Cảm biến độ ẩm và nhiệt độ không dây tầm xa IOT với nút đỏ: 27 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Giới thiệu cảm biến độ ẩm-nhiệt độ không dây tầm xa của NCD, tự hào với phạm vi lên đến 28 Mile bằng cách sử dụng kiến trúc mạng lưới không dây. Việc kết hợp cảm biến nhiệt độ-độ ẩm Honeywell HIH9130 truyền các mẫu nhiệt độ và độ ẩm có độ chính xác cao trong khoảng thời gian do người dùng xác định.

Cảm biến nhiệt độ trên bo mạch được xếp hạng cho -25 ° C đến 85 ° C hoặc -13 ° F đến 185 ° F và cảm biến độ ẩm được xếp hạng cho 0 đến 100% RH. Nó có thể được cung cấp năng lượng chỉ bằng 2 pin AA và tuổi thọ hoạt động của 500, 000 lần truyền không dây. Tuổi thọ pin có thể được kéo dài lên đến 10 năm tùy thuộc vào điều kiện môi trường và khoảng thời gian truyền dữ liệu. Theo tùy chọn, cảm biến này có thể được cấp nguồn bên ngoài.

Với giao thức truyền thông mở, sản phẩm độ ẩm nhiệt độ không dây IoT này có thể được tích hợp với bất kỳ hệ thống điều khiển hoặc cổng nào. Dữ liệu có thể được truyền tới PC, Raspberry Pi, tới Microsoft Azure® IoT hoặc Arduino. Các thông số cảm biến và cài đặt truyền dẫn không dây có thể được thay đổi khi đang di chuyển bằng cách sử dụng giao thức truyền thông mở, cung cấp khả năng cấu hình tối đa tùy thuộc vào ứng dụng dự định. Phạm vi dài, giá cả, độ chính xác, tuổi thọ pin và các tính năng bảo mật của Cảm biến độ ẩm nhiệt độ không dây tầm xa khiến nó trở thành một sự lựa chọn hợp lý, vượt quá yêu cầu cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp cũng như thị trường tiêu dùng.

Bước 1: Phần cứng và phần mềm cần thiết

Phần cứng:

1. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm tầm xa NCD

2. Modem lưới không dây tầm xa NCD với giao diện USB

Phần mềm:

1. Tiện ích LabView

2. Node-Red

Bước 2: Các bước gửi dữ liệu đến tiện ích LabView

• Lúc đầu, Để trực quan hóa dữ liệu, chúng ta cần một ứng dụng tiện ích Labview.
• Để sử dụng giao diện người dùng này, bạn sẽ cần cài đặt các trình điều khiển sau:

1. Cài đặt công cụ thời gian chạy từ đây cho trình điều khiển 64 bit và trình điều khiển 32 bit.

2. Cài đặt NI Visa Driver.

3. Cài đặt trình điều khiển nối tiếp Labview Run time và LabVIEW Run-Time Engine.

4. Hướng dẫn bắt đầu cho sản phẩm này.

Bước 3: Thiết lập Node-Red

Bây giờ bạn có các cảm biến đang chạy, chúng tôi cần một cách để làm điều gì đó hữu ích với dữ liệu đó.

• Trước hết, bạn sẽ phải cài đặt Node-Red.
• Sau khi hoàn tất, bạn sẽ cần nhập dòng lệnh của mình hoặc Power Shell dành cho người dùng Windows, điều hướng đến thư mục Node-RED được cài đặt trong đó.
• Bây giờ gõ “npm i ncd-red-wireless node-red-dashboard”. Thao tác này sẽ cài đặt các nút cần thiết để nhận dữ liệu từ các cảm biến không dây của bạn và bạn có thể khởi động Node-RED sau khi hoàn tất.
• Để khởi động máy chủ nút, hãy viết nút màu đỏ trong dấu nhắc lệnh hoặc thiết bị đầu cuối và nhấn enter.

Bước 4: Các bước để xây dựng quy trình:

Tại thời điểm này, bạn sẽ thấy một luồng trống lớn với một danh sách dài các nút ở phía bên trái, thanh bên này được gọi là bảng màu.

Bước 5: Đi trước và kéo nút cổng không dây qua canvas luồng của bạn để bắt đầu

NCD-red-wireless Cung cấp các nút quản lý kết nối nối tiếp, phân tích cú pháp dữ liệu cảm biến đến, lọc dữ liệu theo các thông số cụ thể và cho phép bạn định cấu hình các cảm biến không dây.

Bước 6: Tìm cảm biến không dây của bạn:

Khi bạn đã phân phối nút, bạn sẽ có thể xem tab thông tin, tab này chứa các bản ghi về khả năng của nút, tab này được điền đầy đủ cho các gói nút đỏ tối đa và bao gồm các số liệu thống kê quý giá, thường thì bây giờ bạn sẽ không muốn xem bất kỳ tài liệu nào khác bên ngoài tab thông tin, vì vậy hãy giữ nó trong suy nghĩ ngay cả khi bạn đang xây dựng luồng của mình khi bạn có câu hỏi về cách hoạt động của một nút. Phần tử tiếp theo mà chúng tôi muốn làm là định cấu hình nút, khi bạn thêm nó lần đầu tiên, bạn sẽ lưu ý rằng có một hình tam giác nhỏ ở góc trên cùng bên phải bên cạnh một chấm màu xanh lam, hình tam giác cho biết rằng nút đó muốn cấu hình thêm, màu xanh lam dấu chấm chỉ ra rằng nút đã không còn nhưng đã được triển khai như một phần của luồng.

