Bij sommige mensen staan de planten er altijd fris bij, maar bij anderen wil het maar niet lukken. Te warm of te koud, te veel of juist te weinig licht … En wanneer moet je je plant water geven? Sommige planten zijn nu eenmaal heel kieskeurig. Het allerbelangrijkste is het geven van de juiste hoeveelheid water. Daarbij kan een automatisch geheugensteuntje het verschil maken tussen fris groen en uitvallende bladeren. Daarom een uitdagend project voor alle knutselaars die geen zin hebben in een kale kamerplant!

Boodschappenlijstje

Bijvoorbeeld bij Conrad.nl:

1 NodeMCU-module (€ 9,-)
2 trekontlastingen M10 (€ 2,-)
1 printplaatje 80 × 50 mm (€ 3,30)
1 kunststof behuizing 85 × 56 × 39 mm (€ 4,25)
1 schroefterminal 4-polig (€ 0,40)
1 netadapter 5 V, 1 A (€ 6,-)
1 rode led (€ 0,10)
1 groene led (€ 0,10)
2 weerstanden 100 ohm (€ 0,10)
1 weerstand 10 kilo-ohm (€ 0,05)

Optioneel, bijvoorbeeld bij AliExpress of eBay:

Watersensor (‘soil moisture sensor’) zonder elektronica (€ 0,50)

Als alternatief kun je ook de gestripte uiteinden van het twee-aderige snoer gebruiken, die je een beetje uit elkaar buigt.

Overige benodigdheden: soldeerbout en soldeertin, zijkniptang, schroevendraaier, boormachine, vijl, secondelijm, een-aderig snoer (30 cm), twee-aderig snoer (1 meter) multimeter (optioneel).

Totale kosten: ca. € 25,-

Qua hardware en behuizing blinkt dit project uit in eenvoud. Er is een netadapter nodig, een compacte behuizing en een trekontlasting, een NodeMCU-module, twee leds, drie weerstanden en een printplaatje om de boel op te solderen. Dit is dan ook een zeer geschikte schakeling voor wie net met solderen begint.

De groene led geeft aan dat er voldoende water is, de rode led brandt bij het bereiken van de in de code bepaalde ondergrens. De schakeling wordt gevoed door een eenvoudige netadapter van 5 volt, minimaal 1 ampère. Dat kan er ook één met usb-aansluiting zijn, in dat geval heb je nog wel een passende usb-kabel nodig. Het geheel is ondergebracht in een compacte kunststof behuizing, waarvoor je vanzelfsprekend ook zelf iets kunt maken of hergebruiken. De trekontlastingen voorkomen dat de voedingskabel en de sondekabel worden losgetrokken als er onbedoeld kracht op komt te staan.

In de rest van dit artikel worden de termen NodeMCU- en ESP-module door elkaar heen gebruikt. NodeMCU is de naam van een zeer populair ontwikkelbordje, waar een ESP-chip op zit. Inmiddels zijn er allerlei NodeMCU/ESP-modules in omloop.

©PXimport

Ontwikkelomgeving installeren

De ESP-module is het gemakkelijkst te programmeren met de Arduino-ontwikkelomgeving (Arduino IDE). Deze kun je downloaden via www.tiny.cc/arduinosoft. Kies bij voorkeur de traditionele installer en niet de Windows-app. Dat maakt het beheren van bibliotheken en ontwikkelbordjes een stuk eenvoudiger.

Omdat Arduino IDE niet primair voor deze module is bedoeld, zul je nog wat extra onderdelen moeten installeren. Klik daarvoor op Bestand / Voorkeuren en voer op het tabblad Instellingen bij Additionele Board Beheer URLs deze url in:

https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Kies nu Hulpmiddelen / Board: / Board Beheer… en typ esp8266. Klik op Installeren en selecteer daarna de module via Hulpmiddelen / Board / NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module). Sluit de ESP-module aan via een usb-kabel en selecteer in Arduino IDE de juiste poort (Hulpmiddelen / Poort, kies de com-poort met het hoogste nummer). Als alles goed is gegaan, is je opstelling nu klaar om met programmeren te beginnen.

