Hydroponika IoT - wykorzystanie IBM Watson do pomiarów PH i EC: 7 kroków (ze zdjęciami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Ta instrukcja pokaże, jak monitorować EC, pH i temperaturę konfiguracji hydroponicznej i przesyłać dane do serwisu IBM Watson.

Rozpoczęcie pracy z Watsonem jest bezpłatne. Istnieją płatne plany, ale darmowy plan jest więcej niż wystarczający dla tego projektu.

Krok 1: Rzeczy, których będziesz potrzebować

• Dowolna płytka rozwojowa ESP32. Ten wydaje się rozsądny, ale każdy zadziała.
• Izolowana płytka interfejsu sondy EC i sonda przewodności K1. Możesz je zdobyć na ufire.co.
• Izolowana płytka interfejsu sondy ISE i sonda pH również z ufire.co.
• Niektóre drobiazgi, takie jak przewody i kable USB.

Krok 2: Oprogramowanie

1. Zakładam, że znasz Arduino, Arduino IDE i masz je już zainstalowane. Jeśli nie, skorzystaj z linków.
2. Następną rzeczą jest zainstalowanie platformy ESP32. Z jakiegoś powodu nie zostało to uproszczone przez dostępne funkcje zarządzania platformą, które ma do zaoferowania IDE, więc musisz przejść do strony github i postępować zgodnie z odpowiednimi instrukcjami instalacji.

3. Teraz dla bibliotek: Z Arduino IDE przejdź do Szkic / Dołącz bibliotekę / Zarządzaj bibliotekami…

   1. Wyszukaj i zainstaluj „Isolated EC Probe Interface”.
   2. Wyszukaj i zainstaluj „PubSubClient”.
   3. Wyszukaj i zainstaluj „Isolated ISE Probe Interface”.
   4. Wyszukaj i zainstaluj „ArduinoJson” w wersji 5.13.2.

Krok 3: Nawiązywanie połączeń

Używany przez nas ESP32 ma interfejsy WiFi i BLE, więc wystarczy tylko zasilanie. Prawdopodobnie będziesz potrzebować kabla USB do zasilania, ale bateria to inna opcja. Wiele ESP32 można kupić z układem ładowania baterii już na płycie.

Urządzenia uFire, które będziemy mierzyć EC, pH i temperaturę, podłączamy do ESP32 magistralą I2C. Z ESP32 możesz wybrać dowolne dwa piny dla I2C. Oba urządzenia będą na tej samej magistrali, więc piny SCL i SDA będą takie same. Jeśli spojrzysz na kod (następny krok), zobaczysz te dwie linie.

ISE_pH pH (19, 23); uFire_EC mS (19, 23);

Zdecydowałem się użyć pinu 19 dla SDA i pinu 23 dla SCL. Więc podłącz 3.3v ESP32 (lub jakakolwiek pin może być nazwana na twojej konkretnej płycie) do pinu 3.3/5v urządzenia EC uFire, GND do GND, 19 do SDA i 23 do SCL. Teraz podłącz płytkę uFire pH do płytki EC, pin po pin. Pinout na twoim ESP32 może różnić się od obrazu.

Krok 4: Utwórz konto IBM Watson

Przejdź do serwisu IBM Watson IoT Platform i kliknij „ZALOGUJ SIĘ” w prawym górnym rogu. Kliknij łącze u dołu, aby utworzyć i IBMid. Zakończ proces rejestracji, a w końcu znajdziesz się na w większości pustej, wyglądającej stronie internetowej. W prawym górnym rogu zobaczysz swój adres e-mail, kliknij go, a zobaczysz, że mówi, że nie jesteś członkiem organizacji. Kliknij „Zarejestruj się”.

Znajdziesz się na stronie logowania do chmury IBM. Kliknij „Zaloguj się”, a następnie na następnej stronie kliknij „ZAREJESTRUJ SIĘ”. Wypełnij formularz, a następnie sprawdź pocztę. Wróć na tę stronę i zainstaluj „Platformę Internetu rzeczy”.

