谷歌助手使用NodeMCU控制基于物聯(lián)網的寵物喂食器

時間：2024-11-21 09:20:09

關鍵字： NodeMCU 物聯(lián)網伺服電機

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[導讀]如果你家里有一只寵物，當你離開家的時候，你沒有人喂它，那么你肯定需要某種機器來做這項工作。因此，我們正在構建一個簡單，高效且具有成本效益的物聯(lián)網寵物喂食機。使用這臺機器，你可以喂你的寵物谷歌助手從世界任何地方。你只需要說：“好的，谷歌。喂我的寵物”和其他的事情將由這臺機器完成。你也可以設置一個特定的時間使用谷歌助手喂養(yǎng)你的寵物。例如，說“好的，谷歌?！拔刮业膶櫸锝裉煸缟稀?，它會在事先指定的時間喂你的寵物。像這樣，你也可以為中午和晚上設定一個特定的時間。

如果你家里有一只寵物，當你離開家的時候，你沒有人喂它，那么你肯定需要某種機器來做這項工作。因此，我們正在構建一個簡單，高效且具有成本效益的物聯(lián)網寵物喂食機。使用這臺機器，你可以喂你的寵物谷歌助手從世界任何地方。你只需要說：“好的，谷歌。喂我的寵物”和其他的事情將由這臺機器完成。你也可以設置一個特定的時間使用谷歌助手喂養(yǎng)你的寵物。例如，說“好的，谷歌?！拔刮业膶櫸锝裉煸缟稀保鼤谑孪戎付ǖ臅r間喂你的寵物。像這樣，你也可以為中午和晚上設定一個特定的時間。

在這個項目中，我們使用了一個NodeMCU ESP8266作為主控制器，一個伺服電機來打開和關閉喂瓶，一個16*2的LCD來顯示時間。我們將從NTP服務器獲取時間。這里我們使用NTP服務器來減少硬件組件，而不是使用RTC模塊來處理時間和日期。與RTC相比，NTP服務器是獲得時間的更好解決方案，因為它更準確，可以提供世界上任何地理區(qū)域的時間。這里是建立一個互聯(lián)網時鐘的完整教程。

組件的要求

?NodeMCU ESP8266

?16x2液晶顯示模塊

?LCD I2C模塊

?伺服電機

線路圖

下面給出了這個基于物聯(lián)網的寵物喂食器項目的電路圖。在這個電路圖中，一個伺服電機和LCD模塊與NodeMCU ESP8266連接。

伺服電機和LCD I2C模塊的Vcc和GND引腳與NodeMCU的Vin和GND引腳相連。I2C模塊的SCL和SDA引腳分別與NodeMCU的D1和D2引腳相連。

這里我們使用了一個塑料瓶作為寵物食品容器：

Adafruit IO設置物聯(lián)網寵物喂食器

Adafruit IO是一個開放的數(shù)據平臺，允許您在云中聚合、可視化和分析實時數(shù)據。使用Adafruit IO，您可以在互聯(lián)網上上傳，顯示和監(jiān)控數(shù)據，并使您的項目啟用物聯(lián)網。您可以使用Adafruit IO控制電機，讀取傳感器數(shù)據，并通過互聯(lián)網制作酷的物聯(lián)網應用程序。為了測試和嘗試，有一些限制，Adafruit IO是免費使用的。我們以前也在樹莓派上使用過Adafruit IO。

1. 對于Adafruit IO設置，您需要做的第一件事是注冊Adafruit IO。登錄Adafruit IO的網站，點擊屏幕右上方的“Get started for Free”即可注冊。

2. 在此之后，將彈出一個窗口，您需要在其中填寫詳細信息

在注冊窗口填寫您的詳細信息，如您的姓名，郵件id，用戶名等。然后點擊保存設置，你的賬戶就創(chuàng)建好了。要獲得你的AIO密鑰，點擊“查看AIO密鑰”。

3. 一個窗口將彈出與您的Adafruit IO AIO密鑰。復制此鍵，稍后在代碼中需要它。

4. 現(xiàn)在，在此之后，您需要創(chuàng)建一個提要。要創(chuàng)建提要，請單擊“feed”。然后點擊“Actions”，你會看到一些選項，點擊“Create a New Feed”。

5. 在此之后，將打開一個新窗口，您需要輸入：

名稱-在名稱中，選擇為提要寫一個簡短的描述性名稱。你可以用

字母、數(shù)字和空格。

描述-對數(shù)據的長格式描述。這個字段不是必需的，但是你

可以寫你的數(shù)據的描述。

6. 點擊“創(chuàng)建”，你將被重定向到你的新提要。

IFTTT設置物聯(lián)網寵物喂食器

IFTTT又名“If This Then That”，是一個免費的基于網絡的服務，用于創(chuàng)建簡單條件語句鏈，稱為applet。IFTTT允許用戶創(chuàng)建觸發(fā)器并基于這些觸發(fā)器執(zhí)行操作。

在這個物聯(lián)網貓喂食器項目中，當我們使用谷歌助手說出特定的線路時，我們使用IFTTT來創(chuàng)建觸發(fā)器。為此，我們必須創(chuàng)建一個applet，我們將在其中集成谷歌助理與Adafruit IO。我們以前使用谷歌助手來構建物聯(lián)網項目。

