使用MKR IoT Bundle中組件和紙板讓貓知道晚餐時(shí)間

描述

注意：本教程可能已過時(shí)，請到此處獲取更新版本。

如果你曾經(jīng)嘗試過訓(xùn)練一只貓，你就會知道這有多難。貓是它們自己的主人，但現(xiàn)在您有機(jī)會讓貓使用這種支持物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行競標(biāo)。

歡迎來到巴甫洛夫的貓實(shí)驗(yàn)！

在這個(gè)項(xiàng)目中，您將學(xué)習(xí)如何使用 MKR IoT Bundle 中的組件和一些紙板來教您的貓什么時(shí)候（和不是）晚餐時(shí)間。

我們都知道貓已經(jīng)喜歡紙板箱了！貓每聽到一段旋律，就會得到食物。光傳感器檢測貓的存在。

另一個(gè)旋律什么也沒做。看看它是如何工作的？您將能夠隨著時(shí)間的推移監(jiān)控貓的進(jìn)展，并通過手機(jī)設(shè)置食物分配率。一旦達(dá)到令人滿意的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，就該將傳感器重新用于可穿戴設(shè)備了。

如果您發(fā)出嗶嗶聲，您的貓應(yīng)該從那時(shí)起跟隨您。

免責(zé)聲明：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)過程中沒有貓受到傷害。此外，不能保證貓會吃食物，但你明白了，對吧？

簡而言之

按照這些簡單的分步說明，您將能夠構(gòu)建自己的食品分配器。分配器基本上只是一些紙板和一個(gè)伺服電機(jī)，添加了一些 Arduino 魔法。

使用名為 Telegram 的消息服務(wù)，您可以設(shè)置要分配的食物量并觸發(fā)蜂鳴器播放的旋律。

光傳感器用于檢測貓是否對旋律做出反應(yīng)并得到食物。

專業(yè)提示：您可以在 MKR WiFi 1010 上托管一個(gè)網(wǎng)頁，并將收集到的數(shù)據(jù)顯示在一個(gè)方便的表格中。

成分

• 伺服電機(jī)
• 光電晶體管
• 220歐姆電阻
• 蜂鳴器

學(xué)習(xí)目標(biāo)

在本實(shí)驗(yàn)中，您將學(xué)習(xí)如何：

• 使用自定義鍵盤管理 Telegram Bot
• 從 MKR WiFi 1010 本身設(shè)置和管理 Web 服務(wù)器功能。＃專家提示

專業(yè)提示是有用但并非絕對必要的步驟，它們會為項(xiàng)目增加一層復(fù)雜性。

想知道更多？

本教程是讓您熟悉 MKR WiFi 1010 和 IoT 的一系列實(shí)驗(yàn)的一部分。所有實(shí)驗(yàn)都可以使用 MKR IoT Bundle 中包含的組件構(gòu)建。

• 我愛你枕頭與 MKR WiFi 1010
• 帶 MKR WiFi 1010 的益智盒
• 巴甫洛夫的貓與 MKR WiFi 1010
• 使用 MKR WiFi 1010 的書呆子
• 帶有 MKR WiFi 1010 的工廠通訊器

電報(bào)和 Arduino

Telegram是一款流行的移動和桌面消息傳遞應(yīng)用程序。除了讓我們與朋友聊天之外，它還允許我們創(chuàng)建方便而強(qiáng)大的聊天機(jī)器人！

Arduino的TelegramBot 庫為我們提供了一種簡單的方法來實(shí)現(xiàn)聊天機(jī)器人背后的邏輯。

要了解如何創(chuàng)建機(jī)器人和管理基本功能，請查看I Love You Pillow with MKR WiFi 1010教程。您將找到在同一項(xiàng)目中為安全連接上傳站點(diǎn)證書的說明。

創(chuàng)建您的自定義鍵盤

Telegram 允許我們?yōu)榭焖倩貜?fù)創(chuàng)建自定義鍵盤。這意味著當(dāng)您與機(jī)器人交談時(shí)，將顯示特定的按鈕選擇，而不是默認(rèn)鍵盤。您可以輕松自定義這些按鈕并改善設(shè)備的用戶體驗(yàn)。我們的自定義鍵盤如下所示：

我們將使用第一排按鈕播放旋律并分配食物，而第二排按鈕將用于設(shè)置伺服電機(jī)的速度，從而設(shè)置要分配的食物量。

要創(chuàng)建自定義鍵盤，我們首先需要聲明它：

TelegramKeyboard keyboard_one;

