תחילת העבודה עם חיישני טמפרטורה ורטט אלחוטיים לטווח ארוך: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

לפעמים רטט הוא הגורם לבעיות חמורות ביישומים רבים. החל מפירים וממסבים ועד לביצועי הדיסק הקשיח, רעידות גורמות לנזק למכונה, החלפה מוקדמת, ביצועים נמוכים וגורמת לפגיעה משמעותית בדיוק. ניטור וניתוח מידי פעם של רעידות במכונה יכולים לפתור את בעיית הנזק והבלאי המוקדם של חלק המכונה.

במדריך זה נעבוד על חיישני הרטט והטמפרטורה האלחוטיים ארוכי הטווח של IoT. אלה הם חיישנים ברמה תעשייתית עם יישומים נרחבים רבים כמו.

• עבודות מתכת
• ייצור חשמל
• כְּרִיָה
• מזון ומשקאות

אז, במדריך זה אנו נעבור על הדברים הבאים:

• הגדרת חיישנים אלחוטיים באמצעות ממשק המשתמש XCTU ו- Labview.
• קבלת ערכי הרטט מהחיישן.
• הבנת העבודה של מכשיר xbee ופרוטוקול xbee.
• הגדרת אישורי WiFi ותצורת IP באמצעות הפורטל השבוי

שלב 1: מפרט חומרה ותוכנה

מפרט חומרה

• חיישני רטט וטמפרטורה אלחוטית
• מקלט זיגמו
• מכשיר ESP32 BLE/ WiFi

מפרט תוכנה

• Arduino IDE
• כלי LabView

שלב 2: הגדרת חיישן אלחוטי ומקלט זיגמו באמצעות XCTU

כל מכשיר IoT צריך פרוטוקול תקשורת כדי להעביר את המכשיר מעל לענן ולהקים ממשק אלחוטי בין מכשירים שונים.

כאן החיישנים האלחוטיים ומקלט זיגמו משתמשים בהספק נמוך ובפתרון לטווח ארוך XBee. XBee משתמש בפרוטוקול ZigBee המציין את הפעולה בפס ISM של 902 עד 928 מגהרץ.

ניתן להגדיר את Xbee באמצעות תוכנת XCTU

1. חפש את מכשיר ה- Xbee או הוסף מכשיר Xbee חדש על ידי לחיצה על הסמל השמאלי העליון.
2. המכשיר יופיע בלוח הצד השמאלי.
3. לחץ פעמיים על המכשיר כדי לראות את ההגדרות.
4. כעת לחץ על סמל הקונסולה בפינה השמאלית העליונה
5. אתה יכול לראות את הערך מגיע בפלט הקונסולה
6. כאן אנו מקבלים את המסגרת באורך 54 בתים
7. בתים אלה יופעלו עוד יותר על מנת לקבל את הערכים האמיתיים. ההליך להשגת ערכי הטמפרטורה והרטט האמיתיים מוזכר בשלבים הקרובים.

שלב 3: ניתוח ערכי טמפרטורה ורטט אלחוטי באמצעות כלי Labview Utility

החיישן פועל בשני מצבים

• מצב תצורה: הגדר את מזהה הפאן, עיכוב, מספר ניסיונות חוזרים וכו '. מידע נוסף על זה הוא מעבר להיקף של הוראה זו ונסביר בהוראה הבאה.
• מצב הפעלה: אנו מפעילים את המכשיר במצב הפעלה. וכדי לנתח ערך זה אנו משתמשים בכלי Labview Utility

ממשק משתמש זה של Labview מציג את הערכים בגרפים נחמדים. הוא מציג את הערכים הנוכחיים כמו גם את העבר. אתה יכול להיכנס לקישור הזה כדי להוריד את ממשק המשתמש של Labview.

לחץ על סמל ההפעלה מתפריט דף הנחיתה כדי לעבור למצב הפעלה.

