IoT-ThingSpeak-ESP32-Bezdrátové vibrace a teplota s dlouhým dosahem: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V tomto projektu budeme měřit vibrace a teplotu pomocí snímačů vibrací a teploty NCD, Esp32, ThingSpeak

Vibrace jsou skutečně pohyby sem a tam - nebo oscilace - strojů a komponent v motorizovaných přístrojích. Vibrace v průmyslovém systému mohou být symptomem nebo motivem potíží nebo mohou být spojeny s každodenním provozem. Oscilační brusky a vibrační stavítka například závisí na vlastnostech vibrací. Spalovací motory a nástroje pohání a pak si znovu užívají jisté množství nevyhnutelných vibrací. Vibrace mohou znamenat potíže a pokud je ponecháte nezaškrtnuté, mohou způsobit újmu nebo urychlené zhoršení stavu. Vibrace mohou být důsledkem jednoho nebo více faktorů v daném okamžiku, přičemž maximum není neobvyklé: nevyváženost, nesouosost, nasazení a uvolnění. Toto poškození lze minimalizovat analýzou údajů o teplotě a vibracích na ThingSpeak pomocí bezdrátových snímačů vibrací a teploty esp32 a NCD.

Krok 1: Je vyžadován hardware a software

Požadovaný hardware:

• ESP-32: ESP32 usnadňuje používání Arduino IDE a Arduino Wire Language pro aplikace IoT. Tento modul ESp32 IoT kombinuje Wi-Fi, Bluetooth a Bluetooth BLE pro celou řadu různých aplikací. Tento modul je dodáván plně vybaven 2 jádry CPU, která lze samostatně ovládat a napájet, a nastavitelnou taktovací frekvencí 80 MHz až 240 MHz. Tento modul ESP32 IoT WiFi BLE s integrovaným USB je navržen tak, aby se vešel do všech produktů IoT ncd.io.
• Bezdrátový snímač vibrací a teploty IoT s dlouhým dosahem: Bezdrátový snímač vibrací a teploty IoT s dlouhým dosahem je napájen bateriemi a bezdrátově, což znamená, že k jeho uvedení do provozu není třeba tahat proudové ani komunikační vodiče. Neustále sleduje informace o vibracích vašeho stroje a zaznamenává a provozní hodiny v plném rozlišení spolu s dalšími teplotními parametry. V tomto případě používáme bezdrátový snímač vibrací a teploty IoT Industrial NCD s dlouhým dosahem, který se může pochlubit dosahem až 2 míle pomocí bezdrátové síťové architektury.
• Bezdrátový síťový modem s dlouhým dosahem s rozhraním USB

Použitý software:

• Arduino IDE
• ThigSpeak

Použitá knihovna

• PubSubClient
• Wire.h

Klient Arduino pro MQTT

• Tato knihovna poskytuje klientovi jednoduché zasílání zpráv o publikování/odběru na serveru, který podporuje MQTT
• Další informace o MQTT najdete na mqtt.org.

Stažení

Nejnovější verzi knihovny lze stáhnout z GitHubu

Dokumentace

Knihovna je dodávána s řadou příkladů skic. Viz Soubor> Příklady> PubSubClient v aplikaci Arduino. Kompletní dokumentace API

Kompatibilní hardware

Knihovna používá pro interakci se základním síťovým hardwarem API klienta Arduino Ethernet. To znamená, že to funguje jen s rostoucím počtem desek a štítů, včetně:

1. Arduino Ethernet
2. Arduino Ethernet Shield
3. Arduino YUN - místo ethernetového klienta použijte přiloženého YunClienta a nejprve proveďte Bridge.begin ()
4. Arduino WiFi Shield - pokud chcete odesílat pakety větší než 90 bytů s tímto štítem, povolte v PubSubClient.h možnost MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE.
5. Sparkfun WiFly Shield - při použití s touto knihovnou.
6. Intel Galileo/Edison
7. ESP8266
8. ESP32: Knihovnu nelze v současné době používat s hardwarem založeným na čipu ENC28J60 - například Nanode nebo Nuelectronics Ethernet Shield. Pro ty je k dispozici alternativní knihovna.

Drátěná knihovna

Knihovna Wire vám umožňuje komunikovat se zařízeními I2C, často nazývanými také „2 Wire“nebo „TWI“(Two Wire Interface), které lze stáhnout z webu Wire.h.

