IoT - ThingSpeak - ESP32-Vibració i temperatura sense fils de llarg abast: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

En aquest projecte, mesurarem la vibració i la temperatura mitjançant sensors de vibració i temperatura NCD, Esp32, ThingSpeak

La vibració és realment un moviment d’anada i tornada (o oscil·lació) de màquines i components dels aparells motoritzats. La vibració al sistema industrial pot ser un símptoma o motiu d’una molèstia, o bé pot associar-se al funcionament quotidià. Per exemple, les polidores oscil·lants i les bombes vibradores depenen de la vibració. Els motors i les eines de combustió interna condueixen, de nou, gaudeixen d’una quantitat segura de vibracions inevitables. La vibració pot implicar molèsties i, si no es controla, pot causar danys o un deteriorament accelerat. La vibració pot resultar d’un o altres factors en un moment donat, el màxim no inusual és un desequilibri, desalineació, posada i soltesa. Aquest dany es pot minimitzar analitzant les dades de temperatura i vibracions a ThingSpeak mitjançant sensors de vibració i temperatura sense fils esp32 i NCD.

Pas 1: es requereix maquinari i programari

Maquinari necessari:

• ESP-32: L'ESP32 facilita l'ús de l'IDE Arduino i el llenguatge de fil Arduino per a aplicacions IoT. Aquest mòdul ESp32 IoT combina Wi-Fi, Bluetooth i Bluetooth BLE per a diverses aplicacions diverses. Aquest mòdul està completament equipat amb 2 nuclis de CPU que es poden controlar i alimentar individualment i amb una freqüència de rellotge ajustable de 80 MHz a 240 MHz. Aquest mòdul ESP32 IoT WiFi BLE amb USB integrat està dissenyat per adaptar-se a tots els productes IoT ncd.io.
• Sensor de temperatura i vibració sense fils de llarg abast IoT: el sensor de temperatura i vibració sense fils de llarg abast de l'IoT funciona amb bateria i és inalàmbric, és a dir, que no cal tirar els cables de corrent o de comunicació per activar-lo i funcionar. Realitza un seguiment constant de la informació de vibracions de la vostra màquina i capta les hores de funcionament a màxima resolució juntament amb altres paràmetres de temperatura. En aquest sentit, utilitzem el sensor de temperatura i vibració sense fils IoT Industrial de llarg abast de NCD, amb un rang de fins a 2 milles mitjançant una arquitectura de xarxa de malla sense fils.
• Mòdem de malla sense fils de llarg abast amb interfície USB

Programari utilitzat:

• IDE Arduino
• ThigSpeak

Biblioteca utilitzada

• PubSubClient
• Wire.h

Client Arduino per a MQTT

• Aquesta biblioteca proporciona un client per fer missatges senzills de publicació / subscripció amb un servidor que admet MQTT
• Per obtenir més informació sobre MQTT, visiteu mqtt.org.

descarregar

La versió més recent de la biblioteca es pot descarregar des de GitHub

Documentació

La biblioteca inclou una sèrie d’esbossos d’exemple. Consulteu Fitxer> Exemples> PubSubClient a l'aplicació Arduino. Documentació API completa

Maquinari compatible

La biblioteca utilitza l'API Arduino Ethernet Client per interactuar amb el maquinari de xarxa subjacent. Això significa que només funciona amb un nombre creixent de taules i escuts, inclosos:

1. Ethernet Arduino
2. Escut Ethernet Arduino
3. Arduino YUN: utilitzeu el YunClient inclòs en lloc d’EthernetClient i assegureu-vos de fer primer un Bridge.begin ()
4. Arduino WiFi Shield: si voleu enviar paquets de més de 90 bytes amb aquest blindatge, activeu l’opció MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE a PubSubClient.h.
5. Sparkfun WiFly Shield: quan s’utilitza amb aquesta biblioteca.
6. Intel Galileu / Edison
7. ESP8266
8. ESP32: La biblioteca actualment no es pot utilitzar amb maquinari basat en el xip ENC28J60, com ara el nanode o el Nuelectronics Ethernet Shield. Per a aquests, hi ha una biblioteca alternativa disponible.

Biblioteca de cables

La biblioteca Wire us permet comunicar-vos amb dispositius I2C, sovint també anomenats “2 cables” o “TWI” (interfície de dos cables), que es poden descarregar des de Wire.h.