Herkent je systeem het ontwikkelbordje niet, dan download je via www.tiny.cc/espdriver een stuurprogramma voor de seriële interface (let op: deze link gaat gelijk het bestand CP210x_Universal_Windows_Driver.zip downloaden).

©PXimport

Aanpassen code

Het kant-en-klare programma download je vanaf www.computeridee.nl/edities/2022-06. Download het bestand Kamerplant_app.zip en pak het uit naar een willekeurige map. Open het bestand Kamerplant_app.ino (door op het bestand te dubbelklikken, opent het automatisch in Arduino IDE, zie ook het kader ‘Ontwikkelomgeving installeren’).

Vul bij ssid en password respectievelijk de naam en het wachtwoord van je draadloze netwerk in.

Het versturen van appjes wordt verzorgd door de dienst CallMeBot. CallMeBot biedt overigens ook de mogelijkheid om berichten te versturen via Signal en Telegram, dit artikel gaat uit van WhatsApp. De benodigde API-sleutel vraag je aan door het nummer +34 644 975 414 aan je contacten toe te voegen en in WhatsApp het bericht I allow callmebot to send me messages te sturen naar je nieuwe contact. Binnen enkele minuten ontvang je de benodigde API-sleutel, die je samen met je telefoonnummer (let op de internationale notatie) invult als constanten in de code bij respectievelijk apikey en telefoon.

©PXimport

Toelichting code

De code begint met het insluiten van de bibliotheek ESP8266WiFi.h. Deze handelt de verbinding met het draadloze netwerk af: dankzij dit programma is de module met enkele regels code met het netwerk te verbinden. Daaronder declareer je enkele constanten en variabelen, waarvan de belangrijkste in de vorige paragraaf al zijn besproken. In setup() worden de pinnen gedefinieerd, de leds uitgezet en de seriële monitor geactiveerd.

Verwerken van de gegevens

De functie loop() draait continu en vormt het hart van het programma. Om te beginnen wordt de wifi-module uitgeschakeld, omdat die erg stoort op de analoge ingang. Dan wordt pin D1 op HIGH gezet, en de waarde op de analoge pin bepaald en bewaard in de variabele meting. Zodra dat klaar is, gaat D1 weer op LOW. Door dit te doen, loopt er slechts zeer kortstondig stroom door het water. Dat is belangrijk om de watersensor te ontzien: bij een constante stroom zou de anode (de kant waarop de +5 volt staat) snel corroderen.

De code werkt met twee waarden, vastgelegd in de constanten ondergrens en veilige_waarde. De waarden van deze twee liggen iets uit elkaar, zodat kleine schommelingen in de meting geen invloed hebben bij het bepalen of het nat of droog is.

Is het resultaat van de meting kleiner dan of gelijk aan ondergrens, dan gaat of blijft de rode led aan en de groene uit. Als de booleaanse variabele alarmverzonden de waarde onwaar heeft, wordt ook de functie alarm() uitgevoerd.

Droogtealarm

De functie alarm() begint met het opzetten van de wifi-verbinding. Als dat is gelukt, wordt via de API-call een appje verstuurd met de melding, waarna de variabele alarmverzonden op waar wordt gezet. Dit voorkomt dat er bij elke volgende meetronde een app uitgaat. Pas wanneer de meetwaarde boven de veilige waarde uitkomt, wordt alarmverzonden weer op onwaar gezet en staat alles weer klaar voor een nieuwe alarmronde. De rode led gaat of blijft dan uit en de groene aan. De variabele pulsdelay (de wachttijd tussen twee metingen) wordt nu vijf minuten in plaats van een seconde. De plant heeft uren tot dagen nodig om het water te verbruiken en niet te vaak meten beperkt de eerdergenoemde corrosie. Bij geconstateerde droogte wordt de wachttijd weer een seconde. Doordat er in die situatie geen water tussen de elektroden aanwezig is, speelt corrosie dan nauwelijks een rol. Als je de plant water geeft, weet je ook zonder het waterniveau te zien wanneer je kunt stoppen.