首先，在IFTTT上創(chuàng)建一個帳戶。要做到這一點，請瀏覽IFTTT網站并點擊注冊。然后填寫所需的詳細信息并單擊“創(chuàng)建帳戶”。

現(xiàn)在，當你登錄你的賬戶時，點擊你的個人資料，然后點擊“創(chuàng)建”。

注意：使用與Android手機谷歌帳戶相同的電子郵件ID登錄IFTTT。例如，如果您的手機使用xyz@gmail.com電子郵件ID登錄，那么使用相同的電子郵件ID登錄IFTTT。

現(xiàn)在用If ' This ' Than ' That創(chuàng)建一個小程序。這里的“This”是服務名，我們將通過它提供輸入，而“That”將根據輸入生成觸發(fā)器。所以在這個項目中，我們將使用Google Assistant作為“this”，而Adafruit IO作為“That”。

因此，要創(chuàng)建一個applet，請單擊“This”圖標。然后搜索b谷歌助手。在這里，IFTTT將請求允許使用您的谷歌帳戶。

現(xiàn)在在谷歌助手中點擊“說一個簡單的短語”。

現(xiàn)在在下一個窗口中，它會詢問你想對谷歌助手說的短語，以及你想聽到什么作為對該短語的回應。你也可以添加一些可選的短語?，F(xiàn)在單擊Create Trigger。

現(xiàn)在，這個applet的一部分已經完成。對于第二部分，點擊“That”。

現(xiàn)在在搜索窗口中，搜索Adafruit

在下一個窗口中，選擇要為其創(chuàng)建觸發(fā)器的提要名稱，然后輸入在說出指定短語時要發(fā)送到提要的單詞/數(shù)據。之后點擊“Create Action”。之后，它會讓你點擊finish按鈕來完成設置?，F(xiàn)在applet就可以使用了。

當我們對谷歌助手說一句話時，這個小程序就會給寵物喂食。

現(xiàn)在我們將創(chuàng)建另一個applet，通過這個applet，我們可以在特定的時間通過說一個帶有文本的短語來喂養(yǎng)我們的寵物，例如，“Ok Google喂養(yǎng)我的寵物今天早上。”通過使用這個小程序，我們可以在特定時間向ESP8266發(fā)送觸發(fā)器。對于這個小程序，請遵循相同的步驟：單擊profile，然后單擊“Create”。之后，在“This”選項中選擇“Google assistant”?，F(xiàn)在在谷歌助手點擊“說一個文本成分的短語”。

在下一個窗口中，單擊“That”并選擇Adafruit。在Adafruit中，選擇與前一個applet相同的feed名稱。然后點擊“Create action”和“Finish”來完成這個過程

代碼的解釋

這個寵物喂食器的完整代碼以及演示視頻在這個項目的最后給出，在這里我們解釋它的幾個部分。

通過包含此項目所需的所有庫開始編寫代碼。Arduino IDE預裝了用于伺服電機和LCD模塊的庫。但是你必須從下面給出的鏈接下載并安裝其余的庫：

?Adafruit MQTT

?NTP Client

?Wire.h

為了從NTP服務器獲得準確的時間，需要初始化服務器位置。這里我使用的是“pool.ntp.org”，這是一個全球服務器池。

在這部分代碼中，我們定義了Adafruit服務器地址、端口號、Adafruit帳戶用戶名和您從Adafruit帳戶復制的唯一AIO密鑰。這用于在ESP和Adafruit IO之間建立MQTT連接。

在這部分代碼中，使用前面的信息設置MQTT和WiFi客戶機，即adafruit用戶名、AIO密鑰、服務器地址和端口號。

現(xiàn)在我們用名稱“onoff”設置提要并訂閱它。

timeClient.begin ();函數(shù)用于啟動NTP客戶端，以便它可以向ESP8266發(fā)送數(shù)據。

在void循環(huán)中，timeClient.update()函數(shù)用于在我們向NTP服務器請求時更新日期和時間。獲取數(shù)據后，我們將小時、分鐘和秒存儲為三個不同的整數(shù)。

這里我們直接檢查訂閱提要中的特定單詞，如果該單詞與我們指定的單詞匹配，即‘ ON ’，它將調用open_door()和close_door()函數(shù)。

通過使用if條件為“Morning”、“Afternoon”和“Evening”字符串指定特定的時間。之后，使用另一個if條件來匹配當前時間和饋送時間。因此，每當我們說“喂我的寵物今天早上”時，它將在當前時間等于10:30時調用open_door()和close_door()函數(shù)。對于“Evening”和“Afternoon”字符串將遵循相同的過程。

Void open_door()和Void close_door()函數(shù)用于向伺服電機發(fā)送打開活板門的命令。開角定義為60°，閉角定義為0°。

物聯(lián)網寵物喂食器的工作原理

將代碼上傳到NodeMCU后，當前時間和饋入時間將顯示在16*2的LCD上。最初，它將顯示0:0的飼料時間，因為我們沒有輸入任何飼料時間?，F(xiàn)在說“好的，谷歌。把我的寵物喂給你的谷歌助手。谷歌助手會識別出這個短語，并回答“喂你的寵物”。之后，它將伺服電機從其初始位置0?旋轉到60?，并在延遲后返回到其初始位置。你也可以在特定的時間喂你的寵物。為此，我們使用了三個字符串，即“Morning”，“Afternoon”和“Evening”。這些字符串被分配了不同的時間，所以當你說“今天早上喂我的寵物”時，它會把分配給“早上”字符串的時間作為喂食時間，當輸入的時間與當前時間匹配時，它會將伺服電機從初始位置0?旋轉到60?，并在延遲后返回到初始位置。