IoT-ThingSpeak-ESP32-Long-Range-Wireless-Vibration-And-Temp: 6 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Σε αυτό το έργο, θα μετρήσουμε τους κραδασμούς και τη θερμοκρασία χρησιμοποιώντας αισθητήρες δόνησης και θερμοκρασίας NCD, Esp32, ThingSpeak

Η δόνηση είναι πραγματικά μια κίνηση - ή ταλάντωση - μηχανών και εξαρτημάτων σε μηχανοκίνητα gadget. Οι δονήσεις στο βιομηχανικό σύστημα μπορεί να είναι σύμπτωμα ή κίνητρο μιας ταλαιπωρίας ή μπορεί να σχετίζονται με την καθημερινή λειτουργία. Για παράδειγμα, οι ταλαντευόμενες λειαντικές μηχανές και τα δονητικά πτερύγια εξαρτώνται από τη δόνηση που εμφανίζεται. Οι κινητήρες και τα εργαλεία εσωτερικής καύσης κινούνται, και πάλι, απολαμβάνουν μια σίγουρη ποσότητα αναπόφευκτων κραδασμών. Η δόνηση μπορεί να συνεπάγεται ταλαιπωρία και αν δεν ελεγχθεί μπορεί να προκαλέσει βλάβη ή επιταχυνόμενη επιδείνωση. Η δόνηση μπορεί να προκύψει από έναν ή επιπλέον παράγοντες ανά πάσα στιγμή, με το μέγιστο όχι ασυνήθιστο να είναι ανισορροπία, κακή ευθυγράμμιση, ένδυση και χαλαρότητα. Αυτή η ζημιά μπορεί να ελαχιστοποιηθεί με ανάλυση δεδομένων θερμοκρασίας και δόνησης στο ThingSpeak χρησιμοποιώντας ασύρματους αισθητήρες κραδασμών και θερμοκρασίας esp32 και NCD.

Βήμα 1: Απαιτείται υλικό και λογισμικό

Απαιτούμενο υλικό:

• ESP-32: Το ESP32 διευκολύνει τη χρήση του Arduino IDE και της Arduino Wire Language για εφαρμογές IoT. Αυτή η μονάδα ESp32 IoT συνδυάζει Wi-Fi, Bluetooth και Bluetooth BLE για μια ποικιλία διαφορετικών εφαρμογών. Αυτή η μονάδα έρχεται πλήρως εξοπλισμένη με 2 πυρήνες CPU που μπορούν να ελεγχθούν και να τροφοδοτηθούν μεμονωμένα και με ρυθμιζόμενη συχνότητα ρολογιού από 80 MHz έως 240 MHz. Αυτή η μονάδα ESP32 IoT WiFi BLE με ενσωματωμένο USB έχει σχεδιαστεί για να ταιριάζει σε όλα τα προϊόντα IoT ncd.io.
• Αισθητήρας δόνησης και θερμοκρασίας IoT Long Range Wireless And Temperature: IoT Long Range Wireless And Temperature Sensor λειτουργούν με μπαταρία και ασύρματα, πράγμα που σημαίνει ότι τα καλώδια ρεύματος ή επικοινωνίας δεν χρειάζεται να τραβηχτούν για να τεθεί σε λειτουργία. Παρακολουθεί συνεχώς τις πληροφορίες δόνησης του μηχανήματός σας και καταγράφει και λειτουργεί σε πλήρη ανάλυση μαζί με άλλες παραμέτρους θερμοκρασίας. Σε αυτό, χρησιμοποιούμε τον ασύρματο αισθητήρα κραδασμών και θερμοκρασίας Long Range IoT Industrial της NCD, με εύρος έως και 2 Mile χρησιμοποιώντας αρχιτεκτονική ασύρματης δικτύωσης πλέγματος.
• Ασύρματο πλέγμα μεγάλης εμβέλειας με διασύνδεση USB

Λογισμικό που χρησιμοποιείται:

• Arduino IDE
• ThigSpeak

Χρησιμοποιείται βιβλιοθήκη

• PubSubClient
• Wire.h

Arduino Client για MQTT

• Αυτή η βιβλιοθήκη παρέχει έναν πελάτη για απλή δημοσίευση/εγγραφή μηνυμάτων με διακομιστή που υποστηρίζει MQTT
• Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το MQTT, επισκεφθείτε το mqtt.org.