©PXimport

Software uploaden en testen

Als het bestand kamerplant_app.ino naar wens is aangepast in de Arduino-ontwikkelomgeving en de NodeMCU-module is aangesloten op zowel je pc als op de watersensor, kan het uploaden beginnen. Open de seriële monitor met Ctrl+Shift+M en upload het programma met Ctrl+U.

Nadat het uploaden is voltooid, volgt de meetwaarde en de melding Droogtealarm!. De module maakt nu verbinding met het draadloze netwerk en voert de API-call uit. Het antwoord van de server verschijnt en als het goed is, ontvang je binnen enkele seconden een appje met de tekst Kamerplant heeft dorst!. De rode led brandt en de melding Droogtealarm! herhaalt zich vervolgens elke seconde in de seriële monitor.

Door de sensor (of de gestripte uiteinden van het twee-aderige snoer) tegen een vochtige doek te houden of (nog beter) in de vochtige aarde te steken, zie je de meetwaarde oplopen, de rode led doven en de groene aan gaan. De melding Voldoende water staat nu in de seriële monitor en het programma wacht nu vijf minuten tot de volgende meting. Eventueel kun je de hoogte van ondergrens en veilige_waarde nog aanpassen in de code, afhankelijk van de plantensoort. Tot nu toe alles in orde? Mooi.

Voorbereiding

Boor om te beginnen drie gaten in de behuizing: twee van 5 millimeter voor de leds en twee van 10 millimeter voor de trekontlasting. Kleiner kan ook, met een vijl maak je dan de gaten op maat. Monteer de trekontlastingen en controleer of de leds passen. Lijm ze met secondelijm vast in de behuizing. Soldeer ook alvast de snoertjes aan de leds, en de watersensor, zodat je die straks met de printplaat kunt verbinden.

©PXimport

Bouwen van de schakeling

Zoals al opgemerkt, is de hardware van dit project beperkt. De NodeMCU-module, de drie weerstanden en de schroefterminal komen op het printplaatje. Boor om te beginnen gaten van 5 millimeter op de hoeken van de printplaat, zodat deze over de schroefgaten van de behuizing vallen.

Door de componenten slim te plaatsen, zijn ze onderling te verbinden met soldeer. Houd er rekening mee dat (afhankelijk van de baantjes op de printplaat) de module dwars in de behuizing kan komen te zitten en er weinig marge is! Plaats daarom eerst de module op de printplaat en kijk of het in de behuizing past voor je verdergaat. Fixeer dan de module door aan de onderkant de pinnen op elke hoek een stukje naar buiten te buigen, bijvoorbeeld met het platte uiteinde van een schroevendraaier. Plaats daarna de weerstanden van 100 ohm in de buurt van de pinnen D5 en D6 en de weerstand van 10 kilo-ohm bij pin A0. Zie ook het schema voor de verbindingen.

Zet tot slot de schroefterminal aan de andere kant van de module. Ook de weerstanden en de schroefterminal blijven het best op hun plek zitten als je de pootjes een stukje ombuigt. Knip nu met een kniptang alle pootjes (ook die van de module) af op een lengte van ongeveer twee millimeter en soldeer de te verbinden onderdelen en pinnen aan elkaar. Soldeer ook de vier hoekpinnen van de module, waarvan er overigens slechts één wordt verbonden met de schroefterminal. Zie voor tips over solderen een uitgebreide handleiding uit ons zusterblad PCM via www.tiny.cc/pcmsolderen.

©PXimport

Aansluiten

De afwerking is nu eenvoudiger dan ooit, want dankzij de kant-en-klare behuizing zit alles al op z’n plek. Wat rest is het aansluiten van de netadapter, de watersensor en de leds. Knip om te beginnen de ronde stekker van de kabel af. Gebruik je een usb-netadapter, dan knip je van de usb-kabel de micro-usb-connector af. Strip de afzonderlijke draadjes over een lengte van ongeveer een halve centimeter en vertin de uiteinden. Als je een multimeter hebt, kun je de polariteit (plus en min) van de aansluitingen controleren. Heb je die niet, dan kun je kijken of er een opdruk op (een van) de draden staat. Een andere mogelijkheid is het aansluiten van een led met aan één van de pootjes een weerstand van 220 ohm. Sluit een van de adapterdraadjes aan op de weerstand en het andere draadje op het vrije pootje van de led. Het draadje dat is verbonden met het lange pootje van de led, is de plus. Markeer deze draad. Steek de vertinde uiteinden van buitenaf door de trekontlasting en zet ze vast in de schroefterminal op de printplaat, waarbij de plusdraad op VIN komt en de mindraad op GND.

