IoT Cat Feeder โดยใช้อนุภาคโฟตอนรวมกับ Alexa, SmartThings, IFTTT, Google ชีต: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ความต้องการเครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัตินั้นอธิบายได้ด้วยตัวเอง แมว (แมวเราชื่อ เบลล่า) เวลาหิวจะน่าสะอิดสะเอียน และถ้าแมวของคุณเป็นเหมือนของฉันก็จะกินชามให้แห้งทุกครั้ง ฉันต้องการวิธีจ่ายอาหารควบคุมปริมาณโดยอัตโนมัติด้วย 3 วิธี - 1. คำสั่งเสียงของ Alexa 2. ตามกำหนดการ และ 3. โดยปุ่มใน SmartThings ฉันยังต้องการวิธีติดตามว่าแมวได้รับอาหารอย่างไรและเมื่อไหร่ ดังนั้นเราจะไม่ให้อาหารสองครั้ง (บางครั้งเมื่อภรรยาของฉันให้อาหารแมวแล้วฉันก็ให้อาหารแมวอีกครั้งในอีก 15 นาทีต่อมา)

โครงการนี้ไม่ได้ยากเกินไป ฉันไม่ใช่นักพัฒนา หรือวิศวกร แต่มีแหล่งข้อมูลออนไลน์มากมายที่ช่วยฉันได้ ฉันกำลังรวบรวมทุกสิ่งที่ฉันใช้และขั้นตอนทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับคุณในการทำโครงการนี้ให้สำเร็จด้วย เพลิดเพลินและสร้างความสุข!

ขั้นตอนที่ 1: รับวัสดุที่จำเป็นทั้งหมดของคุณ - ประมาณ $100

นี่คือทุกสิ่งที่ฉันซื้อเพื่อทำเครื่องให้อาหารแมวตัวนี้ ประมาณ 100 เหรียญซึ่งมากกว่า 75 เหรียญที่วางแผนไว้เล็กน้อย แต่ได้ไปสำหรับชิ้นส่วนที่มีคุณภาพดีกว่าเพื่อให้แน่ใจว่าจะมีอายุการใช้งาน วัสดุบางอย่างที่ฉันต้องทำกล่องมาแล้ว เช่น กาวไม้ ปืนกาวร้อน เครื่องตอก 18ga กระดาษทราย ฟิลเลอร์ไม้ ฯลฯ ฉันคิดว่าสิ่งเหล่านี้อยู่ภายใต้ "เครื่องมือ" และไม่จำเป็นทั้งหมด ฉันแค่ทำสิ่งต่าง ๆ ให้สวยงาม

หากคุณเบี่ยงเบนจากผลิตภัณฑ์ที่แน่นอนเหล่านี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซอร์โวของคุณมีเฟืองโลหะและสังเกตจำนวนฟันเนื่องจากแขนเซอร์โว/ฮอร์นของคุณจะต้องมีจำนวนฟันเท่ากัน เซอร์โวและแขนด้านล่างคือ 25T ซึ่งหมายถึงฟัน 25 ซี่ นอกจากนี้ ฉันยังใช้แขนพลาสติกในการไปรอบแรก และฟันถูกถอดออกภายในหนึ่งสัปดาห์หลังจากใช้งาน ดังนั้นอย่าไปบนเส้นทางพลาสติก หาโลหะ

1. อนุภาคโฟตอน $19.99

2. สาย Breadboard และ Jumper 7.69 เหรียญ

3. เซอร์โว $19.99

4. แขนเซอร์โวแบบโลหะ/ฮอร์น $8.98

5. Piezo Buzzer $5.05

6. เครื่องจ่ายธัญพืช $14.95

7. ไฟเบอร์บอร์ดจากร้านฮาร์ดแวร์ติดกล่อง 2 ชิ้น เผื่อพลาด 20 เหรียญ

8. สีสเปรย์ Rustoleum Hammered $ 5.97

8. อื่นๆ เช่น สกรู กาวไม้ ตะปู กระดาษทราย ฟิลเลอร์ไม้ ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 2: ตั้งค่าอนุภาคโฟตอน

ขั้นตอนแรกคือการเชื่อมต่ออนุภาคโฟตอนของคุณกับอินเทอร์เน็ต ทำได้ง่ายมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับไกด์ของ Particle ดาวน์โหลดแอป Particle ลงในโทรศัพท์ สร้างบัญชีอนุภาค และปฏิบัติตามคำแนะนำในการเชื่อมต่อ Wi-Fi ดูวิดีโอและปฏิบัติตามคำแนะนำเหล่านี้!

docs.particle.io/guide/getting-started/start/photon/

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่ออนุภาคกับเซอร์โว เขียงหั่นขนม และ Buzzer

ตกลง ตอนนี้เราต้องต่อสายอนุภาคกับเซอร์โวและออดโดยใช้เขียงหั่นขนม ติดอนุภาคของคุณเข้ากับเขียงหั่นขนมโดยเหลือรู 2 พินในแต่ละด้าน ไม่สำคัญหรอกว่าการวางอนุภาคไว้ด้านนอกนั้น ฉันบัดกรีสายของฉันไปที่ออดแล้วใช้กาวร้อนเพื่อยึดให้แน่น วิธีที่ง่ายกว่าคือการใช้ขั้วต่อเทอร์มินัลหรือขั้วต่อก้นและจีบด้วยคีม แล้วแต่คุณ.

