Гидропоника Интернета вещей - использование IBM Watson для измерений PH и EC: 7 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Это руководство покажет, как контролировать ЕС, pH и температуру гидропонной установки и загружать данные в службу IBM Watson.

Watson бесплатен для начала. Есть платные планы, но бесплатного для этого проекта более чем достаточно.

Шаг 1. Вещи, которые вам понадобятся

• Любая отладочная плата ESP32. Это кажется разумным, но подойдет любой.
• Изолированная интерфейсная плата ЕС-зонда и датчик проводимости К1. Вы можете получить их обоих на ufire.co.
• Изолированная плата интерфейса зонда ISE и зонд pH также от ufire.co.
• Какие-то мелочи вроде проводов 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 «Изолированный интерфейс датчика EC».
   2. Найдите и установите PubSubClient.
   3. Найдите и установите «Изолированный интерфейс зонда ISE».
   4. Найдите и установите ArduinoJson версии 5.13.2.

Шаг 3: 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 EC, pH 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); uFire_EC mS (19, 23);

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 устройства EC uFire, GND к GND, 19 к SDA и 23 к SCL. Теперь подключите плату pH uFire к плате EC, контакт за контактом. Распиновка вашего ESP32 может отличаться от изображения.

Шаг 4. Создайте учетную запись IBM Watson

Перейдите на веб-сайт IBM Watson IoT Platform и нажмите «ВОЙТИ» в правом верхнем углу. Щелкните ссылку внизу «Создать и IBMid». Завершите процесс регистрации, и в конечном итоге вы окажетесь на почти пустой странице. В правом верхнем углу вы увидите свой адрес электронной почты, щелкните его, и вы увидите, что он говорит, что вы не являетесь членом организации. Щелкните "Зарегистрироваться".

Вы окажетесь на странице входа в IBM Cloud. Нажмите «Войти», а затем на следующей странице нажмите «РЕГИСТРАЦИЯ». Заполните форму и проверьте свою электронную почту. Вернитесь на эту страницу и установите «Платформу Интернета вещей».

Теперь перейдите на самую первую страницу, щелкните здесь свой адрес электронной почты, и вы должны увидеть организацию в меню под названием «Bluemix Free xxxxxx». Обратите внимание на комбинацию цифр и букв из шести цифр. Он понадобится вам позже, это идентификатор вашей организации.

Теперь вы можете перейти по этой ссылке и нажать «Платформа Интернета вещей-vr. На следующей странице вы увидите кнопку «Запустить». Я бы скопировал эту ссылку для более быстрого доступа в следующий раз, она будет там, где все будет сделано с этого момента.

Шаг 5. Подготовьте устройство

1. Вы увидите меню в левой части экрана. Щелкните тот, который выглядит как микропроцессор с надписью «Устройства».
2. В верхней средней части экрана вы увидите «Обзор», «Действие» и «Типы устройств». Выберите «Типы устройств», а затем «+ Добавить тип устройства».
3. На экране «Добавить тип устройства» дайте новому устройству имя ESP32 и нажмите «Далее». Если хотите, заполните дополнительную информацию в форме и нажмите «Готово». На следующем экране нажмите «Зарегистрировать устройства».
4. На экране «Регистрация устройств» вы должны увидеть тип вашего устройства, ESP32, который уже заполнен, и черный цвет для ввода «ID устройства». Я назову свой 0001. Нажмите "Далее'. Оставьте маркер аутентификации пустым и нажмите «Далее», а затем «Готово».
5. На следующем экране вам будет предоставлен единственный шанс скопировать «токен аутентификации». Скопируйте его, а также обратите внимание на «Идентификатор организации», «Идентификатор устройства» и «Тип устройства». Он понадобится вам на следующем шаге.
6. Не закрывайте эту страницу и переходите к следующему шагу.

Шаг 6: 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. Измените Organization_ID, Device_Type, Device_ID и Authentication_Token на информацию, полученную на предыдущем шаге.
3. Загрузите его в свой ESP32 и взгляните на свое новое устройство на сайте IBM Watson. Щелкните устройство, а затем «Состояние». Он должен показывать вам обновляемые значения. Если это не работает, вы можете найти полезную информацию в разделе «Журналы».

Шаг 7. Просмотрите данные

1. На странице IBM Watson IoT Platform щелкните самый верхний левый значок с девятью маленькими точками с надписью «Платы».
2. Нажмите «+ Создать новую доску», назовите ее как хотите, нажмите «Далее», а затем «Готово».

3. Откройте только что созданную доску, затем нажмите «+ Добавить новую карту».

   1. Я сделаю визуализацию температуры, используя тип диаграммы Gauge.
   2. На следующей странице выбираем наше устройство и нажимаем «Далее»
   3. На следующей странице нажмите «Подключить новый набор данных». В поле «Событие» выберите «статус», затем в «Свойстве» вы должны увидеть список наших элементов данных, выберите «C». Измените «Тип» на число и «Единицу» на «C», затем «Мин» и «Макс» на 0 и 85. Нажмите «Далее».
   4. Измените размер на «S» или «M», чтобы увидеть таблицу размеров. "Далее", а затем "Отправить".
4. Повторите вышеуказанные шаги для других элементов данных.