Σύστημα παρακολούθησης αέρα με χρήση NodeMCU και IOT Thingspeak: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Το ThingSpeak είναι μια εφαρμογή ανοικτού κώδικα IoT και API για την αποθήκευση και ανάκτηση δεδομένων από συσκευές υλικού και αισθητήρες. Χρησιμοποιεί πρωτόκολλο HTTP μέσω Διαδικτύου ή LAN για την επικοινωνία του. Το MATLAB analytics περιλαμβάνεται για την ανάλυση και οπτικοποίηση των δεδομένων που λαμβάνονται από το υλικό ή τις συσκευές αισθητήρων σας.

Μπορούμε να δημιουργήσουμε κανάλια για κάθε δεδομένο αισθητήρα. Αυτά τα κανάλια μπορούν να οριστούν ως ιδιωτικά κανάλια ή μπορείτε να μοιραστείτε τα δεδομένα δημοσίως μέσω δημόσιων καναλιών. Τα εμπορικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν πρόσθετες δυνατότητες. Αλλά θα χρησιμοποιήσουμε την δωρεάν έκδοση καθώς το κάνουμε για εκπαιδευτικούς σκοπούς.

(Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με το ThingSpeak γενικά ή/και το έργο, επισκεφθείτε τη διεύθυνση

Χαρακτηριστικά:

1. Συλλέξτε δεδομένα σε ιδιωτικά κανάλια.
2. Κοινή χρήση δεδομένων με δημόσια κανάλια
3. REST API και MQTT APIS
4. MATLAB® Analytics και Visualizations.
5. Παγκόσμια Κοινότητα

Σε αυτό το σεμινάριο, χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα MQ3 Alcohol για να σχεδιάσετε την αξία του στο ThingSpeak χρησιμοποιώντας το NodeMCU. Σε αυτό το πρόγραμμα, το NodeMCU διαβάζει και αποθηκεύει τα δεδομένα του αισθητήρα σε μια μεταβλητή και στη συνέχεια τα ανεβάζει στο ThingSpeak χρησιμοποιώντας το όνομα του καναλιού και το κλειδί API. Το NodeMCU πρέπει να είναι συνδεδεμένο στο διαδίκτυο μέσω Wi-Fi. Θα δούμε πώς να δημιουργήσουμε ThingSpeak Channels και να το διαμορφώσουμε στο NodeMCU.

Βήμα 1: Απαιτούνται εξαρτήματα

Απαιτείται υλικό

1. NodeMCU
2. Αισθητήρας αλκοόλης MQ-3
3. Τροφοδοτικό 5V
4. Jumper Wires
5. Breadboard (προαιρετικό)

NodeMCU LUA WiFi Internet ESP8266 Development Board: Το NodeMCU Dev Kit/board αποτελείται από ESP8266 wipi ενεργοποιημένο τσιπ. Το ESP8266 είναι ένα τσιπ Wi-Fi χαμηλού κόστους που αναπτύχθηκε από την Espressif Systems με πρωτόκολλο TCP/IP. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το ESP8266, μπορείτε να ανατρέξετε στο ESP8266 WiFi Module.

MQ-3 Alcohol Sensorr: Αυτή η μονάδα κατασκευάζεται με χρήση αισθητήρα αλκοόλης αερίου MQ3. Είναι ένας αισθητήρας ημιαγωγών χαμηλού κόστους που μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία αερίων αλκοόλης σε συγκεντρώσεις από 0,05 mg/L έως 10 mg/L. Το ευαίσθητο υλικό που χρησιμοποιείται για αυτόν τον αισθητήρα είναι το SnO2, του οποίου η αγωγιμότητα είναι χαμηλότερη σε καθαρό αέρα. Η αγωγιμότητά του αυξάνεται καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση των αερίων αλκοόλ. Έχει υψηλή ευαισθησία στο αλκοόλ και έχει καλή αντοχή σε διαταραχές λόγω καπνού, ατμού και βενζίνης. Αυτή η ενότητα παρέχει ψηφιακές και αναλογικές εξόδους. Η μονάδα αισθητήρα αλκοόλης MQ3 μπορεί να διασυνδεθεί εύκολα με μικροελεγκτές, πίνακες Arduino, Raspberry Pi κ.λπ. ή για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το MQ3, μπορείτε να ανατρέξετε στην ενότητα αισθητήρα αλκοόλ - MQ3.

Τροφοδοσία 5V: Στα περισσότερα από τα ηλεκτρονικά προϊόντα ή έργα μας χρειαζόμαστε ένα τροφοδοτικό για τη μετατροπή της τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος σε ρυθμιζόμενη τάση συνεχούς ρεύματος

Καλώδια βραχυκυκλωτήρων: Τα καλώδια βραχυκυκλωμάτων είναι απλά σύρματα που έχουν ακίδες σύνδεσης σε κάθε άκρο, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιηθούν για τη σύνδεση δύο σημείων μεταξύ τους χωρίς συγκόλληση. Σε αυτό το έργο χρησιμοποιείται σύνδεσμος από γυναίκα σε γυναίκα.