Soldeer van het twee-aderige snoer elke draad aan één van de pinnen van de watersensor. Verbind de watersensor met de twee overgebleven aansluitingen van de schroefterminal, die je op de printplaat hebt verbonden met de pinnen A0 en D1 van de NodeMCU-module.

Sluit als laatste de leds aan met stukjes draad, waarvan je de uiteinden vertint. Verbind de kathodes (korte pootjes) van beide leds met GND, de anode (lange pootje) van de groene led sluit je aan op de weerstand bij pin D5 en de anode van de rode led op de weerstand bij D6.

©PXimport

Ingebruikname

De schakeling en het programma zijn al getest, dus kan de adapter in het stopcontact. Er is nu geen seriële monitor, dus je ziet aanvankelijk niets gebeuren. Binnen enkele seconden moet de rode led gaan branden. En binnen enkele seconden moet je een appje krijgen. Als dat niet gebeurt, is er waarschijnlijk een probleem met de wifi en zul je de schakeling wat dichter bij een accesspoint moeten zetten.

Bevestig de watersensor in de pot van de kamerplant, zodat de twee pennen straks in de aarde zullen hangen. Het bevestigen kan even een klusje zijn: ducttape werkt voor bijna elke klus, maar een constructie met boutjes is wellicht iets robuuster. Let daarbij wel op dat je niet per ongeluk elektrisch verbinding maakt tussen de elektroden van de sensor!

Als de aarde vochtig genoeg is, moet de rode led uitgaan en de groene gaan branden. Zo niet, geef dan de plant voldoende water.

©PXimport

Vanuit je luie stoel de lampen aanzetten of de temperatuur in huis regelen: smart devices zijn er om het leven nét wat makkelijker te maken. Helaas vormen zulke IoT-apparaten ook een risico voor je privacy. Wil je niet alleen slim, maar ook veilig wonen? Met deze tips voorkom je pottenkijkers in je smart home.

Lees ook: Slimme stekkers – welke modellen zijn echt zuinig?

IoT (Internet of Things) omvat alle huishoudelijke apparaten die met het internet verbonden zijn, zoals slimme lampen, speakers en thermostaten. Zelfs gordijnen, deursloten en koelkasten kunnen tegenwoordig slim worden gemaakt door ze aan een netwerk te koppelen. Om jou als gebruiker zo goed mogelijk te kunnen bedienen, verzamelen IoT-apparaten de hele dag door data die je gedrag en gewoonten in kaart brengen. Ben je tussen negen en drie niet thuis? Dan weet je slimme thermostaat dat de verwarming omlaag moet, zal het beveiligingssysteem in die uren extra alert zijn op bewegingen rondom je huis en gaat je robotstofzuiger aan de slag om je vloer spic en span te maken. 

Ook jij hebt wat te verbergen

Slimme apparaten komen op allerlei manieren aan hun data, bijvoorbeeld via spraakopdrachten ('Hé Alexa, speel jazzmuziek af'), commando's die je in een app geeft en zelfs via sensoren die beweging, licht en temperatuur detecteren. Al die gegevens worden ergens opgeslagen, en het probleem is dat de meesten van ons geen idee hebben wat er met die data gebeurt. Vaak vinden we dat ook helemaal niet zo interessant: we denken immers al snel dat criminelen niets met onze data kunnen. Maar als je denkt dat je niets te verbergen hebt, heb je het mis. Cybercriminelen die toegang krijgen tot je smart home kunnen veel meer dan alleen je lampen bedienen. Ze kunnen je bankgegevens stelen (bijvoorbeeld via een gehackt apparaat dat toegang geeft tot je thuisnetwerk), het alarmsysteem van je woning uitschakelen en persoonlijke gesprekken afluisteren via je slimme speaker – om maar een paar voorbeelden te noemen. Hoe meer slimme apparaten je in huis hebt, hoe groter de kans dat er ergens een datalek ontstaat. Dat wil je natuurlijk voorkomen.