Κατεβάστε

Μπορείτε να κατεβάσετε την τελευταία έκδοση της βιβλιοθήκης από το GitHub

Τεκμηρίωση

Η βιβλιοθήκη συνοδεύεται από πολλά παραδείγματα σκίτσων. Ανατρέξτε στο Αρχείο> Παραδείγματα> PubSubClient στην εφαρμογή Arduino. Πλήρης τεκμηρίωση API

Συμβατό υλικό

Η βιβλιοθήκη χρησιμοποιεί το Arduino Ethernet Client API για αλληλεπίδραση με το υποκείμενο υλικό του δικτύου. Αυτό σημαίνει ότι λειτουργεί μόνο με έναν αυξανόμενο αριθμό σανίδων και ασπίδων, συμπεριλαμβανομένων:

1. Arduino Ethernet
2. Arduino Ethernet Shield
3. Arduino YUN - χρησιμοποιήστε το συμπεριλαμβανόμενο YunClient στη θέση του EthernetClient και φροντίστε να κάνετε πρώτα ένα Bridge.begin ()
4. Arduino WiFi Shield - εάν θέλετε να στείλετε πακέτα μεγαλύτερα από 90 byte με αυτήν την ασπίδα, ενεργοποιήστε την επιλογή MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE στο PubSubClient.h.
5. Sparkfun WiFly Shield - όταν χρησιμοποιείται με αυτήν τη βιβλιοθήκη.
6. Intel Galileo/Edison
7. ESP8266
8. ESP32: Η βιβλιοθήκη δεν μπορεί προς το παρόν να χρησιμοποιηθεί με υλικό που βασίζεται στο τσιπ ENC28J60 - όπως το Nanode ή το Nuelectronics Ethernet Shield. Για αυτούς, υπάρχει μια εναλλακτική βιβλιοθήκη διαθέσιμη.

Wire Library

Η βιβλιοθήκη Wire σάς επιτρέπει να επικοινωνείτε με συσκευές I2C, που συχνά ονομάζονται επίσης "2 wire" ή "TWI" (Two Wire Interface), τα οποία μπορείτε να κατεβάσετε από το Wire.h.

Βήμα 2: Βήματα για την αποστολή δεδομένων στην πλατφόρμα δόνησης και θερμοκρασίας Labview χρησιμοποιώντας ασύρματο αισθητήρα δόνησης και θερμοκρασίας IoT μεγάλης εμβέλειας και ασύρματο πλέγμα μόντεμ μεγάλης εμβέλειας με διεπαφή USB-

• Πρώτον, χρειαζόμαστε μια βοηθητική εφαρμογή Labview που είναι το αρχείο ncd.io Wireless Vibration and Temperature Sensor.exe στο οποίο μπορούν να προβληθούν δεδομένα.
• Αυτό το λογισμικό Labview θα λειτουργεί μόνο με τον ασύρματο αισθητήρα θερμοκρασίας δόνησης ncd.io
• Για να χρησιμοποιήσετε αυτό το περιβάλλον χρήστη, θα πρέπει να εγκαταστήσετε τα ακόλουθα προγράμματα οδήγησης Εγκατάσταση κινητήρα χρόνου εκτέλεσης από εδώ 64bit
• 32 bit
• Εγκαταστήστε το πρόγραμμα οδήγησης NI Visa
• Εγκαταστήστε το LabVIEW Engine-Time Engine και το NI-Serial Runtime.
• Οδηγός έναρξης για αυτό το προϊόν.

Βήμα 3: Μεταφόρτωση του κώδικα στο ESP32 χρησιμοποιώντας το Arduino IDE:

Καθώς το esp32 είναι ένα σημαντικό μέρος για τη δημοσίευση των δεδομένων δόνησης και θερμοκρασίας στο ThingSpeak.

• Κατεβάστε και συμπεριλάβετε τη βιβλιοθήκη PubSubClient και τη βιβλιοθήκη Wire.h.
• Κατεβάστε και συμπεριλάβετε τη βιβλιοθήκη WiFiMulti.h και HardwareSerial.h.