Breadboard: Το breadboard είναι μια συσκευή χωρίς συγκόλληση για προσωρινό πρωτότυπο με ηλεκτρονικά και σχέδια κυκλωμάτων δοκιμής. Τα περισσότερα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στα ηλεκτρονικά κυκλώματα μπορούν να διασυνδεθούν εισάγοντας τους αγωγούς ή τους ακροδέκτες τους στις οπές και στη συνέχεια πραγματοποιώντας συνδέσεις μέσω καλωδίων όπου απαιτείται.

Βήμα 2: Σύνδεση εξαρτημάτων

Περιγραφή

Υπάρχουν 4 καλώδια +5V, AOUT, DOUT και GND.

Τα καλώδια +5V και GND δημιουργούν ισχύ για τον αισθητήρα αλκοόλης. Τα άλλα 2 καλώδια είναι AOUT (αναλογική έξοδος) και DOUT (ψηφιακή έξοδος). Πώς λειτουργεί ο αισθητήρας είναι το τερματικό AOUT δίνει μια αναλογική τάση εξόδου ανάλογα με την ποσότητα αλκοόλ που ανιχνεύει ο αισθητήρας. Όσο περισσότερο αλκοόλ ανιχνεύει, τόσο μεγαλύτερη είναι η αναλογική τάση που θα παράγει. Αντίθετα, όσο λιγότερο αλκοόλ ανιχνεύει, τόσο λιγότερη αναλογική τάση θα παράγει. Εάν η αναλογική τάση φτάσει σε ένα ορισμένο όριο, θα στείλει την ψηφιακή ακίδα DOUT υψηλή. Μόλις αυτός ο πείρος DOUT ανέβει ψηλά, το arduino θα το εντοπίσει και θα ενεργοποιήσει την ένδειξη της λυχνίας LED, σηματοδοτώντας ότι το όριο οινοπνεύματος έχει επιτευχθεί και τώρα υπερβαίνει το όριο. Πώς μπορείτε να αλλάξετε αυτό το επίπεδο κατωφλίου είναι προσαρμόζοντας το ποτενσιόμετρο είτε να ανεβάσει είτε να χαμηλώσει το επίπεδο.

Οι συνδέσεις είναι αρκετά βασικές.

Για τη σύνδεση του αισθητήρα, υπάρχουν 3 αγωγοί. Ο ακροδέκτης +5V του αισθητήρα συνδέεται στον ακροδέκτη 5V της πλακέτας τροφοδοσίας. Το τερματικό GND του αισθητήρα συνδέεται με το τερματικό GND του NodeMCU. Αυτό καθορίζει την ισχύ του αισθητήρα. Η άλλη σύνδεση είναι η αναλογική έξοδος του αισθητήρα. Συνδέεται με την αναλογική ακίδα A0 του NodeMCU.

Βήμα 3: Διαδικασία

Βήμα 1: Μεταβείτε στη διεύθυνση https://thingspeak.com/ και δημιουργήστε τον λογαριασμό σας ThingSpeak εάν δεν έχετε. Συνδεθείτε στο λογαριασμό σας.

Βήμα 2: Δημιουργήστε ένα κανάλι κάνοντας κλικ στο «Νέο κανάλι»

Βήμα 3: Εισαγάγετε τα στοιχεία του καναλιού.

Όνομα: Οποιοδήποτε Όνομα

Περιγραφή (προαιρετική

Πεδίο 1: Ανάγνωση αισθητήρα - Αυτό θα εμφανιστεί στο γράφημα ανάλυσης. Εάν χρειάζεστε περισσότερα από 1 κανάλια, μπορείτε να δημιουργήσετε για επιπλέον δεδομένα αισθητήρα.

Αποθηκεύστε αυτήν τη ρύθμιση.

Βήμα 4: Τώρα μπορείτε να δείτε τα κανάλια. Κάντε κλικ στην καρτέλα "Κλειδιά API". Εδώ θα λάβετε το αναγνωριστικό καναλιού και τα κλειδιά API. Σημειώστε το.

Βήμα 5: Ανοίξτε το Arduino IDE και εγκαταστήστε τη βιβλιοθήκη ThingSpeak. Για να το κάνετε αυτό, μεταβείτε στο Σκίτσο> Συμπερίληψη βιβλιοθήκης> Διαχείριση βιβλιοθηκών. Αναζητήστε το ThingSpeak και εγκαταστήστε τη βιβλιοθήκη. Βιβλιοθήκη επικοινωνίας ThingSpeak για Arduino, ESP8266 και ESP32

Βήμα 6: Πρέπει να τροποποιήσετε τον κώδικα. Στον παρακάτω κώδικα πρέπει να αλλάξετε το SSID του δικτύου σας, τον κωδικό πρόσβασης και το ThingSpeak Channel και τα κλειδιά API.

Βήμα 4: Ο κώδικας

Κατεβάστε τον κωδικό που επισυνάπτεται εδώ και ανεβάστε τον στον πίνακα σας και συνδέστε τα πάντα όπως φαίνεται στο προηγούμενο διάγραμμα.

Λήψη κώδικα:

Η έξοδος θα είναι όπως στην παραπάνω εικόνα στο ThingSpeak.

Ελπίζω ότι αυτό σας διευκόλυνε. Φροντίστε να εγγραφείτε αν σας άρεσε αυτό το άρθρο και το βρήκατε χρήσιμο και αν έχετε απορίες ή χρειάζεστε βοήθεια για οτιδήποτε, αφήστε ένα σχόλιο παρακάτω…

Χάρη στο elemetnzonline.com..