IoT - ThingSpeak - ESP32-daleki zasięg-bezprzewodowa-wibracje-i-temperatura: 6 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

W tym projekcie będziemy mierzyć drgania i temperaturę za pomocą czujników drgań i temperatury NCD, Esp32, ThingSpeak

Wibracje to tak naprawdę ruch tam i z powrotem - lub oscylacja - maszyn i komponentów w zmotoryzowanych gadżetach. Wibracje w systemie przemysłowym mogą być objawem lub motywem kłopotów lub mogą być związane z codzienną pracą. Na przykład szlifierki oscylacyjne i masownice wibracyjne zależą od wibracji. Silniki spalinowe i narzędzia napędzają, z drugiej strony, rozkoszują się pewną ilością nieuniknionych wibracji. Wibracje mogą powodować kłopoty, a pozostawione bez kontroli mogą spowodować szkody lub przyspieszone pogorszenie. Wibracje mogą być wynikiem jednego lub dodatkowych czynników w danym momencie, a maksimum, które nie jest niczym niezwykłym, to brak równowagi, niewspółosiowość, założenie i luz. Uszkodzenie to można zminimalizować, analizując dane temperatury i wibracji w ThingSpeak za pomocą bezprzewodowych czujników wibracji i temperatury esp32 i NCD.

Krok 1: Wymagany sprzęt i oprogramowanie

Wymagany sprzęt:

• ESP-32: ESP32 ułatwia korzystanie z Arduino IDE i Arduino Wire Language w aplikacjach IoT. Ten moduł ESp32 IoT łączy Wi-Fi, Bluetooth i Bluetooth BLE dla różnorodnych zastosowań. Ten moduł jest w pełni wyposażony w 2 rdzenie procesora, które mogą być sterowane i zasilane indywidualnie, oraz z regulowaną częstotliwością taktowania od 80 MHz do 240 MHz. Ten moduł ESP32 IoT WiFi BLE ze zintegrowanym USB został zaprojektowany tak, aby pasował do wszystkich produktów ncd.io IoT.
• Bezprzewodowy czujnik wibracji i temperatury IoT dalekiego zasięgu: Bezprzewodowy czujnik wibracji i temperatury dalekiego zasięgu IoT jest zasilany bateryjnie i bezprzewodowy, co oznacza, że nie trzeba ciągnąć przewodów prądowych lub komunikacyjnych, aby go uruchomić i działać. Stale śledzi informacje o wibracjach maszyny i rejestruje godziny pracy w pełnej rozdzielczości wraz z innymi parametrami temperatury. W tym celu korzystamy z bezprzewodowego czujnika drgań i temperatury Long Range IoT Industrial firmy NCD, który może pochwalić się zasięgiem do 2 mil przy użyciu bezprzewodowej architektury sieci kratowej.
• Bezprzewodowy modem siatkowy dalekiego zasięgu z interfejsem USB

Używane oprogramowanie:

• IDE Arduino
• ThigSpeak

Używana biblioteka

• PubSubClient
• Drut.h

Klient Arduino dla MQTT

• Ta biblioteka zapewnia klienta do wykonywania prostych wiadomości publikowania/subskrybowania z serwerem obsługującym MQTT
• Aby uzyskać więcej informacji o MQTT, odwiedź stronę mqtt.org.

Pobierać

Najnowszą wersję biblioteki można pobrać z GitHub

Dokumentacja

Biblioteka zawiera szereg przykładowych szkiców. Zobacz Plik > Przykłady > PubSubClient w aplikacji Arduino. Pełna dokumentacja API

Kompatybilny sprzęt

Biblioteka wykorzystuje interfejs Arduino Ethernet Client API do interakcji z podstawowym sprzętem sieciowym. Oznacza to, że po prostu działa z coraz większą liczbą plansz i tarcz, w tym:

1. Arduino Ethernet
2. Tarcza Ethernet Arduino
3. Arduino YUN - użyj dołączonego YunClient zamiast EthernetClient i najpierw wykonaj Bridge.begin()
4. Arduino WiFi Shield - jeśli chcesz wysyłać pakiety większe niż 90 bajtów z tą tarczą, włącz opcję MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE w PubSubClient.h.
5. Sparkfun WiFly Shield - gdy jest używany z tą biblioteką.
6. Intel Galileo/Edison
7. ESP8266
8. ESP32: Biblioteka nie może obecnie być używana ze sprzętem opartym na układzie ENC28J60 - takim jak Nanode lub Nuelectronics Ethernet Shield. Dla nich dostępna jest alternatywna biblioteka.

Biblioteka przewodów

Biblioteka Wire umożliwia komunikację z urządzeniami I2C, często nazywanymi również „2 wire” lub „TWI” (Two Wire Interface), które można pobrać z Wire.h.

