إنشاء - تنبيه - باستخدام - Ubidots + ESP32 ومستشعر الاهتزاز: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

في هذا المشروع ، سننشئ تنبيهًا عبر البريد الإلكتروني بشأن اهتزاز الماكينة ودرجة الحرارة باستخدام مستشعر اهتزاز Ubidots و ESP32

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 التقليل من هذا الضرر عن طريق تحليل بيانات درجة الحرارة والاهتزاز على Ubidots باستخدام esp32 و NCD لأجهزة استشعار الاهتزاز ودرجة الحرارة اللاسلكية.

الخطوة 1: الأجهزة والبرامج المطلوبة

المعدات

• 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 شبكة لاسلكية طويلة المدى ZigBee Coordinator مع واجهة USB

البرمجيات المستخدمة

• اردوينو IDE
• أبيدوتس

المكتبة المستخدمة

• مكتبة 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:

• اردوينو إيثرنت
• اردوينو إيثرنت شيلد
• Arduino YUN - استخدم YunClient المضمن بدلاً من EthernetClient ، وتأكد من عمل Bridge.begin () أول 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.
• Sparkfun WiFly Shield - عند استخدامه مع هذه المكتبة
• إنتل جاليليو / إديسون
• ESP8266
• لا يمكن استخدام المكتبة حاليًا مع الأجهزة القائمة على شريحة ENC28J60 - مثل Nanode أو Nuelectronics Ethernet Shield. لهؤلاء ، هناك مكتبة بديلة متاحة.

مكتبة الأسلاك

تسمح لك مكتبة Wire بالاتصال بأجهزة I2C ، والتي غالبًا ما تسمى أيضًا "2 wire" أو "TWI" (Two Wire Interface) ، ويمكن تنزيلها من Wire.h

الاستخدام الأساسي

Wire.begin () ابدأ باستخدام Wire في الوضع الرئيسي ، حيث ستبدأ عمليات نقل البيانات وتتحكم فيها. هذا هو الاستخدام الأكثر شيوعًا عند التفاعل مع معظم شرائح I2C الطرفية. Wire.begin (العنوان) ابدأ باستخدام Wire في الوضع التابع ، حيث سترد على "العنوان" عندما تبدأ شرائح I2C الرئيسية الأخرى الاتصال.

يحيل

Wire.beginTransmission (العنوان) ابدأ عملية إرسال جديدة إلى جهاز على "العنوان". تم استخدام الوضع الرئيسي. Wire.write (البيانات) إرسال البيانات. في الوضع الرئيسي ، يجب استدعاء startTransmission أولاً. Wire.endTransmission () في الوضع الرئيسي ، ينهي هذا الإرسال ويؤدي إلى إرسال جميع البيانات المخزنة مؤقتًا.

يستلم

Wire.requestFrom (العنوان ، العدد) اقرأ "عد" البايت من جهاز في "العنوان". تم استخدام الوضع الرئيسي. Wire.available () إرجاع عدد البايتات المتاحة من خلال الاتصال بالاستلام. Wire.read () تلقي 1 بايت.

الخطوة 2: خطوات إرسال البيانات إلى منصة Labview للاهتزاز ودرجة الحرارة باستخدام مستشعر درجة الحرارة والاهتزاز اللاسلكي IoT طويل المدى ومودم ZigBee Coordinator اللاسلكي 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

• قم بتنزيل وتضمين مكتبة PubSubClient ومكتبة Wire.h.
• يجب عليك تعيين Ubidots TOKEN و MQTTCLIENTNAME و SSID (اسم WiFi) وكلمة المرور الفريدة للشبكة المتاحة.
• قم بتجميع وتحميل كود Ncd_vibration_and_temperature.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 جهاز العرض التسلسلي

الخطوة 5: جعل Ubidots يعمل

• قم بإنشاء حساب على Ubidots.
• انتقل إلى ملف التعريف الخاص بي وقم بتدوين مفتاح الرمز المميز وهو مفتاح فريد لكل حساب وقم بلصقه في رمز ESP32 الخاص بك قبل التحميل.
• أضف جهازًا جديدًا إلى اسم لوحة معلومات Ubidot ESP32.
• انقر فوق الأجهزة وحدد الأجهزة في Ubidots. الآن يجب أن ترى البيانات المنشورة في حساب Ubidots الخاص بك ، داخل الجهاز المسمى "ESP32".
• داخل الجهاز ، قم بإنشاء مستشعر اسم متغير جديد سيتم عرض قراءة درجة الحرارة فيه.
• يمكنك الآن عرض بيانات درجة الحرارة وأجهزة الاستشعار الأخرى التي تم عرضها مسبقًا على الشاشة التسلسلية. حدث هذا بسبب تمرير قيمة قراءة المستشعر المختلفة كسلسلة وتخزينها في متغير ونشرها على المتغير داخل الجهاز esp32. انتقل إلى لوحة معلومات تحديد البيانات وداخل لوحة القيادة ، قم بإنشاء أدوات مختلفة وإضافة عنصر واجهة مستخدم جديد إلى شاشة لوحة القيادة.
• قم بإنشاء لوحة تحكم في Ubidots.

الخطوة 6: الإخراج

الخطوة 7: إنشاء الأحداث في Ubidots

• حدد الأحداث (من القائمة المنسدلة البيانات.
• لإنشاء حدث جديد ، انقر فوق رمز علامة الجمع الصفراء في الزاوية اليمنى العليا من الشاشة.

أنواع الأحداث يدعم Ubidots الأحداث المدمجة بالفعل للسماح لك بإرسال الأحداث والتنبيهات والإشعارات إلى أولئك الذين يحتاجون إلى معرفة متى يحتاجون إلى المعرفة. تتضمن عمليات تكامل Ubidots التي تم إنشاؤها مسبقًا ما يلي:

1. إخطارات البريد الإلكتروني

2. إخطارات SMS

3. أحداث Webhook - معرفة المزيد

4. إخطارات برقية

5. سلاك الإخطارات - معرفة المزيد

6. إخطارات المكالمات الصوتية - معرفة المزيد

7. العودة إلى الإخطار العادي - معرفة المزيد

8. إخطارات Geofence - معرفة المزيد

• ثم اختر جهازًا ومتغيرًا مقترنًا به يشير إلى "قيم" الأجهزة.
• حدد الآن قيمة عتبة للحدث الخاص بك لتشغيلها ومقارنتها بقيم الجهاز وكذلك تحديد الوقت لبدء الحدث الخاص بك.
• قم بإنشاء وتكوين الإجراءات التي سيتم تنفيذها والرسالة إلى المستلم: إرسال الرسائل القصيرة والبريد الإلكتروني وخطاف الويب والبرقيات والمكالمات الهاتفية و SLACK و webhooks لمن يحتاجون إلى المعرفة.
• تكوين إشعار الحدث.
• حدد نافذة النشاط التي قد يتم / لا يتم تنفيذ الأحداث فيها.
• قم بتأكيد الأحداث الخاصة بك.