• Nhấp đúp vào nút để mở các tùy chọn cấu hình.
• Nhấp vào biểu tượng bút chì bên cạnh trường Thiết bị nối tiếp để định cấu hình bộ định tuyến USB của bạn, thao tác này sẽ mở ra bảng cấu hình thứ hai chỉ có một vài tùy chọn.

Bước 7: Nhấp vào Kính lúp bên cạnh trường Cổng nối tiếp và chọn cổng tương ứng với bộ định tuyến của bạn, sau đó nhấp vào nút “Thêm” ở trên cùng

Bước 8: Trường Thiết bị Nối tiếp Bây giờ sẽ Được phổ biến Dựa trên Lựa chọn đó và Bạn có thể Nhấp vào “Hoàn tất”, Bây giờ Bạn có Quyền truy cập Trực tiếp vào Cảm biến Không dây của mình! để Xem dữ liệu sắp có

Bước 9: Bây giờ, Quay lại Bảng màu của bạn và gõ “debug” vào Trường tìm kiếm ở trên cùng, lấy một trong những nút này và kéo nó sang bên phải cổng không dây của bạn

Bước 10: Nhấp đúp vào nó và thay đổi “tin nhắn”. để “hoàn thành Đối tượng Msg” Nhấp vào Xong

Bước 11: Bây giờ hãy vẽ một đường thẳng giữa hai nút và nhấp vào “Triển khai” ở phía trên bên phải của cửa sổ.

Bước 12: Làm việc với dữ liệu:

Bây giờ, dữ liệu cảm biến không dây của bạn được thu thập và nó được xuất ra tab “gỡ lỗi”, “tab gỡ lỗi” này được đặt trong thanh bên phải bên cạnh tab thông tin. Để xem thông tin có sẵn để nhấn vào nút đặt lại. Trong các bản ghi màu đỏ nút được vượt qua giữa các nút trong một gói json. Khi đối tượng msg xuất hiện trong tab gỡ lỗi, bạn có thể làm cho nó lớn hơn để xem danh sách tổng thể thông tin đi kèm với nó. Điều này cực kỳ hữu ích trong trường hợp bạn cần nhanh chóng xem cảm biến nào đang kiểm tra. Vấn đề khác mà nút này đưa ra là một cách dễ dàng để chuyển đổi bộ định tuyến của bạn sang danh tính mạng mà các thiết bị ở chế độ cấu hình ghi trên tài liệu, chỉ cần nhấn vào nút bên trái của nút và công cụ sẽ chuyển sang mạng cấu hình, nhấn vào nó một lần nữa để đưa nó về chế độ lắng nghe. Sau khi chúng tôi thiết lập xong các nút công cụ wi-fi, chúng có thể được đặt để định cấu hình cảm biến thường xuyên trong khi nó vào chế độ cấu hình, vì vậy, nó luôn sẵn sàng để duy trì các nút cổng như vậy hiện diện trong luồng để định cấu hình thiết bị một cách nhanh chóng.

Bước 13: Thêm cảm biến không dây:

chúng tôi cần tách các bản ghi cảm biến không dây trong nước để chúng tôi có thể hiển thị nó, chúng tôi có thể sử dụng nút chuyển đổi để tách các thông báo từ cổng hoàn toàn dựa trên địa chỉ mac với hoặc loại cảm biến, nhưng như tôi đã đề cập, các nút không dây thực sự kết hợp thêm chức năng để định cấu hình cảm biến, vì vậy chúng tôi sẽ bắt đầu với chúng để cung cấp cho bạn toàn bộ hình ảnh bổ sung về cách các cấu trúc đó có thể hoạt động. Trong trường hợp bạn chưa thấy các gói đến từ cả hai cảm biến của mình, hãy chuyển qua trước và nhấn nút đặt lại trên chỉ chưa bắt đầu. Trong khi đánh giá cảm biến thông qua bất kỳ nút cấu hình thiết bị nối tiếp nào, địa chỉ mac và loại cảm biến được lưu trữ trong một nhóm để chúng tôi có thể nhanh chóng tìm thấy nó trong suốt thời gian của bước tiếp theo này.