Teraz przejdź do pierwszej strony, tutaj kliknij swój adres e-mail, a powinieneś zobaczyć organizację w menu o nazwie „Bluemix Free xxxxxx”. Zanotuj sześciocyfrową kombinację cyfr/liter. Będziesz go potrzebować na później, to identyfikator Twojej organizacji.

Teraz możesz przejść do tego linku, kliknąć „Internet of Things Platform-vr. Na następnej stronie zobaczysz przycisk „Uruchom”. Skopiowałbym ten link, aby następnym razem uzyskać szybszy dostęp, będzie to miejsce, w którym odtąd wszystko będzie robione.

Krok 5: Udostępnij urządzenie

1. Zobaczysz menu po lewej stronie ekranu. Kliknij ten, który wygląda jak mikroprocesor oznaczony 'Devices'.
2. W górnej środkowej części ekranu zobaczysz „Przeglądaj”, „Działanie” i „Typy urządzeń”. Wybierz „Typy urządzeń”, a następnie „+ Dodaj typ urządzenia”.
3. Na ekranie „Dodaj typ urządzenia” ustaw nazwę nowego urządzenia na ESP32, kliknij Dalej. Uzupełnij dodatkowe informacje w formularzu, jeśli chcesz, a następnie kliknij „Gotowe”. Na następnym ekranie kliknij „Zarejestruj urządzenia”
4. Na ekranie „Zarejestruj urządzenia” powinieneś zobaczyć typ urządzenia, ESP32, już wypełniony i czarny, aby wprowadzić „Identyfikator urządzenia”. Zadzwonię do mojego „0001”. Kliknij Następny'. Pozostaw token uwierzytelniający pusty i kliknij „Dalej”, a następnie „Gotowe”.
5. Na następnym ekranie otrzymasz jedyną szansę na skopiowanie „Tokenu uwierzytelnienia”. Skopiuj go i zanotuj „Identyfikator organizacji”, „Identyfikator urządzenia” i „Typ urządzenia”. Będziesz go potrzebować w następnym kroku.
6. Pozostaw tę stronę otwartą i przejdź do następnego kroku.

Krok 6: Szkic

Możesz rzucić okiem na źródło tutaj.

1. Skopiuj pliki do projektu Arduino.

2. Edytuj Watson.h.

   1. Zmień identyfikator SSID i hasło do informacji o sieci Wi-Fi.
   2. Zmień Organization_ID, Device_Type, Device_ID i Authentication_Token na informacje uzyskane w poprzednim kroku.
3. Prześlij go do swojego ESP32 i spójrz na swoje nowe urządzenie w witrynie IBM Watson. Kliknij urządzenie, a następnie „Stan”. Powinien pokazywać aktualizowane wartości. Jeśli to nie działa, możesz znaleźć przydatne informacje w „Dziennikach”.

Krok 7: Wyświetl dane

1. Na stronie IBM Watson IoT Platform kliknij lewą górną ikonę, tę z dziewięcioma małymi kropkami oznaczonymi „Boards”.
2. Kliknij „+ Utwórz nową tablicę”, nazwij ją, jak chcesz, kliknij „Dalej”, a następnie „Gotowe”.

3. Otwórz nowo utworzoną tablicę, a następnie kliknij „+ Dodaj nową kartę”.

   1. Wykonam wizualizację temperatury za pomocą typu wykresu Gauge.
   2. Na następnej stronie wybierz nasze urządzenie i kliknij „Dalej”
   3. Kliknij „Połącz nowy zestaw danych” na następnej stronie. W polu 'Zdarzenie' wybierz 'status', następnie w 'Właściwości' powinieneś zobaczyć listę naszych danych, wybierz 'C'. Zmień 'Typ' na liczbę i 'Jednostkę' na 'C', następnie 'Min' i 'Max' na 0 i 85. Kliknij 'Dalej'.
   4. Zmień rozmiar na „S” lub „M”, aby zobaczyć wykres zegarowy. „Dalej”, a następnie „Prześlij”.
4. Powtórz powyższe kroki dla pozostałych elementów danych.