Krok 2: Kroky k odeslání dat na vibrační a teplotní platformu Labview pomocí bezdrátového snímače vibrací a teploty IoT s dlouhým dosahem a bezdrátového síťového modemu s dlouhým dosahem s rozhraním USB-

• Nejprve potřebujeme nástrojovou aplikaci Labview, což je soubor ncd.io Wireless Vibration and Temperature Sensor.exe, na kterém lze prohlížet data.
• Tento software Labview bude fungovat pouze s bezdrátovým snímačem teploty vibrací ncd.io
• Chcete -li použít toto uživatelské rozhraní, budete muset nainstalovat následující ovladače Install engine run time from this 64bit
• 32 bitů
• Nainstalujte ovladač NI Visa
• Nainstalujte si LabVIEW Run-Time Engine a NI-Serial Runtime.
• Příručka Začínáme pro tento produkt.

Krok 3: Nahrání kódu do ESP32 pomocí Arduino IDE:

Protože esp32 je důležitou součástí publikování vašich údajů o vibracích a teplotě do ThingSpeak.

• Stáhněte si a zahrňte knihovnu PubSubClient a knihovnu Wire.h.
• Stáhněte si a zahrňte knihovnu WiFiMulti.h a HardwareSerial.h.

#zahrnout

#include #include #include #include

Musíte přiřadit jedinečný klíč API poskytovaný společností ThingSpeak, SSID (název WiFi) a heslo dostupné sítě

const char* ssid = "Yourssid"; // Vaše SSID (název vaší WiFi)

const char* heslo = "Wifipass"; // Vaše heslo Wificonst char* host = "api.thingspeak.com"; Řetězec api_key = "APIKEY"; // Váš klíč API ověřený programem thingspeak

Definujte proměnnou, na kterou se budou data ukládat jako řetězec, a odešlete ji do ThingSpeak

int hodnota; int Teplota; int Rms_x; int Rms_y; int Rms_z;

Kód pro publikování dat do ThingSpeak:

Řetězec data_to_send = api_key;

data_to_send += "& field1 ="; data_to_send += String (Rms_x); data_to_send += "& field2 ="; data_to_send += řetězec (teplota); 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 /aktualizace HTTP /1.1 / n"); client.print ("Host: api.thingspeak.com / n"); client.print ("Připojení: zavřít / n"); client.print ("X-THINGSPEAKAPIKEY:" + api_key + "\ n"); client.print ("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded / n"); client.print ("Délka obsahu:"); client.print (data_to_send.length ()); client.print ("\ n / n"); client.print (data_to_send);

• Zkompilujte a nahrajte soubor Esp32-Thingspeak.ino
• Chcete -li ověřit konektivitu zařízení a odeslaná data, otevřete sériový monitor. Pokud se nezobrazí žádná odpověď, zkuste odpojit ESP32 a znovu jej zapojit. Ujistěte se, že přenosová rychlost sériového monitoru je nastavena na stejnou, která je uvedena ve vašem kódu 115200.

Krok 4: Výstup sériového monitoru:

Krok 5: Zprovoznění ThingSpeak:

• Vytvořte si účet na ThigSpeak.
• Vytvořte nový kanál kliknutím na Kanály.
• Klikněte na Moje kanály.
• Klikněte na Nový kanál.
• Uvnitř nového kanálu pojmenujte kanál.
• Pojmenujte pole uvnitř kanálu, pole je proměnná, ve které jsou data publikována.
• Nyní kanál uložte.
• Nyní můžete své klíče API najít na řídicím panelu. Přejděte na domovskou stránku klepnutím a najděte svůj „klíč API pro zápis“, který je třeba aktualizovat před odesláním kódu do ESP32.
• Jakmile je kanál vytvořen, budete si moci zobrazit údaje o teplotě a vibracích v soukromém zobrazení pomocí polí, která jste vytvořili uvnitř kanálu.
• K vykreslení grafu mezi různými vibračními daty můžete použít MATLAB Visualization.
• Chcete -li přejít do aplikace, klikněte na Vizualizace MATLAB.
• V něm vyberte Custom, v tomto máme select create 2-D line plotts with y-oses on both left and right sides. Nyní klikněte na vytvořit.
• MATLAB kód bude automaticky generován při vytváření vizualizace, ale musíte upravit ID pole, přečíst ID kanálu, můžete zkontrolovat následující obrázek.
• Poté kód uložte a spusťte.
• Viděli byste děj.