Krok 2: Kroki, aby wysłać dane do platformy wibracji i temperatury Labview za pomocą bezprzewodowego czujnika wibracji i temperatury dalekiego zasięgu IoT oraz bezprzewodowego modemu siatkowego dalekiego zasięgu z interfejsem USB-

• Najpierw potrzebujemy aplikacji narzędziowej Labview, którą jest plik ncd.io Wireless Vibration and Temperature Sensor.exe, na którym można przeglądać dane.
• To oprogramowanie Labview będzie działać tylko z bezprzewodowym czujnikiem temperatury wibracji ncd.io
• Aby korzystać z tego interfejsu użytkownika, musisz zainstalować następujące sterowniki. Zainstaluj stąd silnik czasu pracy 64-bitowy
• 32-bitowy
• Zainstaluj sterownik NI Visa
• Zainstaluj LabVIEW Run-Time Engine i NI-Serial Runtime.
• Przewodnik wprowadzający do tego produktu.

Krok 3: Wgranie kodu do ESP32 za pomocą Arduino IDE:

Ponieważ esp32 jest ważną częścią publikowania danych dotyczących wibracji i temperatury w ThingSpeak.

• Pobierz i dołącz bibliotekę PubSubClient i bibliotekę Wire.h.
• Pobierz i dołącz bibliotekę WiFiMulti.h i HardwareSerial.h.

#włączać

#include #include #include #include

Musisz przypisać swój unikalny klucz API dostarczony przez ThingSpeak, SSID (Nazwa Wi-Fi) i Hasło dostępnej sieci

const char* ssid = "Twój identyfikator"; // Twój SSID (Nazwa Wi-Fi)

const char* hasło = "Wifipass"; //Twoje hasło do Wi-Fi passwordconst char* host = "api.thingspeak.com"; String api_key = "APIKEY"; // Twój klucz API dostarczony przez thingspeak

Zdefiniuj zmienną, na której będą przechowywane dane jako ciąg i wyślij ją do ThingSpeak

int wartość;int Temp; int Rms_x; int Rms_y; int Rms_z;

Kod do publikowania danych w ThingSpeak:

Ciąg data_to_send = klucz_api;

data_to_send += "&field1="; data_to_send += Ciąg(Rms_x); data_to_send += "&field2="; data_to_send += Ciąg (Temp); data_to_send += "&field3="; data_to_send += Ciąg(Rms_y); data_to_send += "&field4="; data_to_send += Ciąg(Rms_z); data_to_send += "\r\n\r\n";client.print("POST /aktualizacja HTTP/1.1\n"); client.print("Host: api.thingspeak.com\n"); client.print("Połączenie: zamknij\n"); client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + klucz_api + "\n"); client.print("Typ treści: application/x-www-form-urlencoded\n"); client.print("Długość-treści: "); klient.print(dane_do_wysłania.length()); klient.print("\n\n"); klient.print(dane_do_wysłania);

• Skompiluj i prześlij Esp32-Thingspeak.ino
• Aby zweryfikować łączność urządzenia i przesyłane dane, otwórz monitor szeregowy. Jeśli nie widać odpowiedzi, spróbuj odłączyć ESP32, a następnie podłączyć go ponownie. Upewnij się, że szybkość transmisji monitora szeregowego jest ustawiona na taką samą, jak określona w kodzie 115200.

Krok 4: Wyjście monitora szeregowego:

Krok 5: Sprawienie, by ThingSpeak działał:

• Utwórz konto na ThigSpeak.
• Utwórz nowy kanał, klikając Kanały.
• Kliknij Moje kanały.
• Kliknij Nowy kanał.
• W polu Nowy kanał nazwij kanał.
• Nazwij Pole wewnątrz Kanału, Pole to zmienna, w której publikowane są dane.
• Teraz zapisz kanał.
• Teraz możesz znaleźć swoje klucze API na pulpicie nawigacyjnym. Przejdź do kranu na stronie głównej i znajdź swój „Write API Key”, który należy zaktualizować przed przesłaniem kodu do ESP32.
• Po utworzeniu kanału będziesz mógł przeglądać dane dotyczące temperatury i wibracji w widoku prywatnym z polami utworzonymi w kanale.
• Aby wykreślić wykres pomiędzy różnymi danymi wibracji, możesz użyć wizualizacji MATLAB.
• W tym celu przejdź do aplikacji, kliknij Wizualizacja MATLAB.
• Wewnątrz wybierz Niestandardowe, w tym wybraliśmy tworzenie wykresów liniowych 2D z osiami y po lewej i prawej stronie. Teraz kliknij utwórz.
• Kod MATLAB będzie generowany automatycznie podczas tworzenia wizualizacji, ale musisz edytować identyfikator pola, odczytać identyfikator kanału, możesz sprawdzić poniższy rysunek.
• Następnie zapisz i uruchom kod.
• Zobaczysz fabułę.