Arduinoで作る！声と表情で水やりをお知らせ！子どもと作る“おしゃべり植物

ある日、子ども達と近所を散歩していた時、こんな質問が有りました。
「なんで花は引っこ抜いてはいけないの？」
もちろん、植物もみんな生き物だから、大切にしてあげなくちゃね」って答えたけど、いまいちピンと来ていない様子…
それなら、自分で植物を育てたら、命が有るのがわかるかなっと思って、ダイソーに行って
買ってきました、バジル栽培キット！
ここに、お水をあげるとおしゃべりしてくれたり、にっこり微笑んでくれたり
植物が自分の気持ちを表情と声で教えてくれる装置を作ったら
子ども達も、命を感じてくれるんじゃ…！
って事で、作ってみましたそんな装置✨
今回は我が家の上の子も手伝ってくれたので、親子で楽しめる工作になったかなって思います。

ちなみに、子供たちは最近鉢植えがおしゃべりしてくれるのが楽しくて
毎日欠かさず水やりをしてくれています！

1.なぜおしゃべり植物を作るのか？

子どもは視覚や聴覚からの情報に反応しやすく、「教えてもらう」より「植物が話しかけてくれる」ほうが楽しく学べます。
今回の装置では、土壌水分センサーで植物の水分状態を検知し、不足しているときに声や表情で知らせます。

これにより、

水やりのタイミングを感覚で覚えられる
生き物を大切にする気持ちが芽生える
電子工作やプログラミングの入門になる

といった効果が期待できます。

「お水あげた？」と毎回声をかけるのも疲れるし、かといって親がやってしまっては意味がない。
そんな時、「植物自身が子どもに話しかけてくれたらいいのに」と思いました。

子どもの心を掴む3つのポイント

この装置には、うちの子が夢中になる要素を盛り込みました

分かりやすい表情：😊😢😰の3パターンで植物の気持ちを表現
声でのコミュニケーション：「ありがとう！」「お水多すぎるよ〜」
即座の反応：水やり直後に「ありがとう」と言ってくれる

特に工夫したのは状態変化の検出部分。前回の状態を記憶しておくことで、乾燥状態から適正になった時だけ「ありがとう」と言ってくれるようになっています。これにより、水やりへのご褒美効果が生まれ、子どもたちのモチベーションアップにつながっているはず✨

また、うちの子たちは、プリキュアが大好き！
なので、プリキュア風の画像を画像生成AI先生に生成して頂きました。
こちらをディスプレイに映し出すことにしました！
それにしてもすごい時代ですね、めっちゃプリキュア👇

前回、画像をOLEDディスプレイに入れるやり方をご紹介しました　こちら👇
【無料でできる！】OLEDディスプレイ128×64に好きな絵を表示する方法【PhotoFiltre7×Image2cpp活用術】

ちなみに、この子
全部で20種類のセリフをしゃべります。
その中には中二病のようなセリフや
サムライ風のセリフを遊びで1個ずつ入れました。
子ども達にはウケてましたが
妻からは、来客が有った時にしゃべり始めたら恥ずかしいと言われました…。

2.必要な部品と準備

「でも、こういうの作るのって難しそう…」と思われるかもしれませんが、意外とシンプルです！

必要な部品と材料（総額4,000円程度）

Arduino Uno（互換機）：約1,500円
土壌湿度センサー：約500円
OLEDディスプレイ（表情表示用）：約800円
SDカード（音楽を入れる物）約５００円
DFPlayer Mini（音声再生用）＆小型スピーカー：約800円
ブレッドボード＆ジャンパー線

あると便利

100均のケース（外装用）
モバイルバッテリー（コードレス化したい場合）

電子工作の外箱はダイソーの樹脂プラBOXを使いました。👇

今回使った植物ポットは、ダイソーから購入したバジル栽培キット👇

3.回路と配線のポイント

回路はとってもシンプル！
土壌水分センサーからの信号をArduinoが読みとって、
値を下回った場合に音声と表情を切り替える仕組み！
OLEDはI2C接続、DFPlayer Miniはシリアル接続で動作します。

実際にArduino互換機とその他電子モジュールを繋いだ状況がこちら👇

4.プログラム（スケッチ）について

Arduino IDEを使って以下のような流れを実装します！

土壌水分の値を取得
乾燥状態なら音声を再生＆悲しげな顔を表示
水分が十分なら笑顔を表示＆静かに待機

実際のスケッチの核となる部分はこんな感じ

// 湿度センサーの値を読み取り
int moisture = analogRead(sensorPin);

if (moisture > 550) {
    // 乾燥時：悲しい顔のみ表示
    showImage(sadFace);
    lastStatus = 0;
    
} else if (moisture < 350) {
    // 水多時：困った顔＋音声
    showImage(worriedFace);
    if (lastStatus != 2) {
        int wetVoice = random(11, 20);  // ランダムに音声選択
        myDFPlayer.play(wetVoice);
    }
    lastStatus = 2;
    
} else {
    // 適正時：嬉しい顔を表示
    showImage(happyFace);
    // 乾燥から適正になった時のみ、ありがとう音声
    if (lastStatus == 0) {
        int thankVoice = random(1, 10);
        myDFPlayer.play(thankVoice);
    }
    lastStatus = 1;
}

プログラミング初心者のパパママでも、各部分の役割を理解しながら進めれば大丈夫かと！

作業時間

プログラミング経験あり：半日程度
初心者パパママ：週末2日間程度
子どもと一緒に：楽しみながら1週間

5.実際に動かしてみた感想

土壌湿度センサーをプスッとポットの土に差して実験開始！
子供たちから、じょうろでお水をあげてみると
悲しい顔　→　にっこり　へ表情変化成功！
お水ありがとうセリフも再生成功！
更にお水をあげ続けると
にっこり　→　困り顔　へ表情変化成功！
お水多すぎるセリフも再生成功！
期待通りの動作をしてくれてよかったです。

数日間使っていると子供たちにも変化が有り

子どもが自分から「お水あげなきゃ！」と行動するようになりました！

私も作業を通じてセンサーの仕組みやプログラミングの基本を自然に学べました！

6.子どもの反応と学び

お水をあげて、音声が再生されるのが楽しかったようで「植物がしゃべった！」と笑顔に
そのうち、土壌湿度センサーを土から引っこ抜いて差す事で値が変わり、
音声がされる事を覚えちゃったので、何度もプスプスとセンサーを土に刺してました。
でもこれで、水やりのタイミングを覚えられるので
乾燥→給水→笑顔の流れを体験で学べたのかなと思います。