เชื่อมต่อสายเซอร์โว:

VIN สายเซอร์โวสีแดง

A5 สายเซอร์โวสีเหลือง

GND สายเซอร์โวสีดำ

ต่อสายออด (ไม่สำคัญว่าอันไหน):

D0 สายออด

สายกริ่ง GND

ขั้นตอนที่ 4: กระพริบรหัสไปที่โฟตอน

เมื่อคุณต่อสายแล้ว ให้แฟลชรหัสเฟิร์มแวร์ไปที่โฟตอนและทดสอบว่าเสียงกริ่งเล่นเพลงและเซอร์โวหมุนหรือไม่

เข้าสู่ระบบคอนโซลการสร้างอนุภาคโดยใช้บัญชีของคุณ

คลิกปุ่มรหัสบนแถบเครื่องมือด้านซ้าย คัดลอกและวางรหัสเฟิร์มแวร์ที่ให้มา (cat_feeder.c) ลงในคอนโซลบิลด์ แทนที่โค้ดที่มีอยู่ตามค่าเริ่มต้น

คำอธิบายเล็กน้อยเกี่ยวกับฟังก์ชันฟีด เนื่องจากการให้อาหารสามารถเรียกใช้งานได้ 3 วิธี (ปุ่ม เสียง กำหนดการ) เราจึงต้องการคำสั่งที่แตกต่างกัน 3 คำสั่งเพื่อเผยแพร่แต่ละกิจกรรม เพื่อให้เราทราบว่าแมวได้รับอาหารอย่างไร คำสั่งเหล่านี้คือ "bfeed" เมื่อป้อนด้วยปุ่ม "sfeed" เมื่อป้อนตามกำหนดการ และ "vfeed" เมื่อป้อนด้วยคำสั่งเสียง

คลิกปุ่ม ค้นหาโฟลเดอร์ เพื่อบันทึกรหัสของคุณ ตั้งชื่อตามที่คุณต้องการ

คลิกปุ่มยืนยัน (ดูเหมือนเครื่องหมายถูกที่มีวงกลมล้อมรอบ) หลังจากนั้นสักครู่ คุณจะเห็นในแถบสถานะด้านล่าง:

กำลังรวบรวมรหัส… รหัสตรวจสอบแล้ว การทำงานที่ดี! พร้อม.

ตอนนี้ คลิกปุ่ม Flash บนแถบเครื่องมือด้านซ้าย (ดูเหมือนสายฟ้า) หลังจากนั้นสักครู่ คุณจะเห็นในแถบสถานะด้านล่าง:

รหัสกระพริบ… แฟลชสำเร็จ! กำลังอัปเดตอุปกรณ์ของคุณ พร้อม.

จากนั้นลงชื่อเข้าใช้คอนโซลอนุภาค

คลิกที่อนุภาคโฟตอนของคุณ นี่คือหน้าสถานะสำหรับอุปกรณ์ของคุณ คุณสามารถดูได้ในบันทึกเหตุการณ์เมื่อมีการดำเนินการ เช่น รหัสกะพริบ หรือเมื่อเหตุการณ์ถูกเผยแพร่จากการเรียกใช้คำสั่งฟีด ในการเริ่มต้นคำสั่งฟีด คุณจะใช้ไทล์ฟังก์ชันที่ด้านขวาของคอนโซลนี้ เนื่องจากฟังก์ชันนี้เรียกว่า "ฟีด" ในโค้ด คุณควรเห็นฟังก์ชันดังกล่าวและช่องอินพุตอาร์กิวเมนต์

พิมพ์ "bfeed" ในช่องป้อนข้อมูลอาร์กิวเมนต์แล้วคลิกโทร

นี่ควรเล่นเมโลดี้แล้วหมุนเซอร์โว หากต้องการเพื่อวัตถุประสงค์ในการทดสอบ ให้เปลี่ยนเวลาหน่วงในโค้ดจาก 330 MS เป็นค่าที่นานกว่า เช่น 5000 หากคุณต้องการตรวจสอบการเลี้ยวของเซอร์โว คุณต้องคลิกปุ่ม Flash ทุกครั้งที่ทำการเปลี่ยนแปลงโค้ด คุณอาจต้องปรับการหน่วงเวลาในภายหลังเพื่อให้ได้จำนวนเทิร์นที่ต้องการ (เช่น ให้อาหารสุนัข คุณอาจต้องการจ่ายอาหารมากขึ้น)