שלב 4: הגדרת הגדרות DHCP/IP סטטי באמצעות פורטל Captive

אנו משתמשים בפורטל השבוי כדי לשמור את אישורי ה- WiFi ולרחף דרך הגדרות ה- IP. לקבלת ההקדמה המפורטת בפורטל captive, תוכל לעבור על ההוראות הבאות.

הפורטל השבוי נותן לנו את האפשרות לבחור בין הגדרות סטטיות ו- DHCP. פשוט הזן את האישורים כמו IP סטטי, מסכת רשת משנה, שער ושער חיישן אלחוטי יוגדרו על ה- IP הזה.

שלב 5: שמירת הגדרות WiFi באמצעות פורטל Captive

מתארח דף אינטרנט שבו רשימה המציגה רשתות WiFi זמינות ויש RSSI. בחר את רשת ה- WiFi והסיסמה והזן שלח. האישורים יישמרו ב- EEPROM והגדרת ה- IP תישמר ב- SPIFFS. עוד על זה ניתן למצוא במדריך זה.

שלב 6: פרסום קריאות חיישן ל- UbiDots

כאן אנו משתמשים בחיישני טמפרטורה ורטט אלחוטיים עם מקלט שער ESP 32 כדי לקבל את נתוני הטמפרטורה והלחות. אנו שולחים את הנתונים ל- UbiDots באמצעות פרוטוקול MQTT. MQTT עוקב אחר מנגנון פרסום והרשמה במקום בקשה ותגובה. הוא מהיר ואמין יותר מ- HTTP. זה עובד כדלקמן.

קריאת נתוני החיישן האלחוטי

אנו מקבלים מסגרת של 29 בתים מחיישני הטמפרטורה והרטט האלחוטיים. מסגרת זו מופעלת כדי לקבל את נתוני הטמפרטורה והרטט בפועל

if (Serial2.available ()) {data [0] = Serial2.read (); עיכוב (k); if (data [0] == 0x7E) {Serial.println ("יש לי חבילה"); while (! Serial2.available ()); עבור (i = 1; i <55; i ++) {data = Serial2.read (); עיכוב (1); } if (data [15] == 0x7F) /////// כדי לבדוק אם הנתונים המתקבלים נכונים {if (data [22] == 0x08) //////// ודא את סוג החיישן נכון {rms_x = ((uint16_t) (((data [24]) << 16) + ((data [25]) << 8) + (data [26]))/100); rms_y = ((uint16_t) (((נתונים [27]) << 16) + ((נתונים [28]) << 8) + (נתונים [29])))/100); rms_z = ((uint16_t) (((נתונים [30]) << 16) + ((נתונים [31]) << 8) + (נתונים [32]))/100); max_x = ((uint16_t) (((נתונים [33]) << 16) + ((נתונים [34]) << 8) + (נתונים [35]))/100); max_y = ((uint16_t) (((נתונים [36]) << 16) + ((נתונים [37]) << 8) + (נתונים [38]))/100); max_z = ((uint16_t) (((נתונים [39]) << 16) + ((נתונים [40]) << 8) + (נתונים [41])))/100);

min_x = ((uint16_t) (((נתונים [42]) << 16) + ((נתונים [43]) << 8) + (נתונים [44])))/100); min_y = ((uint16_t) (((data [45]) << 16) + ((data [46]) << 8) + (data [47]))/100); min_z = ((uint16_t) (((data [48]) << 16) + ((data [49]) << 8) + (data [50]))/100);

cTemp = ((((נתונים [51]) * 256) + נתונים [52])); סוללת צף = ((נתונים [18] * 256) + נתונים [19]); מתח צף = 0.00322 * סוללה; Serial.print ("מספר חיישן"); Serial.println (נתונים [16]); Serial.print ("סוג חיישן"); Serial.println (נתונים [22]); Serial.print ("גרסת קושחה"); Serial.println (נתונים [17]); Serial.print ("טמפרטורה בצלזיוס:"); Serial.print (cTemp); Serial.println ("C"); Serial.print ("רטט RMS בציר X:"); Serial.print (rms_x); Serial.println ("מ"ג"); Serial.print ("רטט RMS בציר Y:"); Serial.print (rms_y); Serial.println ("מ"ג"); Serial.print ("רטט RMS בציר Z:"); Serial.print (rms_z); Serial.println ("מ"ג");

