إنترنت الأشياء - ThingSpeak - ESP32 - طويل المدى - لاسلكي - اهتزاز - ودرجة الحرارة: 6 خطوات

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-23 12:53

في هذا المشروع ، سنقيس الاهتزاز ودرجة الحرارة باستخدام مستشعرات الاهتزاز ودرجة الحرارة من NCD ، Esp32 ، ThingSpeak

الاهتزاز هو حقًا حركة ذهاب وإياب - أو تذبذب - للآلات والمكونات في الأدوات الآلية. قد يكون الاهتزاز في النظام الصناعي عرضًا أو دافعًا لمشكلة ، أو يمكن أن يرتبط بالتشغيل اليومي. على سبيل المثال ، تعتمد آلات الصنفرة المتذبذبة والأكواب الاهتزازية على الاهتزاز في الميزة. تعمل محركات وأدوات الاحتراق الداخلي ، ثم مرة أخرى ، على قدر مؤكد من الاهتزاز الذي لا مفر منه. يمكن أن يشير الاهتزاز إلى حدوث متاعب ، وإذا تُرك دون رادع يمكن أن يسبب ضررًا أو تدهورًا سريعًا. يمكن أن يكون الاهتزاز ناتجًا عن عامل واحد أو أكثر في أي وقت معين ، والحد الأقصى غير المعتاد هو اختلال التوازن وعدم المحاذاة والارتداء والارتخاء. يمكن تقليل هذا الضرر عن طريق تحليل بيانات درجة الحرارة والاهتزاز على ThingSpeak باستخدام esp32 و NCD لأجهزة استشعار الاهتزاز ودرجة الحرارة اللاسلكية.

الخطوة 1: الأجهزة والبرامج المطلوبة

الأجهزة المطلوبة:

• ESP-32: يجعل ESP32 من السهل استخدام Arduino IDE ولغة Arduino Wire لتطبيقات إنترنت الأشياء. تجمع وحدة ESp32 IoT هذه بين Wi-Fi و Bluetooth و Bluetooth BLE لمجموعة متنوعة من التطبيقات المتنوعة. تأتي هذه الوحدة مجهزة تجهيزًا كاملاً مع نواتين لوحدة المعالجة المركزية يمكن التحكم فيها وتشغيلها بشكل فردي ، مع تردد ساعة قابل للتعديل من 80 ميجاهرتز إلى 240 ميجاهرتز. تم تصميم وحدة ESP32 IoT WiFi BLE مع USB مدمج لتناسب جميع منتجات ncd.io IoT.
• مستشعر درجة الحرارة والاهتزاز اللاسلكي طويل المدى لـ IoT: مستشعر درجة الحرارة والاهتزاز اللاسلكي طويل المدى لـ IoT يعمل بالبطارية ولاسلكي ، مما يعني أنه لا يلزم سحب أسلاك التيار أو الاتصالات لتشغيلها وتشغيلها. إنه يتتبع معلومات اهتزاز جهازك باستمرار ويلتقط ساعات ويعمل بدقة كاملة مع معلمات درجة الحرارة الأخرى. في هذا الصدد ، نستخدم مستشعر الاهتزاز ودرجة الحرارة اللاسلكي طويل المدى لإنترنت الأشياء من NCD ، والذي يتفاخر بمدى يصل إلى ميلين باستخدام بنية الشبكات الشبكية اللاسلكية.
• مودم شبكي لاسلكي طويل المدى مع واجهة USB

البرمجيات المستخدمة:

• اردوينو IDE
• ThigSpeak

المكتبة المستخدمة

• PubSubClient
• سلك

عميل Arduino لـ MQTT

• توفر هذه المكتبة عميلاً للقيام بمراسلات نشر / اشتراك بسيطة مع خادم يدعم MQTT
• لمزيد من المعلومات حول MQTT ، قم بزيارة mqtt.org.

تحميل

يمكن تنزيل أحدث إصدار من المكتبة من GitHub

توثيق

تأتي المكتبة مع عدد من الأمثلة على الرسومات التخطيطية. انظر ملف> أمثلة> PubSubClient داخل تطبيق Arduino. وثائق API الكاملة

الأجهزة المتوافقة

تستخدم المكتبة واجهة Arduino Ethernet Client API للتفاعل مع أجهزة الشبكة الأساسية. هذا يعني أنه يعمل فقط مع عدد متزايد من اللوحات والدروع ، بما في ذلك:

1. اردوينو إيثرنت
2. اردوينو إيثرنت شيلد
3. Arduino YUN - استخدم YunClient المضمن بدلاً من EthernetClient ، وتأكد من عمل Bridge.begin () أولاً
4. Arduino WiFi Shield - إذا كنت تريد إرسال حزم أكبر من 90 بايت باستخدام هذا الدرع ، فقم بتمكين خيار MQTT_MAX_TRANSFER_SIZE في PubSubClient.h.
5. Sparkfun WiFly Shield - عند استخدامه مع هذه المكتبة.
6. إنتل جاليليو / إديسون
7. ESP8266
8. ESP32: لا يمكن استخدام المكتبة حاليًا مع الأجهزة القائمة على شريحة ENC28J60 - مثل Nanode أو Nuelectronics Ethernet Shield. لهؤلاء ، هناك مكتبة بديلة متاحة.

