IoT – ThingSpeak – ESP32-Long-Range-Wireless-Vibration-And-Temp - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

In diesem Projekt werden wir Vibration und Temperatur mit NCD-Vibrations- und Temperatursensoren, Esp32, ThingSpeak, messen

Vibration ist wirklich eine Hin- und Herbewegung – oder Oszillation – von Maschinen und Komponenten in motorisierten Geräten. Vibrationen im industriellen System können ein Symptom oder ein Motiv für Probleme sein oder mit dem täglichen Betrieb in Verbindung gebracht werden. Schwingschleifer und Vibrationstrommeln zum Beispiel sind auf Vibrationen angewiesen. Verbrennungsmotoren und Werkzeugantriebe schwelgen wiederum in einem gewissen Maß an unvermeidbaren Vibrationen. Vibrationen können Ärger bedeuten und können, wenn sie nicht kontrolliert werden, Schäden oder eine beschleunigte Verschlechterung verursachen. Vibrationen können jederzeit von einem oder mehreren Faktoren herrühren, wobei das Maximum nicht ungewöhnlich ist Unwucht, Fehlausrichtung, Aufsetzen und Lockerheit. Dieser Schaden kann minimiert werden, indem Temperatur- und Vibrationsdaten auf ThingSpeak mithilfe von esp32 und drahtlosen NCD-Vibrations- und Temperatursensoren analysiert werden.

Schritt 1: Hardware und Software erforderlich

Erforderliche Hardware:

• ESP-32: Der ESP32 macht es einfach, die Arduino IDE und die Arduino Wire Language für IoT-Anwendungen zu verwenden. Dieses ESp32 IoT-Modul kombiniert Wi-Fi, Bluetooth und Bluetooth BLE für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen. Dieses Modul ist voll ausgestattet mit 2 CPU-Kernen, die einzeln angesteuert und mit Strom versorgt werden können, und mit einer einstellbaren Taktfrequenz von 80 MHz bis 240 MHz. Dieses ESP32 IoT WiFi BLE-Modul mit integriertem USB ist so konzipiert, dass es in alle ncd.io IoT-Produkte passt.
• IoT Long Range Wireless Vibrations- und Temperatursensor: IoT Long Range Wireless Vibrations- und Temperatursensor sind batteriebetrieben und drahtlos, was bedeutet, dass Strom- oder Kommunikationskabel nicht gezogen werden müssen, um ihn in Betrieb zu nehmen. Es verfolgt ständig die Vibrationsinformationen Ihrer Maschine und erfasst Betriebsstunden in voller Auflösung zusammen mit anderen Temperaturparametern. Dabei verwenden wir den drahtlosen Long Range IoT Industrial-Vibrations- und Temperatursensor von NCD mit einer Reichweite von bis zu 2 Meilen mit einer drahtlosen Mesh-Netzwerkarchitektur.
• Drahtloses Mesh-Modem mit großer Reichweite und USB-Schnittstelle

Verwendete Software:

• Arduino-IDE
• ThigSpeak

Bibliothek verwendet

• PubSubClient
• Wire.h

Arduino-Client für MQTT

• Diese Bibliothek bietet einen Client für einfaches Publish/Subscribe-Messaging mit einem Server, der MQTT. unterstützt
• Weitere Informationen zu MQTT finden Sie unter mqtt.org.

Herunterladen

Die neueste Version der Bibliothek kann von GitHub heruntergeladen werden

Dokumentation

Die Bibliothek enthält eine Reihe von Beispielskizzen. Siehe Datei > Beispiele > PubSubClient in der Arduino-Anwendung. Vollständige API-Dokumentation

Kompatible Hardware

Die Bibliothek verwendet die Arduino Ethernet Client API für die Interaktion mit der zugrunde liegenden Netzwerkhardware. Dies bedeutet, dass es mit einer wachsenden Anzahl von Boards und Shields funktioniert, einschließlich:

1. Arduino-Ethernet
2. Arduino Ethernet-Shield
3. Arduino YUN - verwenden Sie den mitgelieferten YunClient anstelle von EthernetClient und stellen Sie sicher, dass Sie zuerst Bridge.begin() ausführen
4. Arduino WiFi Shield - Wenn Sie mit diesem Shield Pakete mit mehr als 90 Byte senden möchten, aktivieren Sie die Option MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE in PubSubClient.h.
5. Sparkfun WiFly Shield - bei Verwendung mit dieser Bibliothek.
6. Intel Galileo/Edison
7. ESP8266
8. ESP32: Die Bibliothek kann derzeit nicht mit Hardware verwendet werden, die auf dem ENC28J60-Chip basiert - wie dem Nanode oder dem Nuelectronics Ethernet Shield. Für diese steht eine alternative Bibliothek zur Verfügung.

Drahtbibliothek

Die Wire-Bibliothek ermöglicht die Kommunikation mit I2C-Geräten, oft auch „2 Wire“oder „TWI“(Two Wire Interface) genannt, die von Wire.h heruntergeladen werden können.