©StockPhotoPro

Er zijn allerlei manieren om je smart home te beschermen tegen pottenkijkers. Als je niet zo technisch aangelegd bent, kunnen zulke tactieken je al snel overweldigen. Daarom houden we het bij een aantal algemene tips die voor iedereen makkelijk uit te voeren zijn en die toch een groot verschil kunnen maken in de beveiliging van je smart home.

Tip 1: Kies voor een betrouwbare fabrikant

Het merk van je slimme apparaten kan veel zeggen over hoe goed deze apparaten van zichzelf beveiligd zijn. Gerenommeerde merken zoals Philips, Homey en Amazon hebben immers een reputatie hoog te houden als het om veiligheid gaat. Bovendien moeten producten van A-merken in Europa aan strenge eisen voldoen, in tegenstelling tot bijvoorbeeld een merkloos model van een Chinese fabrikant. Laat je dus niet verleiden door aantrekkelijke deals terwijl je aan het browsen bent: als ze te mooi lijken om waar te zijn, zijn ze dat waarschijnlijk ook. Als je twijfelt of een merk betrouwbaar is, doe dan eerst uitgebreid onderzoek. Lees onafhankelijke reviews, onderwerp de webshop van het betreffende merk aan een kritische blik en controleer of het merk voldoet aan Europese keurmerken. 

Tip 2: Kies sterke wachtwoorden

Slimme apparaten worden doorgaans geleverd met een standaard wachtwoord waarmee je op de bijbehorende app kunt inloggen. Veilig zijn deze wachtwoorden niet. Sterker nog: een standaard wachtwoord aanhouden is haast net zo onveilig als helemaal geen wachtwoord op je smart device hebben. Het is dus belangrijk dat je het wachtwoord al tijdens de installatie van het product verandert in een unieke en sterke variant. Een sterk wachtwoord bestaat uit letters, cijfers én speciale tekens. Verwerk nooit je naam, geboortedatum of adres in het wachtwoord. Geef ook elk slim apparaat een uniek wachtwoord, zodat je andere apparaten bij een hack veilig zijn. En schakel tweestapsverificatie in als dat kan: hiermee voeg je een extra beveiligingslaag toe, zodat anderen niet zomaar kunnen inloggen als ze je wachtwoord weten. 

Tip 3: Maak gastnetwerken aan 

Je wifi-netwerk is voor criminelen een ware goudmijn. Krijgen criminelen toegang tot je wifi, dan kunnen ze niet alleen alles zien wat jij op het internet doet, maar ze kunnen ook slimme apparaten overnemen die op dat netwerk zijn aangesloten. Het is daarom verstandig om gastnetwerken aan te maken voor je slimme apparaten. Hiermee isoleer je het netwerk van deze apparaten van het hoofdnetwerk, wat de kans op een datalek flink verkleint. Ook verklein je op deze manier het risico dat hackers via een zwak beveiligd slim apparaat toegang krijgen tot bijvoorbeeld je laptop, e-mail of bankzaken op het hoofdnetwerk. 

Ook slim is het uitschakelen van de functie Universal Plug and Play (UPnP) op al je slimme apparaten. Deze functie helpt om via wifi automatisch met andere smart devices te verbinden, maar vergroot ook het risico dat je apparaten van buitenaf toegankelijk worden. 

©TStudious - stock.adobe.com

Tip 4: Houd je apparatuur up-to-date

Wacht je altijd weken of zelfs maanden voordat je een nieuwe software-update op je apparaten uitvoert? Foute boel! Updates hebben niet alleen als doel de functionaliteiten van je slimme apparaten te verbeteren, maar zijn er ook om beveiligingslekken te dichten die in eerdere versies zijn opgemerkt. Download je deze updates niet, dan laat je in feite de digitale achterdeur openstaan voor criminelen. Maak er daarom een gewoonte van om iedere week te checken of er nieuwe updates beschikbaar zijn en download deze dan direct. Het is slechts een kleine moeite die een groot effect kan hebben op je privacy.

