Hidroponía de IoT: uso de Watson de IBM para mediciones de PH y EC: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Este instructivo mostrará cómo monitorear la CE, el pH y la temperatura de una instalación hidropónica y cargar los datos en el servicio Watson de IBM.

Watson es gratis para empezar. Hay planes pagados, pero el plan gratuito es más que suficiente para este proyecto.

Paso 1: Cosas que necesitará

• Cualquier placa de desarrollo ESP32. Este parece razonable, pero cualquiera funcionará.
• Una placa de interfaz de sonda EC aislada y una sonda de conductividad K1. Puedes conseguirlos ambos en ufire.co.
• Una placa de interfaz de sonda ISE aislada y una sonda de pH también de ufire.co.
• Algunas probabilidades y extremos como cables y cables USB.

Paso 2: el software

1. Asumiré que está familiarizado con Arduino, el IDE de Arduino, y ya lo tiene instalado. Si no es así, siga los enlaces.
2. Lo siguiente es instalar la plataforma ESP32. Por alguna razón, esto no se ha simplificado con las funciones de administración de plataforma disponibles que ofrece el IDE, por lo que deberá ir a la página de github y seguir las instrucciones de instalación adecuadas.

3. Ahora para las bibliotecas: desde el IDE de Arduino, vaya a Sketch / Incluir biblioteca / Administrar bibliotecas …

   1. Busque e instale 'Interfaz de sonda EC aislada'.
   2. Busque e instale 'PubSubClient'.
   3. Busque e instale 'Interfaz de sonda ISE aislada'.
   4. Busque e instale 'ArduinoJson' versión 5.13.2.

Paso 3: hacer conexiones

El ESP32 que estamos usando tiene interfaces WiFi y BLE, por lo que solo necesita una fuente de alimentación. Probablemente querrá un cable USB que suministre energía, pero una batería es otra opción. Muchos ESP32 se pueden comprar con los circuitos de carga de la batería ya en la placa.

Los dispositivos uFire que mediremos EC, pH y temperatura se conectan al ESP32 por el bus I2C. Con el ESP32, puede elegir dos pines para I2C. Ambos dispositivos estarán en el mismo bus, por lo que los pines SCL y SDA serán los mismos. Si observa el código (siguiente paso), verá estas dos líneas.

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

Decidí usar el pin 19 para SDA y el pin 23 para SCL. Por lo tanto, conecte 3.3v del ESP32 (o como se llame el pin en su placa en particular) al pin 3.3 / 5v del dispositivo EC uFire, GND a GND, 19 a SDA y 23 a SCL. Ahora conecte la placa de pH uFire a la placa EC, pin por pin. El pinout de su ESP32 puede ser diferente al de la imagen.

Paso 4: Cree una cuenta de IBM Watson

Vaya al sitio web de IBM Watson IoT Platform y haga clic en 'INICIAR SESIÓN' en la esquina superior derecha. Haga clic en el enlace cerca de la parte inferior para 'Crear e IBMid'. Complete el proceso de registro y eventualmente se encontrará en una página web que parece casi vacía. En la esquina superior derecha, verá su dirección de correo electrónico, haga clic en ella y verá que dice que no es miembro de una organización. Haga clic en 'Registrarse'.

Se encontrará en la página de inicio de sesión de IBM Cloud. Haga clic en 'Iniciar sesión' y, a continuación, en la página siguiente, haga clic en 'REGISTRARSE'. Complete el formulario y luego revise su correo electrónico. Regrese a esta página e instale la 'Plataforma de Internet de las cosas'.

Ahora diríjase a la primera página, aquí, haga clic en su dirección de correo electrónico y debería ver una organización en el menú llamada 'Bluemix Free xxxxxx'. Tome nota de la combinación de número / letra de seis dígitos. Lo necesitará para más adelante, es el ID de su organización.

Ahora puede ir a este enlace, hacer clic en 'Internet of Things Platform-vr. En la página siguiente, verá un botón 'Iniciar'. Copiaría ese enlace para un acceso más rápido la próxima vez, será donde se haga todo a partir de ahora.

Paso 5: aprovisionar un dispositivo

1. Verá un menú en el lado izquierdo de la pantalla. Haga clic en el que parece un microprocesador con la etiqueta 'Dispositivos'.
2. En la parte superior central de la pantalla, verá 'Examinar', 'Acción' y 'Tipos de dispositivo'. Seleccione 'Tipos de dispositivo' y luego '+ Agregar tipo de dispositivo'.
3. En la pantalla 'Agregar tipo de dispositivo', cree un nuevo dispositivo con el nombre ESP32, haga clic en Siguiente. Complete la información adicional en el formulario si lo desea y luego haga clic en 'Listo'. En la siguiente pantalla, haga clic en 'Registrar dispositivos'
4. En la pantalla 'Registrar dispositivos', debería ver su tipo de dispositivo, ESP32, ya completado y un color negro para ingresar una 'ID de dispositivo'. Llamaré al mío '0001'. Haga clic en Siguiente'. Deje el token de autenticación en blanco y haga clic en 'Siguiente' y luego en 'Listo'.
5. En la siguiente pantalla, se le dará su única oportunidad de copiar el 'Token de autenticación'. Cópielo y también tome nota del 'ID de la organización', el 'ID del dispositivo' y el 'Tipo de dispositivo'. Lo necesitará para el siguiente paso.
6. Mantenga esa página abierta y vaya al siguiente paso.

Paso 6: bosquejo

Puedes echar un vistazo a la fuente aquí.

1. Copie los archivos en un proyecto de Arduino.

2. Edite Watson.h.

   1. Cambie el ssid y la contraseña por la información de su red WiFi.
   2. Cambie Organization_ID, Device_Type, Device_ID y Authentication_Token por la información que obtuvo en el paso anterior.
3. Súbelo a su ESP32 y eche un vistazo a su nuevo dispositivo en el sitio de IBM Watson. Haga clic en el dispositivo y luego en 'Estado'. Debería mostrarte la actualización de valores. Si no funciona, puede encontrar información útil en 'Registros'.

Paso 7: Ver los datos

1. En la página de IBM Watson IoT Platform, haga clic en el icono de la parte superior izquierda, el que tiene nueve puntos pequeños etiquetados como "Tableros".
2. Haga clic en '+ Crear nuevo tablero', llámelo como quiera, haga clic en 'Siguiente' y luego en 'Listo'.

3. Abra el tablero recién creado, luego haga clic en '+ Agregar nueva tarjeta'.

   1. Haré una visualización de la temperatura usando el tipo de gráfico Gauge.
   2. En la página siguiente, seleccione nuestro dispositivo y haga clic en 'Siguiente'
   3. Haga clic en 'Conectar nuevo conjunto de datos' en la página siguiente. En el cuadro 'Evento', seleccione 'estado', luego en 'Propiedad', debería ver una lista de nuestros elementos de datos, elija 'C'. Cambie el 'Tipo' a número y la 'Unidad' a 'C', luego 'Mín.' Y 'Máx.' A 0 y 85. Haga clic en 'Siguiente'.
   4. Cambie el tamaño a 'S' o 'M' para ver realmente la tabla de calibres. 'Siguiente' y luego 'Enviar'.
4. Repita los pasos anteriores para los otros elementos de datos.