然后定義行：

const char* row_one[] = {MusicAndFood, MusicNoFood};
const char* row_two[] = {OnePortion, TwoPortion, ThreePortion};

最后將行分配給鍵盤：

keyboard_one.addRow(row_one, 2); // assign a row to one or more keyboards keyboard_one.addRow(row_two, 3); // second argument is the length of the row

請記住，表情符號需要使用 UNICODE 發(fā)送。例如，要發(fā)送一個(gè)心形表情符號，我們將使用：\U00002764

您可以在此處查看 unicode 表情符號代碼的完整列表。這意味著要定義我們的按鈕，我們將使用它：

const char*  MusicAndFood = "\U0001F3B6   +   \U0001F36A"; // Note + Cookie 
const char*  MusicNoFood = "\U0001F3B6   NO   \U0001F36A"; // Note NO Cookie
const char*  OnePortion = "\U0001F408"; // CAT  
const char*  TwoPortion = "\U0001F408 \U0001F408"; // 2 CATS  
const char*  ThreePortion = "\U0001F408 \U0001F408 \U0001F408"; // 3 CATS

這是完整的草圖：

#include 101.h>
#include 
#include 
const char* ssid = SECRET_SSID;    //  your network SSID (name)
const char* password = SECRET_PSWD;  // your network password
const char BotToken[] = SECRET_BOT_TOKEN;
WiFiSSLClient client;
TelegramBot bot (BotToken, client);
TelegramKeyboard keyboard_one;
String OldChatId = "";
void setup() {
 Serial.begin(115200);
 delay(3000);
 // attempt to connect to Wifi network:
 Serial.print("Connecting Wifi: ");
 Serial.println(ssid);
 while (WiFi.begin(ssid, password) != WL_CONNECTED) {
   Serial.print(".");
   delay(500);
 }
 Serial.println("");
 Serial.println("WiFi connected");
 // choose the emoji you like using UNICODE
 // here's the list https://unicode.org/emoji/charts/full-emoji-list.html
 const char*  MusicAndFood = "\U0001F3B6   +   \U0001F36A"; // Note + Cookie
 const char*  MusicNoFood = "\U0001F3B6   NO   \U0001F36A"; // Note NO Cookie
 const char*  OnePortion = "\U0001F408"; // CAT
 const char*  TwoPortion = "\U0001F408 \U0001F408"; // 2 CATS
 const char*  ThreePortion = "\U0001F408 \U0001F408 \U0001F408"; // 3 CATS
 // define your row's
 const char* row_one[] = {MusicAndFood, MusicNoFood};
 const char* row_two[] = {OnePortion, TwoPortion, ThreePortion};
 keyboard_one.addRow(row_one, 2); // assing a row to one or more keyboards
 keyboard_one.addRow(row_two, 3); // second argument is the length of the row
 bot.begin();
}
void loop() {
 message m = bot.getUpdates(); // Read new messages
 if ( m.chat_id != 0 ) { // Checks if there are some updates
   OldChatId = m.chat_id;
   Serial.println(m.text);
   bot.sendMessage(m.chat_id, "Hello !", keyboard_one);
 }
 delay(1000);
}

不幸的是，機(jī)器人發(fā)送表情符號的方式與接收它們的方式不同。使用 EchoBot 示例是了解機(jī)器人如何接收表情符號的簡單方法。

例如，我們將使用的表情符號是這樣收到的：

ud83cudfb6  // Melody 
ud83cudf6a  // Cookie
ud83dudc08  // Cat

檢測貓！

為了檢測貓的存在，我們將使用光電晶體管，它能夠測量光強(qiáng)度，因此是否有人靠近它。

請注意，我們使用了一個(gè) 220 歐姆的電阻。

要從傳感器讀取值，我們只需要一個(gè)模擬讀?。ˋ6）。由于我們只在旋律之后才對檢測貓的存在感興趣，并且僅在一定時(shí)間內(nèi)，我們可以使用以下邏輯：

unsigned long timer;
bool startDetecting = true;
int threshold = 200; // arbitrary value
void setup() {
 timer = millis();
 Serial.begin(9600);
}
void loop() {
 if (startDetecting) {
   int value = analogRead(A6);
   if (value < threshold) {
     Serial.println("cat detected!");
     startDetecting = false;
   }
   else if (millis() - timer > 120000) {
     Serial.println("no cat detected in the past two minutes");
     startDetecting = false;
   }
 }
}

