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      • 馬達監控(APP)
        • 1. 說明
        • 2. 零件連線圖
        • 3. 使用零件
        • 4. Arduino流程圖
目录

馬達監控(APP)

# FastWeb 馬達監控(APP)

  • 適用平臺:APP(移動)

# 1. 說明

  範例通過 App 展示的方式,採用MQTT通訊協議,採集連線至馬達的Arduino Mega 2560設備的數據資訊,設備通過MQTT向指定主題發佈資訊,APP端訂閱了這些資訊,將獲取到的結果展示于界面中。同時 APP 端也可通過 MQTT 發送控制指令來控制電動機的開關。

  在生產車間中,我們會關心車間設備的運行參數以及車間的環境情況,這樣就可以及時瞭解車間設備的運行情況以及車間的運行情況,然後及時做出相關預警資訊。範例配套的硬體設備範例使用I2C,ModbusRTU,模擬針腳線等採集連線的硬體的採集數據資訊,然後通過MQTT協議來傳輸資訊,在MQTT客戶端上連線到中介軟體,訂閱Motor/#主題就可獲取到採集的所有數據資訊。

  通過範例學習,可以掌握 MQTT 的基本通訊原理,並結合 Arduino 開發板實現數據採集顯示和控制的功能。

# 2. 零件連線圖

  本示例由於線路連線較為複雜,連線圖可能無法清晰展示實際的連線情況,此處將各個硬體的連線使用表格進行羅列。

  將使用的感測器及相關硬體分別連線至Arduino Mega2560,首先將W5100網路擴充套件板接入Arduino Mega2560並通過網線連線至區域網中,然後按照下方的表格列出的介面進行對照連線。其中繼電器的COM、NO端需串聯接入至電動機的交流電路中。

  噪聲感測器使用 TTL 介面的版本,各點位連線說明如下。

噪聲感測器 Arduino Mega2560
5V -> 5V
GND -> GND
TXD -> RX1
RXD -> TX1

  peacefair PZEM-016功率因數檢測盒可用於檢測 220V 交流電路的電流、電壓、功率、功率因數等電路參數,這些資訊可通過 ModbusRTU 進行讀取。功率因數盒的訊號輸出端使用 RS-485 介面。Arduino 不能直接支援 RS-485 通訊,需要使用轉接硬體電路將訊號轉為 TTL 。此處使用 TTL-RS485 轉換器進行轉換。點位連線如下。

功率因數盒 TTL-RS485轉換器
A -> A
B -> B

   TTL - RS485 轉換器與 Arduino 的轉接如下。

TTL-RS485轉換器 Arduino Mega2560
VCC -> 5V
GND -> GND
TXD -> RX2
RXD -> TX2

   PT100 是熱電偶,搭配 MAX31865 模組可實現溫度的精確讀取。熱電偶與 MAX31865 模組轉接如下。

PT100 MAX31865
red1 or red2 -> RTD+
red2 or red1 -> F+
white -> F- or RTD-

  MAX31865 模組與 Arduino Mega 2560 轉接如下。

MAX31865 Arduino Mega2560
VCC -> 5V
GND -> GND
CLK -> 13
SDO -> 12
SDI -> 11
CS -> 10

  BH1750 是環境光感測器,用於檢測環境的亮度值,與 Arduino Mega 2560 的轉接如下。

BH1750 Arduino Mega2560
VCC -> 5V
GND -> GND
SCL -> SCL
SDA -> SDA

  霍爾感測器與銣鐵硼磁鐵搭配,可檢測馬達的轉速,感測器模組與 Arduino Mega 2560 的轉接如下。

霍爾感測器 Arduino Mega2560
VCC -> 5V
GND -> GND
D0 2

  壓電陶瓷振動感測器可對馬達的震動幅度進行檢測。感測器模組與 Arduino Mega 2560 的轉接如下。

壓電陶瓷振動感測器 Arduino Mega2560
+ -> 5V
- -> GND
S -> A0

  夏普GP2Y1010AU0F粉塵感測器可用於檢測環境中的顆粒物濃度。感測器模組與 Arduino Mega 2560 的轉接如下。

夏普GP2Y1010AU0F粉塵感測器 Arduino Mega2560
1 -> 5V(兩者間串聯150Ω電阻,pin 1和電阻之間並聯220μF電容
電容長腳端與pin1相連,短腳端接至Arduino GND腳)
2 -> GND
3 -> 7
4 -> GND
5 -> A1
6 -> 5V

  MQ135 是空氣質量檢測的感測器,用於檢測空氣中的特定物質的濃度。感測器模組與 Arduino Mega 2560 的轉接如下。

MQ135 Arduino Mega2560
VCC -> 5V
AOUT -> A2
GND -> GND

  DHT11 是溫濕度感測器,用於檢測環境中的溫度與濕度。感測器模組與 Arduino Mega 2560 的轉接如下。

DHT11 Arduino Mega2560
+ -> 5V
- -> GND
OUT -> 8

  繼電器用於控制馬達的電路通斷,繼電器與 Arduino Mega 2560 的轉接如下。

繼電器 Arduino Mega2560
DC+ -> 5V
DC- -> GND
IN -> 9

# 3. 使用零件

序號 硬體名稱 數量
1 Arduino Mega 2560開發板 1
2 W5100網路擴充套件板 1
3 peacefair PZEM-016功率因數檢測盒(ModbusRTU通訊) 1
4 噪聲感測器(TTL介面) 1
5 PT100貼片式熱電阻感測器(三線) 1
6 MAX31865 RTD至數字輸出轉換器 1
7 BH1750光線感測器 1
8 霍爾感測器測速模組 1
9 銣鐵硼磁鐵塊 1
10 模擬壓電陶瓷震動感測器(帶壓電陶瓷) 1
11 DHT11溫濕度感測器 1
12 MQ-135空氣質量感測器 1
13 夏普GP2Y1014AU粉塵感測器(附帶150Ω電阻以及220μF電解電容器) 1
14 插排(無線) 1
15 TTL轉RS485轉換器(具有TX、RX針腳的型別) 1
16 插頭(無線) 1
17 RV1.5線纜2米,三種不同顏色 1
18 單路繼電器 1
19 220V電動機 1
20 杜邦線 若干

# 4. Arduino流程圖

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