基于物聯(lián)網(wǎng)的寵物喂食器

如果您在自己的地方養(yǎng)了一只寵物，并且在您不在的時候沒有人在正確的時間喂他/她。因此，我們正在構(gòu)建一個簡單、高效且經(jīng)濟(jì)的基于物聯(lián)網(wǎng)的寵物喂食器。使用這款自動寵物喂食器，您可以在世界任何地方使用Blynk 移動應(yīng)用程序或 Web 儀表板喂養(yǎng)您的寵物。您只需按一個按鈕或設(shè)置一個時間，其余的任務(wù)將由這臺機(jī)器完成。在這個項目中，我們使用NodeMCU ESP8266作為主控制器，使用伺服電機(jī)來操作寵物喂食器和 NTP 服務(wù)器來獲取當(dāng)前時間。

構(gòu)建寵物喂食器所需的組件

NodeMCU ESP8266

伺服電機(jī)

自動寵物喂食器電路圖

自動寵物喂食器的完整示意圖如下：

連接非常簡單，因為我們只是將伺服電機(jī)與 NodeMCU 連接起來。Servo 的 Vcc（紅線）和 GND（棕線）引腳連接到 NodeMCU 的 3.3V 和 GND，而 Servo 的信號引腳（黃線）連接到 NodeMCU 的 D3 引腳。

為寵物喂食器配置 Blynk

Blynk 是一套完整的軟件，用于對任何規(guī)模的連接設(shè)備進(jìn)行原型設(shè)計、部署和遠(yuǎn)程管理，從小型物聯(lián)網(wǎng)項目到數(shù)百萬商業(yè)可用的連接項目。它可用于將硬件連接到云并構(gòu)建無代碼 iOS、Android 和 Web 應(yīng)用程序，以分析來自設(shè)備的實時和歷史數(shù)據(jù)，從全球任何地方遠(yuǎn)程控制它們，接收重要通知等等。 在這個項目中，我們將使用 Blynk 移動應(yīng)用程序來控制連接到寵物喂食器設(shè)置的伺服電機(jī)。

首先，我們必須為Blynk Cloud平臺創(chuàng)建一個新帳戶，或者如果您已有舊帳戶，您可以使用舊帳戶。登錄到您的帳戶后，您必須創(chuàng)建一個模板，您可以在其中添加多個設(shè)備。為此，請單擊右上角的“+ 新模板”按鈕。

將彈出一個窗口，您必須在其中輸入模板名稱、硬件類型和連接類型。模板名稱可以是與您的項目相關(guān)的任何名稱，硬件類型是您正在使用的微控制器板，連接類型是 Wi-Fi。

現(xiàn)在在模板中，我們可以添加多個信息，如設(shè)備信息、元數(shù)據(jù)、DataStream、事件等。在接下來的步驟中，我們將一一填寫這些詳細(xì)信息。因此，第一個選項卡是設(shè)備信息，將其保留為默認(rèn)值。

然后第二個選項卡是元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是我們提供給項目的附加信息，例如設(shè)備名稱、設(shè)備所有者等。這不是強(qiáng)制性的，您可以根據(jù)需要添加填寫這些內(nèi)容。

下一個選項卡是“DataStream”。數(shù)據(jù)流是一種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的方法，這些數(shù)據(jù)定期流入和流出設(shè)備。在這里，我們將創(chuàng)建兩個數(shù)據(jù)流，一個用于控制伺服，另一個用于從 blynk 應(yīng)用程序獲取計時器數(shù)據(jù)。要創(chuàng)建 DataStream，請單擊“+New Datastream”按鈕，然后選擇Virtual Pin。

將彈出一個窗口，您必須在其中輸入數(shù)據(jù)流名稱、虛擬引腳和數(shù)據(jù)類型。在此之后單擊“創(chuàng)建”按鈕并按照相同的過程創(chuàng)建數(shù)據(jù)流以獲取計時器值。

完成此操作后，保留“事件”選項卡并移至“Web 儀表板”選項卡。在 blynk 2.0 中，我們有兩種類型的儀表板，即 Web 儀表板和移動儀表板。兩個儀表板都可以單獨配置和使用。Web Dashboard 的小部件數(shù)量有限。您可以添加一個開關(guān)進(jìn)行測試。

完成此操作后，下一個選項卡是移動儀表板。移動儀表板只能在移動設(shè)備上配置。所以在移動到移動端之前，首先將所有更改保存在云端。為此，請單擊右上角的保存按鈕。

