IoT - ThingSpeak - ESP32-Long-Range-Wireless-Vibration-And-Temp: 6 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ในโครงการนี้ เราจะวัดการสั่นและอุณหภูมิโดยใช้เซ็นเซอร์การสั่นและอุณหภูมิของ NCD, Esp32, ThingSpeak

การสั่นสะเทือนเป็นการเคลื่อนไหวแบบไปๆ มาๆ - หรือการสั่นของเครื่องจักรและส่วนประกอบในอุปกรณ์แบบใช้มอเตอร์ การสั่นสะเทือนในระบบอุตสาหกรรมอาจเป็นอาการหรือเหตุจูงใจของความยุ่งยาก หรืออาจเกี่ยวข้องกับการทำงานประจำวัน ตัวอย่างเช่น เครื่องขัดกระดาษทรายแบบสั่นและแบบสั่นขึ้นอยู่กับการสั่นสะเทือน เครื่องยนต์สันดาปภายในและตัวขับเคลื่อนเครื่องมือ พบกับการสั่นสะเทือนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้อีกครั้ง การสั่นสะเทือนอาจบ่งบอกถึงความยุ่งยาก และหากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ตรวจสอบอาจทำให้เกิดอันตรายหรือเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว การสั่นสะเทือนอาจเกิดจากปัจจัยหนึ่งอย่างหรือมากกว่านั้น ณ เวลาหนึ่งๆ สูงสุดที่ไม่ผิดปกติคือความไม่สมดุล การไม่ตรงแนว การใส่ และการหลวม ความเสียหายนี้สามารถลดได้โดยการวิเคราะห์ข้อมูลอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนบน ThingSpeak โดยใช้เซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนและอุณหภูมิแบบไร้สาย esp32 และ NCD

ขั้นตอนที่ 1: ต้องใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

• ESP-32: ESP32 ทำให้ง่ายต่อการใช้ Arduino IDE และ Arduino Wire Language สำหรับแอปพลิเคชัน IoT โมดูล ESp32 IoT นี้รวม Wi-Fi, Bluetooth และ Bluetooth BLE เพื่อการใช้งานที่หลากหลาย โมดูลนี้มาพร้อมกับคอร์ CPU 2 คอร์ที่สามารถควบคุมและขับเคลื่อนแยกกันได้ และด้วยความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ปรับได้ตั้งแต่ 80 MHz ถึง 240 MHz โมดูล ESP32 IoT WiFi BLE พร้อม USB ในตัวนี้ได้รับการออกแบบมาให้พอดีกับผลิตภัณฑ์ ncd.io IoT ทั้งหมด
• IoT Long Range Wireless Vibration And Temperature Sensor: IoT Long Range Wireless Vibration And Temperature Sensor ทำงานโดยใช้แบตเตอรี่และไร้สาย ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องดึงสายไฟหรือสายสื่อสารเพื่อเริ่มต้นใช้งาน ติดตามข้อมูลการสั่นของเครื่องของคุณอย่างต่อเนื่อง และบันทึกชั่วโมงการทำงานที่ความละเอียดเต็มที่พร้อมกับพารามิเตอร์อุณหภูมิอื่นๆ ในเรื่องนี้ เรากำลังใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนแบบไร้สาย IoT Industrial ระยะไกลของ NCD ซึ่งสามารถขยายได้ถึง 2 ไมล์โดยใช้สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบเมชแบบไร้สาย
• โมเด็มตาข่ายไร้สายระยะไกลพร้อมอินเทอร์เฟซ USB

ซอฟต์แวร์ที่ใช้:

• Arduino IDE
• ThigSpeak

ห้องสมุดที่ใช้

• PubSubClient
• Wire.h

ไคลเอนต์ Arduino สำหรับ MQTT

• ไลบรารีนี้จัดเตรียมไคลเอ็นต์สำหรับการส่งข้อความแบบเผยแพร่/สมัครรับข้อมูลอย่างง่ายด้วยเซิร์ฟเวอร์ที่รองรับ MQTT
• สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ MQTT โปรดไปที่ mqtt.org