#περιλαμβάνω

#Include #include #include #include

Πρέπει να εκχωρήσετε το μοναδικό κλειδί API που παρέχεται από το ThingSpeak, το SSID (όνομα WiFi) και τον κωδικό πρόσβασης του διαθέσιμου δικτύου

const char* ssid = "Yourssid"; // Το SSID σας (Όνομα του WiFi σας)

const char* password = "Wifipass"; // Ο κωδικός πρόσβασης Wifi σας char char* host = "api.thingspeak.com"; String api_key = "APIKEY"; // Το κλειδί σας API που αποδεικνύεται από τα πράγματα

Ορίστε τη μεταβλητή στην οποία θα αποθηκευτούν τα δεδομένα ως συμβολοσειρά και στείλτε την στο ThingSpeak

int τιμή; int Temp; int Rms_x; int Rms_y; int Rms_z;

Κωδικός για τη δημοσίευση δεδομένων στο ThingSpeak:

String data_to_send = api_key;

data_to_send += "& field1 ="; data_to_send += String (Rms_x); data_to_send += "& field2 ="; data_to_send += String (Temp); data_to_send += "& field3 ="; data_to_send += String (Rms_y); data_to_send += "& field4 ="; data_to_send += String (Rms_z); data_to_send += "\ r / n / r / n"; client.print ("POST /update HTTP /1.1 / n"); client.print ("Host: api.thingspeak.com / n"); client.print ("Σύνδεση: κλείσιμο / n"); client.print ("X-THINGSPEAKAPIKEY:" + api_key + "\ n"); client.print ("Τύπος περιεχομένου: application/x-www-form-urlencoded / n"); client.print ("Περιεχόμενο-Μήκος:"); client.print (data_to_send.length ()); client.print ("\ n / n"); client.print (data_to_send);

• Συγκεντρώστε και ανεβάστε το Esp32-Thingspeak.ino
• Για να επαληθεύσετε τη συνδεσιμότητα της συσκευής και τα δεδομένα που αποστέλλονται, ανοίξτε τη σειριακή οθόνη. Εάν δεν εμφανιστεί απάντηση, δοκιμάστε να αποσυνδέσετε το ESP32 και, στη συνέχεια, συνδέστε το ξανά. Βεβαιωθείτε ότι ο ρυθμός baud της Σειριακής οθόνης έχει οριστεί στον ίδιο ρυθμισμένο στον κωδικό 115200.

Βήμα 4: Έξοδος σειριακής οθόνης:

Βήμα 5: Λειτουργώντας το ThingSpeak:

• Δημιουργήστε το λογαριασμό στο ThigSpeak.
• Δημιουργήστε ένα νέο κανάλι, κάνοντας κλικ στα κανάλια.
• Κάντε κλικ στα Κανάλια μου.
• Κάντε κλικ στο Νέο κανάλι.
• Μέσα στο νέο κανάλι, ονομάστε το κανάλι.
• Ονομάστε το πεδίο μέσα στο κανάλι, το πεδίο είναι η μεταβλητή στην οποία δημοσιεύονται τα δεδομένα.
• Τώρα αποθηκεύστε το κανάλι.
• Τώρα μπορείτε να βρείτε τα κλειδιά API στον πίνακα ελέγχου. Μεταβείτε στη βρύση της αρχικής σελίδας και βρείτε το «Γράψτε κλειδί API», το οποίο πρέπει να ενημερωθεί πριν από τη μεταφόρτωση του κωδικού στο ESP32.
• Μόλις δημιουργηθεί το κανάλι, θα μπορείτε να δείτε τα δεδομένα θερμοκρασίας και κραδασμών σε ιδιωτική προβολή με τα πεδία που δημιουργήσατε μέσα στο κανάλι.
• Για να σχεδιάσετε ένα γράφημα μεταξύ διαφορετικών δεδομένων δόνησης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την Οπτικοποίηση MATLAB.
• Για αυτό μεταβείτε στην εφαρμογή, κάντε κλικ στο MATLAB Visualization.
• Μέσα σε αυτό επιλέξτε Προσαρμοσμένο, σε αυτό, έχουμε επιλέξει δημιουργία γραφημάτων γραμμών 2-Δ με άξονες y και στην αριστερή και στη δεξιά πλευρά. Κάντε κλικ τώρα στη δημιουργία.
• Ο κώδικας MATLAB θα δημιουργηθεί αυτόματα καθώς δημιουργείτε οπτικοποίηση, αλλά πρέπει να επεξεργαστείτε το αναγνωριστικό πεδίου, να διαβάσετε το αναγνωριστικό καναλιού, να ελέγξετε το ακόλουθο σχήμα.
• Στη συνέχεια, αποθηκεύστε και εκτελέστε τον κώδικα.
• Θα έβλεπες την πλοκή.