Schritt 2: Schritte zum Senden von Daten an die Labview Vibrations- und Temperaturplattform mit IoT Long Range Wireless Vibrations- und Temperatursensor und Long Range Wireless Mesh Modem mit USB-Schnittstelle -

• Zuerst benötigen wir ein Labview-Dienstprogramm, das die Datei ncd.io Wireless Vibration and Temperature Sensor.exe ist, in der Daten angezeigt werden können.
• Diese Labview-Software funktioniert nur mit dem drahtlosen ncd.io-Vibrationstemperatursensor
• Um diese Benutzeroberfläche zu verwenden, müssen Sie die folgenden Treiber installieren Installieren Sie die Laufzeit-Engine von hier aus 64bit
• 32-Bit
• Installieren Sie den NI Visa-Treiber
• Installieren Sie die LabVIEW Run-Time Engine und die NI-Serial Runtime.
• Erste Schritte für dieses Produkt.

Schritt 3: Hochladen des Codes auf ESP32 mit Arduino IDE:

Da esp32 ein wichtiger Bestandteil ist, um Ihre Vibrations- und Temperaturdaten an ThingSpeak zu veröffentlichen.

• Laden Sie die PubSubClient-Bibliothek und die Wire.h-Bibliothek herunter und binden Sie sie ein.
• Laden Sie WiFiMulti.h und HardwareSerial.h Library herunter und binden Sie sie ein.

#enthalten

#einschließen #einschließen #einschließen #einschließen

Sie müssen Ihren eindeutigen API-Schlüssel von ThingSpeak, SSID (WiFi-Name) und Passwort des verfügbaren Netzwerks zuweisen

const char* ssid = "Yourssid"; // Ihre SSID (Name Ihres WLANs)

const char* Passwort = "Wifipass"; //Ihr Wifi-Passwortconst char* host = "api.thingspeak.com"; String api_key = "APIKEY"; // Ihr API-Schlüssel wird von Thingspeak bereitgestellt

Definieren Sie die Variable, auf der die Daten als String gespeichert werden, und senden Sie sie an ThingSpeak

int-Wert;int-Temp; int Rms_x; int Rms_y; int Rms_z;

Code zum Veröffentlichen von Daten in ThingSpeak:

String 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 /update HTTP/1.1\n"); client.print("Host: api.thingspeak.com\n"); client.print("Verbindung: schließen\n"); client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + api_key + "\n"); client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n"); client.print("Inhaltslänge: "); client.print(data_to_send.length()); client.print("\n\n"); client.print(data_to_send);

• Kompilieren und hochladen Sie die Esp32-Thingspeak.ino
• Um die Konnektivität des Geräts und die gesendeten Daten zu überprüfen, öffnen Sie den seriellen Monitor. Wenn keine Antwort angezeigt wird, versuchen Sie, Ihren ESP32 zu trennen und dann erneut anzuschließen. Stellen Sie sicher, dass die Baudrate des seriellen Monitors auf die gleiche eingestellt ist, die in Ihrem Code 115200 angegeben ist.

Schritt 4: Serieller Monitorausgang:

Schritt 5: Damit das ThingSpeak funktioniert:

• Erstellen Sie das Konto auf ThigSpeak.
• Erstellen Sie einen neuen Kanal, indem Sie auf Kanäle klicken.
• Klicken Sie auf Meine Kanäle.
• Klicken Sie auf Neuer Kanal.
• Benennen Sie den Kanal in Neuer Kanal.
• Benennen Sie das Feld innerhalb des Kanals, Feld ist die Variable, in der die Daten veröffentlicht werden.
• Speichern Sie nun den Kanal.
• Jetzt finden Sie Ihre API-Schlüssel im Dashboard. Gehen Sie zum Tap auf der Homepage und suchen Sie Ihren „Write API Key“, der aktualisiert werden muss, bevor Sie den Code auf ESP32 hochladen.
• Sobald der Kanal erstellt wurde, können Sie Ihre Temperatur- und Vibrationsdaten in der privaten Ansicht mit Feldern anzeigen, die Sie im Kanal erstellt haben.
• Um ein Diagramm zwischen verschiedenen Schwingungsdaten zu zeichnen, können Sie die MATLAB-Visualisierung verwenden.
• Gehen Sie dazu zu App, klicken Sie auf MATLAB-Visualisierung.
• Darin wählen Sie Benutzerdefiniert, in diesem haben wir 2D-Liniendiagramme mit Y-Achsen auf der linken und rechten Seite erstellen ausgewählt. Klicken Sie nun auf Erstellen.
• MATLAB-Code wird automatisch generiert, wenn Sie eine Visualisierung erstellen, aber Sie müssen die Feld-ID bearbeiten, die Kanal-ID lesen, können Sie die folgende Abbildung überprüfen.
• Speichern Sie dann den Code und führen Sie ihn aus.
• Sie würden die Handlung sehen.