Vytváření výstrah pomocí Ubidots+ESP32 a snímač vibrací: 8 kroků

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

V tomto projektu vytvoříme e-mailové upozornění na vibrace a teplotu stroje pomocí snímače vibrací Ubidots a ESP32

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 Ubidots pomocí bezdrátových snímačů vibrací a teploty esp32 a NCD.

Krok 1: Je vyžadován hardware a software

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.
• ZigBee Coordinator Bezdrátový síťový modem s dlouhým dosahem s rozhraním USB

Použitý software

• Arduino IDE
• Ubidots

Použitá knihovna

• 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:

• Arduino Ethernet
• Arduino Ethernet Shield
• Arduino YUN - použijte namísto ethernetového klienta přiloženého YunClienta a ujistěte se, že uděláte Bridge.begin () první Arduino WiFi štít - pokud chcete odesílat pakety větší než 90 bajtů s tímto štítem, povolte v PubSubClient.h možnost MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE.
• Sparkfun WiFly Shield - při použití s touto knihovnou
• Intel Galileo/Edison
• ESP8266
• Knihovnu ESP32 nelze v současné době používat s hardwarem založeným na čipu ENC28J60 - jako je 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), lze stáhnout z Wire.h

Základní použití

Wire.begin () Začněte používat Wire v hlavním režimu, kde budete iniciovat a řídit přenosy dat. Toto je nejběžnější použití při propojení s většinou periferních čipů I2C. Wire.begin (adresa) Začněte používat Wire v režimu slave, kde budete reagovat na „adrese“, když ostatní čipy I2C master zahájí komunikaci.

Vysílání

Wire.beginTransmission (adresa) Zahajte nový přenos do zařízení na „adrese“. Používá se hlavní režim. Wire.write (data) Odesílání dat. V hlavním režimu musí být nejprve vyvoláno beginTransmission. Wire.endTransmission () V hlavním režimu to ukončí přenos a způsobí odeslání všech dat ve vyrovnávací paměti.

Přijímání

Wire.requestFrom (adresa, počet) Přečtěte si „počet“bytů ze zařízení na „adrese“. Používá se hlavní režim. Wire.available () Vrací počet bytů dostupných voláním přijetí. Wire.read () Získejte 1 bajt.

Krok 2: Kroky k odeslání dat na platformu vibrací a teploty Labview pomocí bezdrátového senzoru vibrací a teploty IoT s dlouhým dosahem a koordinátoru ZigBee Bezdrátový síťový modem 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

• Stáhněte si a zahrňte knihovnu PubSubClient a knihovnu Wire.h.
• Musíte přiřadit svůj jedinečný Ubidots TOKEN, MQTTCLIENTNAME, SSID (název WiFi) a heslo dostupné sítě.
• Zkompilujte a nahrajte kód Ncd_vibration_and_temperature.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: Zajištění toho, aby ubidoty fungovaly

• Vytvořte si účet na Ubidots.
• Přejděte na můj profil a poznamenejte si klíčový klíč, který je jedinečným klíčem pro každý účet, a před nahráním jej vložte do svého kódu ESP32.
• Přidejte do svého řídicího panelu Ubidot nové zařízení ESP32.
• Klikněte na zařízení a vyberte zařízení v Ubidots. Nyní byste měli vidět publikovaná data ve svém účtu Ubidots uvnitř zařízení s názvem „ESP32“.
• Uvnitř zařízení vytvořte nový snímač názvu proměnné, ve kterém se zobrazí vaše teplota.
• Nyní si můžete zobrazit údaje o teplotě a dalších senzorech, které byly dříve zobrazeny na sériovém monitoru. Stalo se to proto, že hodnota různých hodnot senzoru je předána jako řetězec a uložena do proměnné a publikována do proměnné uvnitř zařízení esp32. Přejít na panel pro výběr dat a uvnitř panelu vytvořit různé widgety a přidat nový widget na obrazovku řídicího panelu.
• Vytvořte řídicí panel v Ubidots.

Krok 6: Výstup

Krok 7: Vytváření událostí v Ubidots

• Vyberte Události (z rozevíracího seznamu Data.
• Chcete -li vytvořit novou událost, klikněte na žlutou ikonu plus v pravém horním rohu obrazovky.

Typy událostí Ubidots podporují již integrované události, které vám umožňují zasílat události, výstrahy a oznámení těm, kteří to potřebují vědět, když to potřebují vědět. Předem vytvořené integrace Ubidots zahrnují:

1. E -mailová oznámení

2. SMS upozornění

3. Události Webhook - dozvědět se více

4. Telegramová oznámení

5. Slack notifikace - dozvědět se více

6. Oznámení o hlasových hovorech - dozvíte se více

7. Zpět k normálnímu oznámení - další informace

8. Oznámení geofence - dozvědět se více

• Poté vyberte zařízení a přidruženou proměnnou, která označuje „hodnoty“zařízení.
• Nyní vyberte prahovou hodnotu pro vaši událost, která se má spustit, a porovnejte ji s hodnotami zařízení a také vyberte čas pro spuštění vaší události.
• Stanovte a nakonfigurujte, které akce se mají provést, a zprávu příjemci: Odesílejte SMS, e -mail, webhooky, telegramy, telefonní hovory, SLACK a webhooky těm, kteří to potřebují vědět.
• Konfigurujte oznámení o události.
• Určete okno aktivity, které události mohou/nemusí být provedeny.
• Potvrďte své události.