Lấy Nút không dây từ bảng màu và kéo nó vào luồng, nhấp đúp vào nút đó để cấu hình

Bước 14: Chọn thiết bị nối tiếp từ menu thả xuống mà bạn đã sử dụng cho cổng không dây, Bây giờ hãy nhấp vào Kính lúp bên cạnh “Địa chỉ máy Mac” và chọn một trong các tùy chọn khả dụng

Bước 15:

Bạn sẽ nhận thấy điều này sẽ tự động đặt loại cảm biến cho bạn, bạn cũng có thể đặt tên cho loại cảm biến này để dễ dàng xác định hơn. Như đã lưu ý trong tab thông tin, trường Thiết bị nối tiếp cho cấu hình là tùy chọn và chúng tôi sẽ không lo lắng về điều này ngay bây giờ. Nút bạn vừa thêm hoạt động hiệu quả như một bộ lọc trên dữ liệu cảm biến đến, chỉ chuyển qua dữ liệu cho địa chỉ mac hoặc loại cảm biến nếu không có địa chỉ mac nào.

Bước 16: Hiển thị nhiệt độ / độ ẩm:

Các nút này cho cảm biến không dây xuất ra một đối tượng msg với tất cả thông tin giống như nút Cổng không dây, chỉ ở một định dạng hơi khác, bản thân Dữ liệu cảm biến được gửi dưới dạng msg.payload, đây là thứ mà hầu hết các nút sử dụng để tương tác. chính tin nhắn đó.

Lấy một nút "tách" từ bảng màu và đặt nó ở bên phải của nút Temp / Hum

Bước 17: Nhấp đúp và chọn hộp bên dưới đối tượng nói “Sao chép khóa vào”, điều này sẽ chia tin nhắn thành nhiều đối tượng, một cho mỗi thuộc tính trong Payload và đặt chủ đề cho các tin nhắn mới đó thành tên thuộc tính

Bước 18: Bây giờ Thêm nút “chuyển đổi”, Điều này sẽ cho phép chúng tôi gửi từng tin nhắn đến một phần cụ thể của dòng chảy, một để xử lý nhiệt độ và một độ ẩm. trong Trường Đầu tiên Thay đổi “tải trọng” thành “chủ đề”, Bên cạnh “==”, nhập “nhiệt độ”

Bước 19: Sau đó nhấp vào nút “+ thêm” ở dưới cùng bên trái, trong Loại trường mới “độ ẩm”. Như bạn có thể thấy Mỗi trong số này có một số duy nhất ở bên phải, số này cho biết đầu ra mà tin nhắn sẽ được gửi đến khi nó phù hợp với điều kiện

Bước 20: Tiếp theo Hãy thêm một “thước đo” từ Bảng màu

Bước 21: Đặt Nhãn thành “Nhiệt độ” và Định dạng Giá trị thành “{{value | Số: 2}}”và Đơn vị thành“độ C”. Bạn có thể thay đổi phạm vi thành nhiệt độ mong đợi tối thiểu và tối đa, tôi đang sử dụng 0 và 50

Bước 22:

Một tính năng thực sự thú vị khác của trình tạo luồng là sao chép + dán, nhấp vào thước đo bạn vừa thêm và nhấp vào ctrl + c (cmd + c trên mac), sau đó cntl + v, bây giờ bạn có thước đo thứ hai, nhấp đúp vào nó để thay đổi Nhãn thành Độ ẩm, Đơn vị thành RH và phạm vi thành 20 và 80

Bước 23:

• Bây giờ, hãy vẽ các dây từ nút Nhiệt độ / Độ ẩm đến nút chia tách, từ nút chia tách đến nút chuyển đổi và từ đầu ra đầu tiên (trên cùng) của nút chuyển đổi đến nút đo nhiệt độ và từ đầu ra thứ hai của nút chuyển đổi đến máy đo độ ẩm.
• Sau khi hoàn tất, hãy nhấp vào triển khai.

Bước 24: BẢNG HIỆU NODE-RED:

Cung cấp khả năng tạo giao diện người dùng bằng trình tạo luồng, cung cấp biểu đồ, đồ thị và một số yếu tố hình ảnh khác mà chúng tôi có thể sử dụng để hiển thị dữ liệu, cùng với các nút để kích hoạt luồng bằng cách sử dụng đầu vào của người dùng. Chúng tôi sẽ sử dụng một số nút này để hiển thị phép đo từ xa từ các cảm biến không dây của bạn.

hãy cùng kiểm tra nào! Có một tab ở trên cùng bên phải cho biết “Trang tổng quan”

Bước 25: Trên cùng bên phải của Tab đó là biểu tượng “cửa sổ mới” nhỏ, hãy nhấp vào biểu tượng đó để xem giao diện người dùng của bạn

Có khả năng đồng hồ không hiển thị bất kỳ thông tin nào vì không có dữ liệu cảm biến nào được báo cáo kể từ khi bạn triển khai quy trình, hãy nhấp vào nút đặt lại trên cảm biến nhiệt độ / độ ẩm của bạn để buộc nó đăng ký và đồng hồ của bạn sẽ nhảy lên. Bây giờ bạn sẽ có dữ liệu thời gian thực hiển thị!

Bước 26: ĐẦU RA BẢNG HIỆU NODE-RED:

Bây giờ khi nhiệt độ và độ ẩm tăng và giảm dữ liệu mới có sẵn bên trong các biến khác nhau.