IoT Hydroponics - IBM's Watson gebruiken voor PH- en EC-metingen: 7 stappen (met afbeeldingen)

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Deze instructable laat zien hoe u de EC, pH en temperatuur van een hydrocultuuropstelling kunt bewaken en de gegevens kunt uploaden naar IBM's Watson-service.

Watson is gratis om mee aan de slag te gaan. Er zijn betaalde abonnementen, maar het gratis abonnement is meer dan genoeg voor dit project.

Stap 1: Dingen die je nodig hebt

• Elk ESP32-ontwikkelbord. Deze lijkt redelijk, maar alles zal werken.
• Een geïsoleerde EC-probe-interfacekaart en een K1-geleidbaarheidsprobe. Je kunt ze allebei krijgen op ufire.co.
• Een geïsoleerde ISE-sonde-interfacekaart en een pH-sonde ook van ufire.co.
• Sommige kansen en doelen zoals draden en USB-kabels.

Stap 2: De software

1. Ik ga ervan uit dat je bekend bent met Arduino, de Arduino IDE, en dat je deze al hebt geïnstalleerd. Zo niet, volg dan de links.
2. Het volgende is om het ESP32-platform te installeren. Om de een of andere reden is dit niet vereenvoudigd door de beschikbare platformbeheerfuncties die de IDE te bieden heeft, dus je moet naar de github-pagina gaan en de juiste installatie-instructies volgen.

3. Nu voor de bibliotheken: ga vanuit de Arduino IDE naar Sketch / Include Library / Manage Libraries …

   1. Zoek en installeer 'Isolated EC Probe Interface'.
   2. Zoek en installeer 'PubSubClient'.
   3. Zoek en installeer 'Isolated ISE Probe Interface'.
   4. Zoek en installeer 'ArduinoJson' versie 5.13.2.

Stap 3: Verbindingen maken

De ESP32 die we gebruiken heeft wifi- en BLE-interfaces, dus die heeft alleen een voeding nodig. U wilt waarschijnlijk een USB-kabel die stroom levert, maar een batterij is een andere optie. Veel ESP32's kunnen worden gekocht met een batterijlaadcircuit dat al op het bord zit.

De uFire-apparaten die we EC, pH en temperatuur gaan meten, worden via de I2C-bus op de ESP32 aangesloten. Met de ESP32 kunt u elke twee pinnen voor I2C kiezen. Beide apparaten zitten op dezelfde bus, dus de SCL- en SDA-pinnen zijn hetzelfde. Als je naar de code kijkt (volgende stap), zie je deze twee regels.

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

Ik besloot pin 19 te gebruiken voor SDA en pin 23 voor SCL. Sluit dus de 3.3v van de ESP32 (of hoe de pin ook mag heten op uw specifieke bord) aan op de 3.3/5v-pin van het EC uFire-apparaat, GND op GND, 19 op SDA en 23 op SCL. Sluit nu het uFire pH-bord aan op het EC-bord, pin voor pin. De pinout op uw ESP32 kan afwijken van de afbeelding.

Stap 4: Maak een IBM Watson-account

Ga naar de IBM Watson IoT Platform-website en klik op 'SIGN IN' in de rechterbovenhoek. Klik op de link onderaan naar 'Maken en IBMid'. Voltooi het registratieproces en je komt uiteindelijk op een grotendeels leeg uitziende webpagina. Rechtsboven ziet u uw e-mailadres, klik erop en u ziet dat u geen lid bent van een organisatie. Klik op 'Aanmelden'.

U bevindt zich op de IBM Cloud Login-pagina. Klik op 'Inloggen' en klik vervolgens op de volgende pagina op 'INSCHRIJVEN'. Vul het formulier in en controleer vervolgens uw e-mail. Ga terug naar deze pagina en installeer het 'Internet of Things Platform'.

Ga nu naar de allereerste pagina, klik hier op uw e-mailadres en u zou een organisatie in het menu moeten zien met de naam 'Bluemix Free xxxxxx'. Let op de zescijferige cijfer-/lettercombinatie. Je hebt het nodig voor later, het is je organisatie-ID.

Nu kun je naar deze link gaan, klik op 'Internet of Things Platform-vr. Op de volgende pagina ziet u een knop 'Launch'. Ik zou die link de volgende keer kopiëren voor snellere toegang, vanaf hier wordt alles gedaan.

Stap 5: een apparaat inrichten

1. U ziet een menu aan de linkerkant van het scherm. Klik op degene die eruitziet als een microprocessor met het label 'Apparaten'.
2. Middenboven in het scherm zie je 'Bladeren', 'Actie' en 'Apparaattypen'. Selecteer 'Apparaattypen' en vervolgens '+ Apparaattype toevoegen'.
3. Maak in het scherm 'Apparaattype toevoegen' een nieuw apparaat de naam ESP32 en klik op Volgende. Vul desgewenst de aanvullende informatie op het formulier in en klik vervolgens op 'Gereed'. Klik in het volgende scherm op 'Register Devices'
4. Op het scherm 'Apparaten registreren' ziet u uw apparaattype, ESP32, al ingevuld en een zwart om een 'Apparaat-ID' in te voeren. Ik noem de mijne '0001'. Klik volgende'. Laat het authenticatietoken leeg en klik op 'Volgende' en vervolgens op 'Gereed'.
5. Op het volgende scherm krijgt u de enige echte kans om de 'Authentication Token' te kopiëren. Kopieer deze en noteer ook de 'Organisatie-ID', 'Apparaat-ID' en 'Apparaattype'. Je hebt het nodig voor de volgende stap.
6. Houd die pagina open en ga naar de volgende stap.

Stap 6: Schets

De bron kan je hier bekijken.

1. Kopieer de bestanden naar een Arduino-project.

2. Bewerken Watson.h.

   1. Wijzig ssid en wachtwoord in uw WiFi-netwerkinformatie.
   2. Wijzig Organization_ID, Device_Type, Device_ID en Authentication_Token in de informatie die u uit de vorige stap hebt gekregen.
3. Upload het naar je ESP32 en bekijk je nieuwe apparaat op de IBM Watson-site. Klik op het apparaat en vervolgens op 'Status'. Het zou moeten laten zien dat u de waarden bijwerkt. Als het niet werkt, vind je misschien wat nuttige informatie onder 'Logs'.

Stap 7: Bekijk de gegevens

1. Klik op de IBM Watson IoT Platform-pagina op het pictogram helemaal linksboven, het pictogram met negen kleine stippen met het label 'Boards'.
2. Klik op '+ Nieuw bord maken', noem het zoals je wilt, klik op 'Volgende' en vervolgens op 'Gereed'.

3. Open het nieuw gemaakte bord en klik vervolgens op '+ Nieuwe kaart toevoegen'.

   1. Ik zal een temperatuurvisualisatie maken met behulp van het type Gauge-diagram.
   2. Selecteer op de volgende pagina ons apparaat en klik op 'Volgende'
   3. Klik op 'Nieuwe dataset verbinden' op de volgende pagina. Selecteer in het vak 'Evenement' 'status' en in het 'Eigendom' zou u een lijst met onze gegevensitems moeten zien, kies 'C'. Verander het 'Type' naar nummer en de 'Eenheid' naar 'C', dan 'Min' en 'Max' naar 0 en 85. Klik op 'Volgende'.
   4. Verander de maat in 'S' of 'M' om de metergrafiek daadwerkelijk te zien. 'Volgende' en vervolgens 'Verzenden'.
4. Herhaal de bovenstaande stappen voor de andere gegevensitems.