ดาวน์โหลด

ไลบรารีเวอร์ชันล่าสุดสามารถดาวน์โหลดได้จาก GitHub

เอกสาร

ห้องสมุดมีภาพสเก็ตช์ตัวอย่างมากมาย ดูไฟล์ > ตัวอย่าง > PubSubClient ภายในแอปพลิเคชัน Arduino เอกสาร API แบบเต็ม

ฮาร์ดแวร์ที่เข้ากันได้

ไลบรารีใช้ Arduino Ethernet Client API สำหรับการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์เครือข่ายพื้นฐาน ซึ่งหมายความว่ามันใช้งานได้กับบอร์ดและโล่จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งรวมถึง:

1. Arduino Ethernet
2. Arduino Ethernet Shield
3. Arduino YUN - ใช้ YunClient ที่รวมไว้แทน EthernetClient และอย่าลืมทำ Bridge.begin() ก่อน
4. Arduino WiFi Shield - หากคุณต้องการส่งแพ็กเก็ตที่มีขนาดใหญ่กว่า 90 ไบต์ด้วยโล่นี้ ให้เปิดใช้งานตัวเลือก MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE ใน PubSubClient.h
5. Sparkfun WiFly Shield - เมื่อใช้กับไลบรารีนี้
6. อินเทล กาลิเลโอ/เอดิสัน
7. ESP8266
8. ESP32: ขณะนี้ไลบรารีไม่สามารถใช้กับฮาร์ดแวร์ที่ใช้ชิป ENC28J60 เช่น Nanode หรือ Nuelectronics Ethernet Shield สำหรับสิ่งเหล่านี้ มีห้องสมุดสำรองให้เลือก

ห้องสมุดสาย

ไลบรารี Wire ช่วยให้คุณสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์ I2C ซึ่งมักเรียกอีกอย่างว่า "2 wire" หรือ "TWI" (Two Wire Interface) ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้จาก Wire.h

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนในการส่งข้อมูลไปยังแพลตฟอร์ม Labview Vibration และ Temperature โดยใช้ IoT Long Range Wireless Vibration and Temperature Sensor และ Long Range Wireless Mesh Modem พร้อมอินเทอร์เฟซ USB-

• อันดับแรก เราต้องการโปรแกรมอรรถประโยชน์ Labview ซึ่งเป็นไฟล์ ncd.io Wireless Vibration and Temperature Sensor.exe ที่สามารถดูข้อมูลได้
• ซอฟต์แวร์ Labview นี้จะทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิการสั่นสะเทือนแบบไร้สาย ncd.io เท่านั้น
• ในการใช้ UI นี้ คุณจะต้องติดตั้งไดรเวอร์ต่อไปนี้ ติดตั้งรันไทม์เอ็นจิ้นจากที่นี่ 64bit
• 32 บิต
• ติดตั้งไดรเวอร์ NI Visa
• ติดตั้ง LabVIEW Run-Time Engine และ NI-Serial Runtime
• คู่มือเริ่มต้นใช้งานสำหรับผลิตภัณฑ์นี้

ขั้นตอนที่ 3: การอัปโหลดรหัสไปยัง ESP32 โดยใช้ Arduino IDE:

เนื่องจาก esp32 เป็นส่วนสำคัญในการเผยแพร่ข้อมูลการสั่นและอุณหภูมิของคุณไปยัง ThingSpeak

• ดาวน์โหลดและรวม PubSubClient Library และ Wire.h Library
• ดาวน์โหลดและรวม WiFiMulti.h และ HardwareSerial.h Library

#รวม

#รวม #รวม #รวม #รวม

คุณต้องกำหนดคีย์ API เฉพาะของคุณโดย ThingSpeak, SSID (ชื่อ WiFi) และรหัสผ่านของเครือข่ายที่พร้อมใช้งาน

const char* ssid = "คุณซิด"; // SSID ของคุณ (ชื่อ WiFi ของคุณ)

