Tworzenie alertu za pomocą Ubidots+ESP32 i czujnika wibracji: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

W tym projekcie stworzymy alert e-mailowy o wibracjach maszyny i temperaturze za pomocą czujnika wibracji Ubidots i ESP32

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 na Ubidots za pomocą bezprzewodowych czujników wibracji i temperatury esp32 i NCD.

Krok 1: Wymagany sprzęt i oprogramowanie

Sprzęt komputerowy

• 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 ZigBee Coordinator z interfejsem USB

Używane oprogramowanie

• IDE Arduino
• Ubidoty

Używana biblioteka

• Biblioteka PubSubClient
• Drut.h

Klient Arduino dla MQTT

Ta biblioteka zapewnia klienta do wykonywania prostych komunikatów 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:

• Arduino Ethernet
• Tarcza Ethernet Arduino
• Arduino YUN– użyj dołączonego YunClienta zamiast EthernetClient i pamiętaj, aby najpierw wykonać Bridge.begin() Arduino WiFi Shield - jeśli chcesz wysyłać pakiety większe niż 90 bajtów za pomocą tej osłony, włącz opcję MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE w PubSubClient.h.
• Sparkfun WiFly Shield – w przypadku korzystania z tej biblioteki
• Intel Galileo/Edison
• ESP8266
• ESP32Biblioteki nie można obecnie używać ze sprzętem opartym na układzie ENC28J60 – takim jak Nanode lub Nuelectronics Ethernet Shield. Dla nich dostępna jest alternatywna biblioteka.

Biblioteka przewodów

Biblioteka Wire pozwala na komunikację z urządzeniami I2C, często nazywanymi również "2 wire" lub "TWI" (Two Wire Interface), można pobrać z Wire.h

Podstawowe użycie

Wire.begin() Rozpocznij używanie Wire w trybie master, gdzie inicjujesz i kontrolujesz transfery danych. Jest to najczęstsze zastosowanie podczas łączenia się z większością układów peryferyjnych I2C. Wire.begin(address) Rozpocznij używanie Wire w trybie slave, gdzie będziesz odpowiadać na "adres", gdy inne chipy I2C masters zainicjują komunikację.

Transmisja

Wire.beginTransmission(adres)Rozpocznij nową transmisję do urządzenia pod adresem „adres”. Używany jest tryb Master. Wire.write(data)Wyślij dane. W trybie master najpierw należy wywołać beginTransmission. Wire.endTransmission()W trybie master kończy transmisję i powoduje wysłanie wszystkich buforowanych danych.

Otrzymujący

Wire.requestFrom(address, count)Odczytaj „liczbę” bajtów z urządzenia pod adresem „adres”. Używany jest tryb Master. Wire.available() Zwraca liczbę bajtów dostępnych przez wywołanie receive. Wire.read() Odbierz 1 bajt.

Krok 2: Kroki przesyłania danych do platformy wibracyjnej i temperaturowej Labview za pomocą bezprzewodowego czujnika wibracji i temperatury dalekiego zasięgu IoT oraz bezprzewodowego modemu siatkowego dalekiego zasięgu ZigBee Coordinator 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: Przesyłanie kodu do ESP32 za pomocą Arduino IDE

• Pobierz i dołącz bibliotekę PubSubClient i bibliotekę Wire.h.
• Musisz przypisać swój unikalny TOKEN Ubidots, MQTTCLIENTNAME, SSID (Nazwa Wi-Fi) i Hasło dostępnej sieci.
• Skompiluj i prześlij kod Ncd_vibration_and_temperature.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 Ubidot działały

• Załóż konto na Ubidots.
• Przejdź do mojego profilu i zanotuj klucz tokena, który jest unikalnym kluczem dla każdego konta i wklej go do kodu ESP32 przed przesłaniem.
• Dodaj nowe urządzenie do pulpitu nawigacyjnego Ubidot o nazwie ESP32.
• Kliknij urządzenia i wybierz urządzenia w Ubidots. Teraz powinieneś zobaczyć opublikowane dane na swoim koncie Ubidots, wewnątrz urządzenia o nazwie „ESP32”.
• Wewnątrz urządzenia utwórz nowy czujnik z nazwą zmiennej, w którym będzie wyświetlany odczyt temperatury.
• Teraz możesz wyświetlić temperaturę i inne dane z czujników, które były wcześniej oglądane na monitorze szeregowym. Stało się tak, ponieważ wartość różnych odczytów czujnika jest przekazywana jako ciąg znaków i zapisywana w zmiennej oraz publikowana do zmiennej wewnątrz urządzenia esp32. Przejdź do pulpitu wyboru danych i wewnątrz pulpitu nawigacyjnego utwórz różne widżety i dodaj nowy widżet do ekranu pulpitu nawigacyjnego.
• Utwórz pulpit nawigacyjny w Ubidots.

Krok 6: Wyjście

Krok 7: Tworzenie wydarzeń w Ubidots

• Wybierz Zdarzenia (z menu rozwijanego Dane.
• Aby utworzyć nowe wydarzenie, kliknij żółtą ikonę plusa w prawym górnym rogu ekranu.

Rodzaje zdarzeń Ubidots obsługują już zintegrowane zdarzenia, aby umożliwić wysyłanie zdarzeń, alertów i powiadomień do tych, którzy muszą wiedzieć, kiedy muszą wiedzieć. Gotowe integracje Ubidots obejmują:

1. Powiadomienia e-mail

2. Powiadomienia SMS

3. Wydarzenia webhook - dowiedz się więcej

4. Powiadomienia telegramowe

5. Powiadomienia o luzie - dowiedz się więcej

6. Powiadomienia o połączeniach głosowych - dowiedz się więcej

7. Powrót do normalnego powiadomienia - dowiedz się więcej

8. Powiadomienia Geofence - dowiedz się więcej

• Następnie wybierz urządzenie i powiązaną zmienną, która wskazuje „wartości” urządzeń.
• Teraz wybierz wartość progową dla zdarzenia, które ma zostać wyzwolone i porównaj ją z wartościami urządzenia, a także wybierz czas, w którym zdarzenie zostanie wyzwolone.
• Ustal i skonfiguruj, które akcje mają zostać wykonane i wiadomość do odbiorcy: Wysyłaj SMS-y, e-maile, webhooki, telegramy, rozmowy telefoniczne, SLACK i webhooki do tych, którzy muszą wiedzieć.
• Skonfiguruj powiadomienie o wydarzeniu.
• Określ okno aktywności, w którym zdarzenia mogą/nie mogą zostać wykonane.
• Potwierdź swoje wydarzenia.