IoT Hydroponics - Usando o Watson da IBM para medições de PH e EC: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Este instrutível mostrará como monitorar EC, pH e temperatura de uma configuração de hidroponia e fazer upload dos dados para o serviço Watson da IBM.

O Watson é gratuito para começar. Existem planos pagos, mas o plano gratuito é mais do que suficiente para este projeto.

Etapa 1: Coisas que você precisa

• Qualquer placa de desenvolvimento ESP32. Este parece razoável, mas qualquer um funcionará.
• Uma placa de interface de sonda EC isolada e uma sonda de condutividade K1. Você pode obter os dois em ufire.co.
• Uma placa de interface de sonda ISE isolada e uma sonda de pH também da ufire.co.
• Algumas bugigangas, como fios e cabos USB.

Etapa 2: o software

1. Presumo que você esteja familiarizado com o Arduino, o IDE do Arduino, e já o tenha instalado. Caso contrário, siga os links.
2. O próximo passo é instalar a plataforma ESP32. Por algum motivo, isso não foi simplificado pelos recursos de gerenciamento de plataforma disponíveis que o IDE tem a oferecer, então você precisará ir para a página do github e seguir as instruções de instalação apropriadas.

3. Agora, para as bibliotecas: no IDE do Arduino, vá para Sketch / Include Library / Manage Libraries …

   1. Procure e instale a 'Interface de sonda EC isolada'.
   2. Procure e instale 'PubSubClient'.
   3. Procure e instale a 'Interface de sonda ISE isolada'.
   4. Procure e instale o 'ArduinoJson' versão 5.13.2.

Etapa 3: Fazendo conexões

O ESP32 que estamos usando tem interfaces WiFi e BLE, então só precisa de uma fonte de alimentação. Você provavelmente vai querer um cabo USB para fornecer energia, mas uma bateria é outra opção. Muitos ESP32s podem ser comprados com circuitos de carregamento de bateria já na placa.

Os dispositivos uFire que iremos medir CE, pH e temperatura se conectam ao ESP32 pelo barramento I2C. Com o ESP32, você pode escolher quaisquer dois pinos para I2C. Ambos os dispositivos estarão no mesmo barramento, portanto, os pinos SCL e SDA serão os mesmos. Se você olhar o código (próxima etapa), verá essas duas linhas.

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

Decidi usar o pino 19 para SDA e o pino 23 para SCL. Portanto, conecte os 3,3 V do ESP32 (ou qualquer pino que possa ser chamado em sua placa em particular) ao pino de 3,3 / 5 V do dispositivo EC uFire, GND ao GND, 19 ao SDA e 23 ao SCL. Agora conecte a placa de pH do uFire à placa EC, pino por pino. A pinagem em seu ESP32 pode ser diferente da imagem.

Etapa 4: Crie uma conta IBM Watson

Acesse o website IBM Watson IoT Platform e clique em 'SIGN IN' no canto superior direito. Clique no link próximo à parte inferior para 'Criar e IBMid'. Conclua o processo de registro e, eventualmente, você se encontrará em uma página da web de aparência quase vazia. No canto superior direito, você verá seu endereço de e-mail, clique nele e verá que diz que você não é membro de uma organização. Clique em 'Inscrever-se'.

Você se encontrará na página IBM Cloud Login. Clique em 'Login' e, na página seguinte, clique em 'INSCREVER-SE'. Preencha o formulário e verifique seu e-mail. Volte a esta página e instale a 'Plataforma da Internet das Coisas'.

Agora vá para a primeira página, aqui, clique em seu endereço de e-mail e você deverá ver uma organização no menu chamado 'Bluemix Free xxxxxx'. Anote a combinação de número / letra de seis dígitos. Você precisará dele para mais tarde, é o ID da sua organização.

Agora você pode acessar este link e clicar em 'Internet of Things Platform-vr. Na próxima página, você verá um botão 'Iniciar'. Copiaria esse link para um acesso mais rápido da próxima vez, será onde tudo será feito daqui em diante.

Etapa 5: provisionar um dispositivo

1. Você verá um menu no lado esquerdo da tela. Clique naquele que se parece com um microprocessador rotulado como 'Dispositivos'.
2. No meio superior da tela, você verá 'Navegar', 'Ação' e 'Tipos de dispositivo'. Selecione 'Tipos de dispositivo' e, em seguida, '+ Adicionar tipo de dispositivo'.
3. Na tela 'Adicionar tipo de dispositivo', atribua um novo nome de dispositivo ESP32 e clique em Avançar. Preencha as informações adicionais no formulário se desejar e clique em 'Concluído'. Na próxima tela, clique em 'Registrar Dispositivos'
4. Na tela 'Registrar Dispositivos', você deve ver o tipo do seu dispositivo, ESP32, já preenchido e um preto para inserir um 'ID do Dispositivo'. Vou chamar o meu de '0001'. Clique em 'Avançar'. Deixe o token de autenticação em branco e clique em 'Avançar' e depois em 'Concluído'.
5. Na tela seguinte, você terá sua única chance de copiar o 'Token de autenticação'. Copie-o e anote também o 'ID da organização', 'ID do dispositivo' e 'Tipo de dispositivo'. Você precisará dele para a próxima etapa.
6. Mantenha essa página aberta e vá para a próxima etapa.

Etapa 6: esboço

Você pode dar uma olhada na fonte aqui.

1. Copie os arquivos em um projeto Arduino.

2. Edite Watson.h.

   1. Altere o SSID e a senha para as informações da sua rede sem fio.
   2. Altere Organization_ID, Device_Type, Device_ID e Authentication_Token para as informações que você obteve na etapa anterior.
3. Faça upload para o ESP32 e dê uma olhada em seu novo dispositivo no site IBM Watson. Clique no dispositivo e depois em 'Estado'. Deve estar mostrando os valores de atualização. Se não estiver funcionando, você pode encontrar algumas informações úteis em 'Logs'.

Etapa 7: visualizar os dados

1. Na página IBM Watson IoT Platform, clique no ícone no canto superior esquerdo, aquele com nove pequenos pontos rotulados 'Boards'.
2. Clique em '+ Criar Novo Quadro', chame como quiser, clique em 'Avançar' e depois em 'Concluído'.

3. Abra o Cartão recém-criado e clique em '+ Adicionar Novo Cartão'.

   1. Vou fazer uma visualização da temperatura usando o tipo de gráfico Gauge.
   2. Na próxima página, selecione nosso dispositivo e clique em 'Avançar'
   3. Clique em 'Conectar novo conjunto de dados' na próxima página. Na caixa 'Evento', selecione 'status' e, em seguida, na 'Propriedade', você deverá ver uma lista de nossos itens de dados, escolha 'C'. Altere o 'Tipo' para número e a 'Unidade' para 'C', depois 'Min' e 'Máx' para 0 e 85. Clique em 'Avançar'.
   4. Altere o tamanho para 'S' ou 'M' para realmente ver o gráfico de medidores. 'Próximo' e depois 'Enviar'.
4. Repita as etapas acima para os outros itens de dados.