รหัสผ่าน const char* = "Wifipass"; //รหัสผ่าน Wifi ของคุณconst char* host = "api.thingspeak.com"; สตริง api_key = "APIKEY"; // คีย์ API ของคุณระบุโดย thingspeak

กำหนดตัวแปรที่จะเก็บข้อมูลเป็นสตริงและส่งไปที่ ThingSpeak

ค่า int;int อุณหภูมิ; int Rms_x; int Rms_y; int Rms_z;

รหัสสำหรับเผยแพร่ข้อมูลไปยัง ThingSpeak:

สตริง data_to_send = api_key;

data_to_send += "&field1="; data_to_send += สตริง (Rms_x); data_to_send += "&field2="; data_to_send += สตริง (ชั่วคราว); data_to_send += "&field3="; data_to_send += สตริง (Rms_y); data_to_send += "&field4="; data_to_send += สตริง (Rms_z); data_to_send += "\r\n\r\n";client.print("POST /update HTTP/1.1\n"); client.print("โฮสต์: api.thingspeak.com\n"); client.print("การเชื่อมต่อ: ปิด\n"); client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + api_key + "\n"); client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n"); client.print("เนื้อหา-ความยาว: "); client.print(data_to_send.length()); client.print("\n\n"); client.print(data_to_send);

• รวบรวมและอัปโหลด Esp32-Thingspeak.ino
• หากต้องการตรวจสอบการเชื่อมต่อของอุปกรณ์และข้อมูลที่ส่ง ให้เปิดจอภาพอนุกรม หากไม่เห็นการตอบสนอง ให้ลองถอดปลั๊ก ESP32 แล้วเสียบใหม่อีกครั้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราบอดของจอภาพแบบอนุกรมถูกตั้งค่าเป็นอัตราเดียวกับที่ระบุไว้ในรหัส 115200 ของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: เอาต์พุตการตรวจสอบแบบอนุกรม:

ขั้นตอนที่ 5: ทำให้ ThingSpeak ทำงาน:

• สร้างบัญชีบน ThigSpeak
• สร้างช่องใหม่โดยคลิกที่ช่อง
• คลิกที่ช่องของฉัน
• คลิกช่องใหม่
• ภายในช่องใหม่ ตั้งชื่อช่อง
• ตั้งชื่อฟิลด์ภายในแชนเนล ฟิลด์คือตัวแปรที่มีการเผยแพร่ข้อมูล
• ตอนนี้บันทึกช่อง
• ตอนนี้คุณสามารถค้นหาคีย์ API ของคุณได้บนแดชบอร์ด ไปที่การแตะที่หน้าแรกและค้นหา "เขียนคีย์ API" ซึ่งต้องได้รับการอัปเดตก่อนอัปโหลดโค้ดไปยัง ESP32
• เมื่อสร้างแชนเนลแล้ว คุณจะสามารถดูข้อมูลอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนของคุณในมุมมองส่วนตัวด้วยฟิลด์ที่คุณสร้างขึ้นภายในแชนเนล
• ในการพล็อตกราฟระหว่างข้อมูลการสั่นสะเทือนต่างๆ คุณสามารถใช้ MATLAB Visualization
• ไปที่ App คลิกที่ MATLAB Visualization
• ข้างในนั้นเลือก กำหนดเอง ในที่นี้เราได้เลือกสร้างแผนภาพเส้น 2 มิติที่มีแกน y ทั้งด้านซ้ายและด้านขวา ตอนนี้คลิกสร้าง
• รหัส MATLAB จะถูกสร้างโดยอัตโนมัติเมื่อคุณสร้างภาพข้อมูล แต่คุณต้องแก้ไข field id อ่าน channel id สามารถตรวจสอบรูปต่อไปนี้
• จากนั้นบันทึกและเรียกใช้รหัส
• คุณจะเห็นโครงเรื่อง

ขั้นตอนที่ 6: เอาท์พุต