Pas 2: passos per enviar dades a la plataforma de vibració i temperatura de Labview mitjançant el sensor de temperatura i vibració sense fils IoT de llarg abast i el mòdem de malla sense fils de llarg abast amb interfície USB

• En primer lloc, necessitem una aplicació d’utilitat Labview que sigui el fitxer ncd.io Wireless Vibration and Temperature Sensor.exe on es puguin visualitzar les dades.
• Aquest programari Labview només funcionarà amb el sensor de temperatura de vibració sense fils ncd.io
• Per utilitzar aquesta interfície d’usuari, haureu d’instal·lar els següents controladors Instal·leu el motor de temps d’execució a partir d’aquí de 64 bits
• 32 bits
• Instal·leu el controlador NI Visa
• Instal·leu LabVIEW Run-Time Engine i NI-Serial Runtime.
• Guia d'introducció d'aquest producte.

Pas 3: Càrrega del codi a ESP32 mitjançant Arduino IDE:

Atès que esp32 és una part important per publicar les dades de vibracions i temperatura a ThingSpeak.

• Baixeu-vos i incloeu la biblioteca PubSubClient i la biblioteca Wire.h.
• Descarregueu i inclogueu la biblioteca WiFiMulti.h i HardwareSerial.h.

#incloure

#include #include #include #include

Heu d'assignar la vostra clau d'API única proporcionada per ThingSpeak, SSID (nom WiFi) i contrasenya de la xarxa disponible

const char * ssid = "Yourssid"; // El vostre SSID (nom del vostre WiFi)

const char * password = "Wifipass"; // El vostre passwordconst char Wifi * host = "api.thingspeak.com"; String api_key = "APIKEY"; // La vostra clau API provada per thingspeak

Definiu la variable en què s’emmagatzemaran les dades com una cadena i envieu-les a ThingSpeak

valor int; int Temp; int Rms_x; int Rms_y; int Rms_z;

Codi per publicar dades a ThingSpeak:

Cadena 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 / actualització HTTP / 1.1 / n"); client.print ("Amfitrió: api.thingspeak.com / n"); client.print ("Connexió: tancar / n"); client.print ("X-THINGSPEAKAPIKEY:" + api_key + "\ n"); client.print ("Tipus de contingut: application / x-www-form-urlencoded / n"); client.print ("Longitud del contingut:"); client.print (data_to_send.length ()); client.print ("\ n / n"); client.print (dades_en_enviar);

• Compileu i pengeu l’Esp32-Thingspeak.ino
• Per verificar la connectivitat del dispositiu i les dades enviades, obriu el monitor sèrie. Si no es veu cap resposta, proveu de desconnectar l'ESP32 i torneu-lo a endollar. Assegureu-vos que la velocitat de transmissió del monitor sèrie estigui configurada a la mateixa especificada al codi 115200.

Pas 4: sortida del monitor sèrie:

Pas 5: Fer que ThingSpeak funcioni:

• Creeu el compte a ThigSpeak.
• Feu clic a Canals per crear un canal nou.
• Feu clic a Els meus canals.
• Feu clic a Canal nou.
• Dins de New Channel, posa un nom al canal.
• Anomeneu el camp del canal, el camp és la variable en què es publiquen les dades.
• Ara deseu el canal.
• Ara podeu trobar les claus de l'API al tauler. Aneu al toc de la pàgina d'inici i cerqueu la vostra "Clau d'API d'escriptura", que s'ha d'actualitzar abans de penjar el codi a ESP32.
• Un cop creat el canal, podreu veure les vostres dades de temperatura i vibracions en visualització privada amb els camps que heu creat al canal.
• Per traçar un gràfic entre diferents dades de vibracions, podeu utilitzar MATLAB Visualization.
• Per a això, aneu a App, feu clic a Visualització MATLAB.
• Dins d’ella, seleccioneu Personalitzat, en aquest, hem de seleccionar crear gràfics de línies en 2-D amb eixos y als costats esquerre i dret. Ara feu clic a crear.
• El codi MATLAB es generarà automàticament a mesura que creeu la visualització, però heu d’editar l’identificador del camp, llegir l’identificador del canal. Podeu comprovar la figura següent.
• A continuació, deseu i executeu el codi.
• Veuríeu la trama.