現(xiàn)在我們剩下編碼部分和移動儀表板。首先，我們將使用編碼部分。

為寵物喂食器編程 NodeMCU

該項目的完整代碼在文檔末尾給出。在這里，我們將解釋一些重要的代碼行。因此，像往常一樣通過包含所有必需的庫文件來啟動代碼。BlynkEdgent.h是 Blynk 2.0 平臺的新庫?！癗TPClient.h”用于從 NTP 服務(wù)器獲取時間和日期數(shù)據(jù)?！癢iFiUdp.h”庫用于處理UDP協(xié)議，如打開UDP端口，發(fā)送和接收UDP數(shù)據(jù)包等。而“Servo.h”用于控制伺服電機(jī)。

#include “BlynkEdgent.h”
#include 
#include 
#include 
#include <伺服.h>

然后在接下來的行中輸入 Blynk 模板 ID 和 Blynk 設(shè)備 ID。這些 ID 可以從 Blynk 云平臺上的“設(shè)備信息”頁面復(fù)制。

#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPLrKGv1gYp"
#define BLYNK_DEVICE_NAME "寵物喂食器"

然后在下一行為 NTP 客戶端創(chuàng)建一個實例。在這個實例中，我們必須指定我們希望使用的 NTP 服務(wù)器的地址。

NTPClient timeClient(ntpUDP, "asia.pool.ntp.org", utcOffsetInSeconds);

BLYNK_WRITE()函數(shù)用于檢查 V0 和 V1 虛擬引腳的傳入數(shù)據(jù)。虛擬引腳 V0 用于接收開關(guān)狀態(tài)，而 V1 引腳用于從 Blynk 應(yīng)用程序獲取定時器數(shù)據(jù)。

BLYNK_WRITE(V0)
{
int 數(shù)據(jù) = param.asInt();
如果（數(shù)據(jù) == 1）{
  伺服_1.write（45）；// 伺服將移動到 45 度角。
  延遲（1000）；
  伺服_1.write（90）；//伺服將移動到90度角。
}
}
BLYNK_WRITE(V1){
 time_blynk = param.asInt();
}

在設(shè)置部分，我們首先以 115200 的波特率初始化串行通信，并啟動 Blynk 和時間客戶端通信。

無效設(shè)置（）
{
  序列號.開始（115200）；
  延遲（100）；
  BlynkEdgent.begin();
  伺服_1.attach(0);
  timeClient.begin();
}

現(xiàn)在在循環(huán)函數(shù)中，我們首先從 NTP 客戶端-服務(wù)器獲取時間數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)存儲在 HH 和 MM 變量中。我們從 NTP 客戶端獲取的時間數(shù)據(jù)是 24 小時格式，所以首先我們將其更改為 12 小時格式，然后我們以秒為單位轉(zhuǎn)換小時和分鐘數(shù)據(jù)，以將其與我們從 Blynk 接收的計時器數(shù)據(jù)進(jìn)行比較應(yīng)用程序。如果當(dāng)前時間和從 Blynk 應(yīng)用程序接收到的時間相同，則寵物喂食器將在特定時間段內(nèi)打開和關(guān)閉。

無效循環(huán)（）{
  timeClient.update();
  HH = timeClient.getHours();
  國際小時= HH；
    如果（小時 == 0）小時 = 12；
    如果（小時 > 12）小時 = 小時 - 12；
  MM = timeClient.getMinutes();
  final_time = 3600*小時+ 60*MM；
  如果（time_blynk == final_time）{
  }
   BlynkEdgent.run();
}

現(xiàn)在選擇“ NodeMCU ”的板類型和連接NodeMCU的端口并上傳代碼?，F(xiàn)在完成此操作后，我們就剩下了 Blynk 移動應(yīng)用程序，并將 Wi-Fi 憑據(jù)添加到 NodeMCU。

配置 Blynk 移動應(yīng)用程序

第一步是從 Play 商店下載 Blynk 應(yīng)用程序，然后創(chuàng)建一個新帳戶。如果您有一個現(xiàn)有帳戶，您也可以使用現(xiàn)有帳戶登錄。現(xiàn)在您必須啟用開發(fā)者模式。開發(fā)人員是一個特殊用戶，他可以訪問配置平臺以供最終用戶使用所需的所有功能。要啟用開發(fā)者模式，請單擊左上角的“個人資料”圖標(biāo)，然后啟用開發(fā)者模式。

之后，您需要單擊添加新設(shè)備按鈕并將 NodeMCU 板靠近手機(jī)并單擊就緒按鈕。

它會自動找到NodeMCU板創(chuàng)建的熱點。連接到該熱點，然后您可以輕松輸入路由器的 Wi-Fi 憑據(jù)。之后單擊繼續(xù)，它將 Wi-Fi 憑據(jù)發(fā)送到 NodeMCU 板，我們完成了將 Wi-Fi 憑據(jù)添加到板。