請注意，我們使用該函數(shù)來設(shè)置計(jì)時(shí)器。為我們提供了自開發(fā)板啟動并運(yùn)行以來的毫秒數(shù)。我們可以使用它來設(shè)置計(jì)時(shí)器并在一定時(shí)間后觸發(fā)事件。millis()Millis()

我們還使用閾值來確定是否檢測到貓。該閾值是任意的，您可以根據(jù)您的光照條件進(jìn)行設(shè)置。

播放歌曲

要播放歌曲，我們將使用蜂鳴器和tone()功能。

我們將使用標(biāo)準(zhǔn)示例toneMelody 的略微修改版本。您可以在下拉菜單中找到它：

examples > digital > toneMelody.

添加伺服電機(jī)

伺服器用于打開盒子并運(yùn)送食物。

請注意，我們使用一個(gè)變量int PortionAmount = 1; 來設(shè)置伺服必須保持轉(zhuǎn)動 90 度的時(shí)間量。我們將能夠通過 Telegram 改變它的價(jià)值。

將伺服連接到引腳 7 并上傳此草圖以查看它的工作原理。

#include 
Servo myservo;  // create servo object to control a servo
int pos = 0;    // variable to store the servo position
int PortionAmount = 1; // Set default amount of food to 1 portion
void setup() {
 myservo.attach(7);  // attaches the servo on pin 6 to the servo object
}
void loop() {
 moveServo();
 delay(2000);
}
void moveServo() {
 Serial.println("moving servo");
 for (pos = 0; pos <= 90; pos += 1) { // goes from 0 degrees to 90 degrees
   myservo.write(pos);  // tell servo to go to position in variable 'pos'
   delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position
 }
 delay(PortionAmount * 300);  // keep the box open for a time interval based on the amount of food you want to deliver
 for (pos = 90; pos >= 0; pos -= 1) { // goes from 90 degrees to 0 degrees
   myservo.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos'
   delay(15); // waits 15ms for the servo to reach the position
 }
}#ProTip: Add a Web Server

MKR WiFi 1010 最強(qiáng)大的功能之一是接入點(diǎn)模式。它允許我們在 MKRWiFi1010 上托管一個(gè)網(wǎng)頁，我們可以通過使用板 IP 地址并連接到同一網(wǎng)絡(luò)來訪問該網(wǎng)頁。

我們將使用此工具打印食品分配器收集的數(shù)據(jù)。

此步驟需要 HTML 和 CSS 的基本知識（或?qū)κ纠輬D非常信任。您可以在以下位置查看基本 Web 服務(wù)器示例：

> example > WiFi101 > AP_SimpleWebServer

我們將通過向我們的 Telegram Bot發(fā)送特定單詞來觸發(fā)接入點(diǎn)模式，它會回復(fù)鏈接以訪問網(wǎng)頁。然后電報(bào)客戶端將斷開連接并啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

else if (m.text == "Server") {
 IPAddress ip = WiFi.localIP();
 web_server_mode = true;
 String message = "To see the webpage go to http://" + IpToString(ip);
 bot.sendMessage(m.chat_id, message , keyboard_one);
 telegram_client.stop();
 delay(1000);
 server.begin();   // start the web server on port 80
}

該網(wǎng)頁包含一個(gè)按鈕，該按鈕將關(guān)閉 Web 服務(wù)器模式并作為電報(bào)客戶端返回：

if (currentLine.endsWith("GET /BACKBUTTON")) {  // if button pressed
 web_server_mode = false;
 client.stop();
 delay(1000);
 bot.begin();
 bot.sendMessage(OldChatId, "Back online !", keyboard_one);
}

每次貓檢測結(jié)束時(shí)，都會在表格的新單元格中添加收集到的數(shù)據(jù)：食物是否送達(dá)、貓是否在兩分鐘內(nèi)出現(xiàn)以及到達(dá)分配器需要多長時(shí)間。

AddTableCell(food/noFood, Yes/No, TimeValue);

然后包含所有表格單元格的字符串被更新并集成到主 html 的其余部分中。

table_cells+=cell; // add new cell 
html = html_1 + table_cells + html_2; // add cells to main html

查看最終的 Pro 示例，了解如何集成所有這些新功能！

提示：如果您希望您的數(shù)據(jù)在電路板重置后仍然存在，請查看 Flash Storage 庫或檢查 Nerd 項(xiàng)目！