Tip 5: Controleer de privacy-instellingen

Slimme apparaten komen doorgaans met standaardinstellingen die toestemming geven om bepaalde gegevens te verzamelen of op te slaan. Dat is vaak gunstig voor de fabrikant, maar als je geen pottenkijkers in huis wilt, is het zaak dat er zo min mogelijk gegevens van jou in de cloud terechtkomen. Gelukkig kun je de privacy-instellingen van je slimme apparaten meestal wijzigen. Zo kun je op veel slimme apparaten instellen dat de opnamegeschiedenis direct verwijderd wordt. Sommige apparaten sturen automatisch gegevens naar de fabrikant voor verbeteringsdoeleinden; ook dit kun je vaak uitschakelen. Zet ook altijd functies uit die je niet gebruikt. Gebruik je de spraakbediening op je slimme speaker niet? Schakel de microfoon dan helemaal uit. Zo verklein je in elk geval de kans dat je wordt afgeluisterd.

Afbeeldingbestanden kunnen behoorlijk groot zijn. Om afbeeldingen te verkleinen, hoef je geen gebruik te maken van externe software. Zowel in Windows 10 als Windows 11 kun je dat doen met de ingebouwde programma’s Paint en Foto’s. Het proces verloopt in beide programma’s vergelijkbaar, maar we tonen het hier in Foto’s.

Formaat van afbeelding wijzigen

Er zijn allerlei redenen waarom je een afbeelding zou willen verkleinen. Meestal wil je op die manier de bestandsgrootte verkleinen om het plaatje te delen via e-mail of via social media. De afmetingen van een foto zijn bepalend voor de bestandsgrootte. Om te beginnen, navigeer je naar de afbeelding waar de afbeelding staat waarvan je het formaat wilt aanpassen. Klik er met de rechtermuisknop op en kies in het contextmenu de opdracht Openen met / Foto’s. Wanneer deze app al ingesteld is als standaard-applicatie om afbeeldingen te openen, kun je ook dubbelklikken op de afbeelding. Terwijl de afbeelding geopend is in Foto’s klik je op de drie puntjes op de menubalk. Kies Formaat van afbeelding wijzigen.

Via de drie puntjes kom je bij de opdracht Formaat van afbeelding wijzigen.

Via pixelgrootte of percentages

Een dialoogvenster opent, waarin je de huidige afmetingen van de afbeelding leest. Die afmetingen staan weergegeven in pixels. Je kunt het formaat wijzigen door een andere pixelgrootte te typen. Veronderstel dat de afbeelding niet breder mag zijn dan 1200 pixels. Dan typ je deze waarde in het vak Breedte. Je hoeft slechts voor één dimensie een nieuwe maat in te geven. De andere dimensie, in dit geval Hoogte, wordt automatische aangepast. Op die manier respecteert Foto’s de oorspronkelijke beeldverhouding. Het is ook mogelijk om het formaat te wijzigen via een percentage. Als je Percentage aanvinkt en je geeft bij Hoogte de waarde 50% in, dan zal de afbeelding de helft kleiner worden.

Hier passen we de grootte via absolute waarden aan.

Het juiste bestandsformaat

Nog voor je de verkleining bevestigt, lees je onderaan de huidige afmetingen en de nieuwe afmetingen. Het valt daarbij op dat de bestandsgrootte veel kleiner is geworden. Bij Bestandstype kies je de indeling waarin de afbeelding wordt weggeschreven: jpg, png, tif of bmp. Bij de eerste twee opties, jpg en png, wordt compressie toegepast om de bestandsgrootte nog kleiner te maken. Met de schuifregelaar bepaal je de kwaliteit. Houd er rekening mee dat jpg geschikter is voor grafische afbeeldingen met veel kleurovergangen en nuances, zoals foto’s. Png is meer geschikt voor afbeeldingen die ook tekst bevatten.

Bij jpg kun je de sterkte van de compressie regelen.