創(chuàng)建 Blynk 移動儀表板

現(xiàn)在我們完成了配置 Blynk 移動儀表板的最后一步。為此，請轉(zhuǎn)到您剛剛創(chuàng)建的設(shè)備，然后單擊菜單圖標(biāo)，您將看到所有可用的小部件。

在這里，我們將添加兩個小部件，即 Button 和 Timer 小部件。按鈕小部件用于手動控制伺服，而計時器小部件用于設(shè)置特定操作的時間。

現(xiàn)在點擊按鈕小部件進(jìn)行配置。在這里，您必須選擇我們在 Blynk 云上創(chuàng)建的數(shù)據(jù)流。之后點擊計時器小部件并選擇數(shù)據(jù)流。您還可以更改其他設(shè)置，如小部件名稱、顏色等。

現(xiàn)在我們已經(jīng)成功配置了 Blynk Mobile 儀表板，下一步是構(gòu)建 Pet Feeder 設(shè)置。

構(gòu)建寵物喂食器設(shè)置

為了制造一個自動貓喂食器，我們從亞馬遜訂購了一個寵物喂食器盒，并對其進(jìn)行了修改以適應(yīng)伺服系統(tǒng)和其他電子設(shè)備。直流電機(jī)放置在盒子內(nèi)，并附有一個 3D 打印齒輪。NodeMCU 板放置在盒子的底部，這個完整的設(shè)置使用 12V 適配器供電。

測試自動寵物喂食器

現(xiàn)在我們已經(jīng)準(zhǔn)備好了一切，讓我們繼續(xù)測試這個寵物喂食器設(shè)置。為此，我在寵物喂食器的盒子里裝滿了貓糧，為了進(jìn)行測試，我使用安裝在我手機(jī)上的 Blynk 應(yīng)用程序作為遙控器來檢查我們的寵物喂食器是否正在分配食物。我一打開設(shè)置，寵物喂食器就開始以可控的速度分配貓糧。

除了開關(guān)，我們還可以使用 Blynk 應(yīng)用程序的計時器小部件設(shè)置喂貓的時間。完整的測試過程顯示在頁面底部的視頻中。希望你理解這篇文章并學(xué)到新的東西。如果您有任何疑問，請將它們放在下面的評論部分。

代碼

// 在此處填寫來自您的 Blynk 模板的信息

#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPLrKGv1gYp"
#define BLYNK_DEVICE_NAME "寵物喂食器"
#define BLYNK_FIRMWARE_VERSION "0.1.0"
#define BLYNK_PRINT 序列號
//#define BLYNK_DEBUG
#define APP_DEBUG
// 取消注釋您的板，或在 Settings.h 中配置自定義板
//#define USE_SPARKFUN_BLYNK_BOARD
//#define USE_NODE_MCU_BOARD
//#define USE_WITTY_CLOUD_BOARD
//#define USE_WEMOS_D1_MINI
#include “BlynkEdgent.h”
#include 
#include 
#include 
//#include  // 包括伺服庫。
常量長 utcOffsetInSeconds = 19800;
WiFiUDP ntpUDP；
NTPClient timeClient(ntpUDP, "asia.pool.ntp.org", utcOffsetInSeconds);
int HH，MM，final_time；
int time_blynk，數(shù)據(jù)；
//伺服servo_1;
#定義電機(jī)D0
BLYNK_WRITE(V0)
{
數(shù)據(jù) = param.asInt();
}
BLYNK_WRITE(V1)
{
time_blynk = param.asInt();
Serial.print(time_blynk);
//Serial.print("有時間");
}
無效設(shè)置（）
{
  序列號.開始（115200）；
  延遲（100）；

  BlynkEdgent.begin();
  pinMode（電機(jī)，輸出）；
  數(shù)字寫入（電機(jī)，低）；
  //servo_1.attach(0);
  timeClient.begin();
}
無效循環(huán)（）{
  timeClient.update();
  HH = timeClient.getHours();
  //Serial.print(timeClient.getHours());
  國際小時= HH；    
    如果（小時 == 0）小時 = 12；// 午夜
    如果（小時 > 12）小時 = 小時 - 12；
  //Serial.print(小時);
  //Serial.print(":");
  MM = timeClient.getMinutes();
 // Serial.println(timeClient.getMinutes());
  final_time = 3600*小時+ 60*MM；
 // Serial.println(final_time);
  如果（time_blynk == final_time）{
    數(shù)字寫入（電機(jī)，低）；
    延遲（3000）；
    數(shù)字寫入（電機(jī)，高）；
  }
  如果（數(shù)據(jù) == 1）{
  數(shù)字寫入（電機(jī)，高）；
  延遲（5000）；
  數(shù)字寫入（電機(jī)，低）；
  Serial.print("開幕");
}  
  延遲（6000）；
  BlynkEdgent.run();
}