مكتبة الأسلاك

تتيح لك مكتبة Wire الاتصال بأجهزة I2C ، والتي غالبًا ما تسمى أيضًا "2 wire" أو "TWI" (واجهة سلكين) ، والتي يمكن تنزيلها من Wire.h.

الخطوة 2: خطوات إرسال البيانات إلى منصة Labview للاهتزاز ودرجة الحرارة باستخدام مستشعر درجة الحرارة والاهتزاز اللاسلكي طويل المدى لـ IoT ومودم شبكي لاسلكي طويل المدى مع واجهة USB-

• أولاً ، نحتاج إلى تطبيق أداة Labview وهو ملف ncd.io Wireless Vibration و Temperature Sensor.exe والذي يمكن عرض البيانات عليه.
• سيعمل برنامج Labview هذا مع مستشعر درجة حرارة الاهتزاز اللاسلكي ncd.io فقط
• لاستخدام واجهة المستخدم هذه ، ستحتاج إلى تثبيت برامج التشغيل التالية ، قم بتثبيت محرك وقت التشغيل من هنا 64 بت
• 32 بت
• قم بتثبيت برنامج NI Visa Driver
• قم بتثبيت LabVIEW Run-Time Engine و NI-Serial Runtime.
• دليل البدء لهذا المنتج.

الخطوة 3: تحميل الكود إلى ESP32 باستخدام Arduino IDE:

نظرًا لأن esp32 يعد جزءًا مهمًا لنشر بيانات الاهتزاز ودرجة الحرارة على ThingSpeak.

• قم بتنزيل وتضمين مكتبة PubSubClient ومكتبة Wire.h.
• قم بتنزيل وتضمين WiFiMulti.h و HardwareSerial.h Library.

#يشمل

# تضمين # تضمين # تضمين # تضمين

يجب عليك تعيين مفتاح API الفريد الخاص بك المقدم من ThingSpeak و SSID (اسم WiFi) وكلمة المرور للشبكة المتاحة

const char * ssid = "Yourssid" ؛ // اسم SSID الخاص بك (اسم WiFi الخاص بك)

const char * password = "Wifipass" ؛ // Your Wifi passwordconst char * host = "api.thingspeak.com" ؛ سلسلة api_key = "APIKEY" ؛ // مفتاح API الخاص بك تم إثباته من خلال Thingspeak

حدد المتغير الذي سيتم تخزين البيانات عليه كسلسلة وأرسلها إلى ThingSpeak

قيمة int؛ int Rms_x ؛ كثافة العمليات Rms_y ؛ كثافة العمليات Rms_z ؛

رمز لنشر البيانات إلى ThingSpeak:

سلسلة 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 ("المضيف: api.thingspeak.com / n") ؛ client.print ("الاتصال: إغلاق / n") ؛ client.print ("X-THINGSPEAKAPIKEY:" + api_key + "\ n") ؛ client.print ("نوع المحتوى: application / x-www-form-urlencoded / n") ؛ client.print ("طول المحتوى:") ؛ client.print (data_to_send.length ()) ؛ client.print ("\ n / n") ؛ client.print (data_to_send) ؛

• قم بتجميع وتحميل ملف Esp32-Thingspeak.ino
• للتحقق من اتصال الجهاز والبيانات المرسلة ، افتح الشاشة التسلسلية. إذا لم تظهر أي استجابة ، فحاول فصل ESP32 ثم توصيله مرة أخرى. تأكد من ضبط معدل البث بالباود الخاص بجهاز العرض التسلسلي على نفس المعدل المحدد في الكود الخاص بك 115200.

الخطوة 4: إخراج الشاشة التسلسلية:

الخطوة الخامسة: جعل الكلام المنطوق يعمل:

• قم بإنشاء الحساب على ThigSpeak.
• قم بإنشاء قناة جديدة بالضغط على القنوات.
• انقر فوق قنواتي.
• انقر فوق قناة جديدة.
• داخل قناة جديدة ، قم بتسمية القناة.
• قم بتسمية الحقل داخل القناة ، الحقل هو المتغير الذي يتم نشر البيانات فيه.
• الآن احفظ القناة.
• الآن يمكنك العثور على مفاتيح API الخاصة بك على لوحة القيادة. انتقل إلى النقر على الصفحة الرئيسية وابحث عن "اكتب مفتاح API" الذي يجب تحديثه قبل تحميل الرمز إلى ESP32.
• بمجرد إنشاء القناة ، ستتمكن من عرض بيانات درجة الحرارة والاهتزاز في عرض خاص باستخدام الحقول التي أنشأتها داخل القناة.
• لرسم رسم بياني بين بيانات اهتزاز مختلفة ، يمكنك استخدام MATLAB Visualization.
• لهذا انتقل إلى التطبيق ، انقر فوق MATLAB Visualization.
• داخلها حدد Custom ، في هذا ، حددنا إنشاء مخططات خطية ثنائية الأبعاد مع محاور y على كلا الجانبين الأيسر والأيمن. الآن انقر فوق إنشاء.
• سيتم إنشاء رمز MATLAB تلقائيًا أثناء إنشاء التصور ولكن عليك تحرير معرف الحقل ، وقراءة معرف القناة ، ويمكن التحقق من الشكل التالي.
• ثم احفظ الكود وقم بتشغيله.
• سترى المؤامرة.