Real-time zwembadmonitoring met Arduino MKR1000 en Samsung ARTIK Cloud

Onderdelen en benodigdheden

Arduino MKR1000	1
Jumper-kabels (generiek)	1 set
DFRobot pH-meter	1
Weerstand 4,75k ohm	1
Temperatuursonde (DS18B20 of vergelijkbaar)	1

Apps en online diensten

• Samsung ARTIK Cloud voor IoT - dataopslag en visualisatie
• Arduino IDE - programmeren van de MKR1000

Over dit project

I. Doelstelling

De primaire doelstelling van dit project is het gebruik van Samsung ARTIK Cloud om de pH-waarde en temperatuur van zwembaden te monitoren.

II. ARTIK Cloud-instelling

Stap 1: Een nieuw apparaattype aanmaken

Registreer je bij ARTIK Cloud. Ga naar de developersite en maak een nieuw "apparatentype" aan.

Voer de gewenste weergavenaam en unieke naam in.

Maak een nieuw Manifest aan.

Vul de veldnaam en overige beschrijving in.

Klik op Opslaan en navigeer daarna naar het tabblad "Activate Manifest".

Klik op de knop ACTIVE MANIFEST om af te ronden. Je wordt doorgestuurd naar het overzichtsscherm.

Nu maken we de applicatie die dit apparaat zal gebruiken.

Stap 2: Een applicatie aanmaken

Navigeer naar ARTIK Cloud Applications.

Klik op "New Application".

Voer de gewenste applicatienaam en authenticatie redirect URL in.

Let op: de authenticatie redirect URL is verplicht. Deze wordt gebruikt om gebruikers van deze applicatie te authenticeren en zal doorverwijzen naar deze URL als inloggen nodig is. We hebben https://localhost/index/ gebruikt als voorbeeld.

Stel nu de applicatierechten in op lezen en schrijven, navigeer naar je apparaat en sla op.

Gefeliciteerd, je hebt nu je applicatie!

Nu koppelen we die applicatie.

Stap 3: Je apparaat verbinden

Navigeer naar "My Devices" en klik op "Connect Another Device".

Klik op je eerder aangemaakte apparaattype en vervolgens op "Connect Device".

Klik op de instellingen van je verbonden apparaat.

Noteer deze gegevens, je hebt ze nodig in het programma.

Navigeer nu naar je verbonden apparaat.

Klaar voor de ARTIK Cloud-instelling. Zodra je hardware operationeel is, zal het grafiek data tonen.

III. Hardware-sensor opstelling

Stap 1: Temperatuur- en pH-sensoren aansluiten op MKR1000

Hier is het aansluitschema:

• Temp GND → MKR1000 GND
• Temp OUT → MKR1000 Digitale pin 1
• Temp VCC → MKR1000 5V
• 4,7kΩ weerstand tussen Temp VCC en Temp OUT
• pH GND → MKR1000 GND
• pH OUT → MKR1000 Analog pin 1 (A1)
• pH VCC → MKR1000 5V

Hier is mijn voorbeeldbedrading:

Als je opmerkt, heb ik een audiojack toegevoegd voor het eenvoudig loskoppelen van de temperatuursensor. Dit is optioneel.

Hier is de verbinding van de temperatuursensor met de jack:

Stap 2: Benodigde software installeren

Ga in de Arduino IDE naar het Board Beheer en voeg de MKR1000-board toe.

Zoek naar "mkr1000" en klik op Installeren.

Voeg de vereiste bibliotheken toe via Bibliotheekbeheer:

Zoek en installeer de volgende bibliotheken:

• ArduinoJson - voor het verzenden van JSON-data naar ARTIK Cloud
• ArduinoHttpClient - host voor verbinding met de API
• OneWire - nodig om digitale input van de temperatuursensor te lezen
• DallasTemperature - vereiste bibliotheek voor Dallas Temperatuursensor

Alle benodigde software is nu geïnstalleerd!

Stap 3: Het programma uploaden

Sluit de MKR1000 nu aan op je PC/Laptop.

Download de software van GitHub: https://github.com/imjeffparedes/iot-water-quality-artik

Wijzig de volgende gegevens in de code:

Upload vervolgens de code naar de MKR1000 en start met monitoren.

Let op: Je WiFi moet internettoegang hebben.

IV. Veldtest

We hebben de hardwaresensor getest in een privébad, openbaar zwembad en schoolzwembad. Het verzamelen van data uit deze zwembaden maakte het mogelijk om de mogelijkheden van de hardware te analyseren.

Je kunt de MKR1000 en sensoren in een behuizing plaatsen en deze in je zwembad zetten, weg van waterverontreiniging. Op deze manier kun je de waterkwaliteit monitoren en normaliseren door de gewenste chemicaliën toe te voegen.

Binnenkort uploaden we de tutorial over hoe je alle circuits in deze doos plaatst en de echte testbeelden.

V. Resultaten

Ik hoop dat deze tutorial mensen helpt om hun eigen DIY zwembad waterkwaliteitsmonitor te bouwen. Mogelijk zal er een verhoogd bewustzijn komen over de continue achteruitgang van de zwembadwaterkwaliteit, aangezien mensen zich meer richten op de geboden faciliteiten in plaats van te controleren hoe veilig ze zijn. Ze willen ook bijdragen aan de gemeenschap door een middel te bieden om waterkwaliteitstesten efficiënter en effectiever te maken, zonder onnodige offer van resources.

Veel bouwplezier! :)