Serial.print ("רטט מינימלי בציר X:");

Serial.print (min_x); Serial.println ("מ"ג"); Serial.print ("רטט מינימלי בציר Y:"); Serial.print (min_y); Serial.println ("מ"ג"); Serial.print ("רטט מינימלי בציר Z:"); Serial.print (min_z); Serial.println ("מ"ג");

Serial.print ("ערך ADC:");

Serial.println (סוללה); Serial.print ("מתח סוללה:"); Serial.print (מתח); Serial.println ("\ n"); if (מתח <1) {Serial.println ("זמן להחליף את הסוללה"); }}}} אחר {עבור (i = 0; i <54; i ++) {Serial.print (נתונים ); Serial.print (","); עיכוב (1); }}}}

מתחבר ל- API של UbiDots MQTT

כלול את קובץ הכותרת לתהליך MQTT

#כלול "PubSubClient.h"

הגדר משתנים אחרים עבור MQTT כמו שם לקוח, כתובת מתווך, מזהה אסימון (אנו שולפים את מזהה האסימון מ- EEPROM)

#define MQTT_CLIENT_NAME "ClientVBShightime123" char mqttBroker = "things.ubidots.com"; מטען חרוסת [100]; נושא char [150]; // צור משתנה לאחסון מזהה אסימון String tokenId;

צור משתנים לאחסון נתוני חיישן שונים וצור משתנה char לאחסון הנושא

#define VARIABLE_LABEL_TEMPF "tempF" // הערכת התווית המשתנה #הגדר VARIABLE_LABEL_TEMPC "tempC" // הערכת התווית המשתנה #define VARIABLE_LABEL_BAT "bat" #define VARIABLE_LABEL_HUMID "the label" //

נושא char 1 [100];

char topic2 [100]; נושא char3 [100];

פרסם את הנתונים לנושא MQTT שהוזכר המטען ייראה כמו {"tempc": {value: "tempData"}}

sprintf (topic1, "%s", ""); sprintf (topic1, "%s%s", "/v1.6/devices/", DEVICE_LABEL); sprintf (מטען, "%s", "");

// מנקה את המטען sprintf (מטען, "{"%s / ":", VARIABLE_LABEL_TEMPC);

// מוסיף את הערך sprintf (מטען, "%s {" ערך / ":%s}", מטען, str_cTemp);

// מוסיף את הערך sprintf (מטען, "%s}", מטען);

// סוגר את סוגריים במילון Serial.println (מטען);

Serial.println (client.publish (נושא 1, מטען)? "פורסם": "לא פורסם");

// עשו את אותו הדבר גם לנושא אחר

client.publish () מפרסם את הנתונים ל- UbiDots

שלב 7: הדמיה של הנתונים

• עבור אל Ubidots והתחבר לחשבונך.
• נווט אל מרכז השליטה מהכרטיסייה נתונים המופיעה למעלה.
• כעת לחץ על סמל "+" כדי להוסיף את הווידג'טים החדשים.
• בחר יישומון מהרשימה והוסף משתנה והתקנים.
• ניתן להציג את נתוני החיישנים בלוח המחוונים באמצעות ווידג'טים שונים.

קוד כולל

קוד Over עבור HTML ו- ESP32 ניתן למצוא במאגר GitHub זה.

1. לוח פריצת ncd ESP32.
2. חיישני טמפרטורה ולחות אלחוטיים.
3. סאב פאב
4. UbiDots