Мониторинг пула Интернета вещей с помощью ThingsBoard: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

В этом руководстве будет показано, как контролировать pH, ОВП и температуру в бассейне или спа и загружать данные в службу визуализации и хранения ThingsBoard.io.

Шаг 1. Вещи, которые вам понадобятся

• Любая отладочная плата ESP32. Это кажется разумным, но подойдет любой.
• Изолированная интерфейсная плата зонда ISE и зонд pH. Вы можете получить их обоих на ufire.co.
• Изолированная плата интерфейса зонда ISE и зонд ORP также от ufire.co.
• Какие-то мелочи вроде проводов, проводов QWIIC и USB-кабелей.

Шаг 2: Программное обеспечение

1. Я предполагаю, что вы знакомы с Arduino, IDE Arduino, и уже установили ее. Если нет, пройдите по ссылкам.
2. Следующее, что нужно сделать, это установить платформу ESP32. По какой-то причине это не было упрощено доступными функциями управления платформой, которые может предложить IDE, поэтому вам нужно перейти на страницу github и следовать соответствующим инструкциям по установке.

3. Теперь о библиотеках: в среде Arduino IDE перейдите к Sketch / Include Library / Manage Libraries…

   1. Найдите и установите ArduinoJson версии 5.13.2.
   2. Найдите и установите PubSubClient.
   3. Найдите и установите «Изолированный интерфейс зонда ISE».

Шаг 3: Настройте устройства UFire

Поскольку устройства uFire обмениваются данными через I2C, им нужны уникальные адреса. Зонд ISE, который мы используем для измерения pH и ОВП, одинаков, поэтому по умолчанию они имеют один и тот же адрес. Однако адрес можно изменить, и мы этим займемся сейчас.

В среде Arduino IDE перейдите в «Files / Example / ISE Probe Interface» и выберите «Shell». Это удобный интерфейс в виде оболочки для использования и настройки устройств uFire. Лучше всего он работает на простом устройстве ATMega, таком как Uno, Mini или Nano. В настоящее время происходит сбой на ESP32. Загрузите скетч на свое устройство, убедитесь, что одно из устройств uFire подключено, и выполните следующую команду.

i2c 3e

Это должно было навсегда изменить адрес I2C устройства на шестнадцатеричный 0x3E. Теперь вы можете обращаться к обоим устройствам с помощью уникального адреса.

Шаг 4: Подключение

ESP32, который мы используем, имеет интерфейсы WiFi и BLE, так что ему просто нужен источник питания. Возможно, вам понадобится USB-кабель для питания, но аккумулятор - еще один вариант. Многие ESP32 можно купить со схемой зарядки аккумулятора, уже установленной на плате.

Устройства uFire, которые мы будем измерять pH, ОВП и температуру, подключаются к ESP32 с помощью шины I2C. С ESP32 вы можете выбрать любые два контакта для I2C. Оба устройства будут подключены к одной шине, поэтому выводы SCL и SDA будут одинаковыми. Если вы посмотрите на код (следующий шаг), вы увидите эти две строки.

ISE_pH pH (19, 23);

ISE_ORP ORP (19, 23, 0x3E);

Я решил использовать вывод 19 для SDA и вывод 23 для SCL. Итак, подключите 3,3 В ESP32 (или любой другой вывод, который может называться на вашей конкретной плате) к контакту 3,3 / 5 В первого устройства uFire, GND к GND, 19 к SDA и 23 к SCL.

Распиновка вашего ESP32 может отличаться от изображения.

Шаг 5. Запустите ThingsBoard

ThingsBoard - это онлайн-сервис, который, помимо прочего, получает данные от датчиков и визуализирует их в виде диаграмм и графиков. Есть несколько вариантов установки. Для этого будет использоваться локальная установка на выделенном компьютере.

Посетите инструкции по установке ThingsBoard.io и выберите подходящий вариант установки.

Я установил образ Docker, который позволил мне получить доступ к установке, перейдя по адресу https:// localhost: 8080 /.

Как описано здесь, имя пользователя и пароль для входа по умолчанию - [email protected] и tenant.

Шаг 6: Настройте устройство

1. После входа в ThingsBoard нажмите «Устройства».
2. На следующей странице вы увидите оранжевый значок «+» в правом нижнем углу, щелкните его, и появится диалоговое окно «Добавить устройство». Заполните поле «Имя» тем, что вы хотите назвать нашим устройством. Затем в разделе «Тип устройства» введите «ESP32», хотя это может быть что угодно. Щелкните "Добавить".
3. Щелкните запись только что созданного устройства в списке, и вы увидите довольно много информации о нем. Оставьте этот экран открытым и переходите к следующему шагу.

Шаг 7: набросок

Вы можете ознакомиться с исходным кодом здесь.

1. Скопируйте файлы в проект Arduino.

2. Отредактируйте Watson.h.

   1. Измените ssid и пароль на информацию о вашей сети Wi-Fi.
   2. На открытом экране предыдущего шага нажмите «КОПИРОВАТЬ ИД УСТРОЙСТВА» и измените переменную «char device » на скопированные значения. Сделайте то же самое для «КОПИРОВАТЬ ТОКЕН ДОСТУПА» в переменную «char token ».
   3. Наконец, измените переменную char server на IP-адрес компьютера, на котором работает ThingsBoard. Мой был 192.168.2.126. Никаких "http", косых черт или чего-то еще, только IP-адрес.
3. Загрузите его на свой ESP32 и посмотрите вкладку «ПОСЛЕДНИЕ ТЕЛЕМЕТРИИ». Он должен показать вам поступающие данные.

Шаг 8: Настройте приборную панель

На вкладке «ПОСЛЕДНЯЯ ТЕЛЕМЕТРИЯ» вы должны увидеть три точки данных: C, мВ и pH. Если вы установите флажок слева от каждого элемента, вы можете нажать «ПОКАЗАТЬ НА ВИДЖЕТЕ». Вам будет предложено множество вариантов построения графиков. Выберите тот, который вам нравится, затем нажмите «ДОБАВИТЬ В ПАНЕЛЬ».

С этого момента ThingsBoard предоставляет множество опций, поэтому я оставлю это вам, чтобы изучить их.