยขอนแก่น เพื่อเป็นการส่งเสริมและเผยแพร่ความรู้ ผลงานทางวิชาการ งานวิจัยทางด้านวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีพร้อมทั้งยังจัดส่ง เผยแพร่ตามสถาบันการศึกษาต่างๆ ในประเทศด้วย บทความที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร FEAT ทุกบทความนั้นจะต้องผ่านความเห็นชอบจากผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาที่เกี่ยวข้องและสงวนสิทธิ์ ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2535
References
García-Sánchez L, et al. IoT-enabled smart irrigation systems: an overview. Sensors. 2020;20(15):4311–24. doi:10.3390/s20154311.
Obaideen K, Yousef BAA, AlMallahi MN, Tan YC, Mahmoud M, Jaber H, Ramadan M. An overview of smart irrigation systems using IoT. Energy Nexus. 2022;7:100124. doi:10.1016/j.nexus.2022.100124.
Pereira GP, et al. IoT-enabled smart drip irrigation and climate monitoring using ESP32. Electronics. 2023;12(6):1352. doi:10.3390/electronics12061352.
Kumar SV, Singh CD, Rao KVR, Kumar M, Rajwade YA, Babu B, et al. Evaluation of IoT-based smart drip irrigation and ETc-based system for sweet corn. Smart Agricultural Technology. 2023;5:100248. doi:10.1016/j.atech.2023.100248.
Sudarmaji A. Smart soil moisture control based on IoT ESP32 for horticulture cultivation. Bio-Conf Proc. 2024;5(1):48–55.
โชคชัย ลิ้มประเสริฐ, ภัคพงษ์ อุบลเลิศ. เครื่องวัดความชื้นในดิน [Internet]. มหาวิทยาลัยสยาม; 2021 [cited 2025 Dec 20]. Available from: https://e-research.siam.edu/
ปภัสรา สาระวรณ, สุภาพร พัฒนแก้ว, สุรภา สีสอาด. กำหนดการให้น้ำพืชโดยใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินชนิดคาปาซิทีฟร่วมกับ IoT [Internet]. 2019 [cited 2025 Dec 20]. Available from: https://irre.ku.ac.th/project/pdf/256204.pdf
ภาคภูมิ พันธุขันธ์. การพัฒนาอุปกรณ์วัดค่าความชื้นในดินด้วยวิธีเก็บประจุไฟฟ้าแบบหลายระดับ [Internet]. 2022 [cited 2025 Dec 20]. Available from: http://202.28.34.124/dspace/