ขั้นตอนที่ 5: ทำกล่องใส่ของทุกอย่าง

ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยทักษะการช่างไม้แฟชั่นที่ดีของคุณ ฉันซื้อแผ่นใยไม้อัดขนาด 2 -2x4 ฟุตมาทำกล่องเพราะว่ามันแข็งแรง สัมผัสเรียบ ค่อนข้างถูก และง่ายต่อการตัด/ใช้งาน คุณสามารถเลือกวัสดุใดก็ได้ ขั้นตอนนี้ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของคุณในการสร้างเพราะทุกคนมีความต้องการที่แตกต่างกัน ฉันจะไม่มีรายละเอียดทีละขั้นตอนในการทำกล่อง แต่ฉันสามารถแบ่งปันกระบวนการคิดและวิธีการที่ฉันใช้

มีหลายปัจจัยที่ฉันนำมาพิจารณาในการออกแบบกล่อง ฉันต้องการสิ่งนี้ให้กะทัดรัดที่สุด ฉันต้องการให้มันใช้งานได้ง่ายสำหรับการทำความสะอาดและ/หรือแก้ไขหากเคยทำงานผิดพลาด สุดท้ายนี้ ฉันต้องการให้หลอดเครื่องจ่ายเปิดออกเพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจนเมื่ออาหารเหลือน้อย ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงสร้างกล่องขึ้นมาก่อนแล้วจึงวัดขนาดภายในเพื่อสร้างกรอบสี่เหลี่ยมที่ติดกับยูนิตจ่าย เซอร์โว และบอร์ด วิธีนี้ทำให้สามารถยกยูนิตทั้งหมดออกจากกล่องเพื่อซ่อมบำรุงได้ทันที ดูภาพ

ขั้นตอนที่ 6: ตัวจัดการอุปกรณ์ SmartThings

ขั้นตอนนี้อธิบายวิธีการเรียกใช้ฟังก์ชันฟีดโดยใช้ SmartThings และ Alexa ในการทำเช่นนี้ ฉันต้องเขียนตัวจัดการอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยม 2 ตัว ตัวจัดการตัวใดตัวหนึ่งใช้สำหรับ "bfeed" เมื่อฉันกดปุ่มใน SmartThings และตัวจัดการอื่นใช้สำหรับ "vfeed" เมื่อฉันขอให้ Alexa ป้อน Bella ด้วยคำสั่งเสียง อีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้มีตัวจัดการที่แตกต่างกัน 2 แบบคือ Alexa รู้จักเฉพาะอุปกรณ์ที่เป็นสวิตช์ ไม่ใช่ปุ่ม ดังนั้นฉันจึงต้องหลอกให้ Alexa รู้จักสวิตช์เพื่อเรียกใช้ฟังก์ชัน (ปิดและเปิดดำเนินการแบบเดียวกัน) โอเค มาเริ่มกันเลย

เข้าสู่ระบบ (หรือสร้างบัญชี) ไปยังพอร์ทัล IDE SmartThings ที่ https://ide.smartthings.com โดยใช้บัญชี Samsung หรือบัญชี SmartThings ของคุณ

ยืนยันว่าฮับ SmartThings ของคุณแสดงขึ้นภายใต้ "ตำแหน่งของฉัน" และ "ฮับของฉัน" หากไม่ปรากฏขึ้น ให้แก้ไขปัญหานี้ก่อนดำเนินการต่อ

เราจะสร้างตัวจัดการปุ่มก่อน

คลิกที่ "ตัวจัดการอุปกรณ์ของฉัน" ที่แถบนำทางด้านบน

คลิกที่ปุ่มสีน้ำเงิน "สร้างตัวจัดการอุปกรณ์ใหม่"

เลือกแท็บ "จากโค้ด" และวางโค้ดจากไฟล์ที่แนบมา button_handler.groovy จากนั้นคลิกสร้าง

คลิก "บันทึก" และ "เผยแพร่" "สำหรับฉัน" คุณควรเห็นการแจ้งเตือนสีเขียวปรากฏขึ้นว่า "ประเภทอุปกรณ์เผยแพร่สำเร็จแล้ว"

ตอนนี้ ข้ามไปที่โทรศัพท์ของคุณแล้วเปิดแอป SmartThings คุณควรเห็นตัวจัดการปรากฏเป็นอุปกรณ์ใหม่ คุณจะต้องกำหนดค่าตัวจัดการเพื่อให้โพสต์ไปยังอุปกรณ์อนุภาคของคุณ เลือกอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นใหม่และเปิดการตั้งค่า (ดูเหมือนไอคอนรูปเฟือง)

ป้อนชื่ออุปกรณ์ - ตั้งชื่ออุปกรณ์ตามที่คุณเลือก ฉันแน่ใจว่าแมวของคุณไม่มีชื่อเบลล่า

ป้อนโทเค็นการเข้าถึง - โทเค็นการเข้าถึงจะอยู่ในคอนโซล Particle Build https://build.particle.io/ ใต้การตั้งค่า (ไอคอนรูปเฟืองที่ด้านล่างซ้าย) Access Token จะเป็นสตริงอักขระ 40 ตัว

ป้อนรหัสอุปกรณ์ - พบรหัสอุปกรณ์ในหน้าคอนโซลอนุภาคเป็นสตริงอักขระ 24 ตัว และยังเห็นได้ใน URL ของอนุภาคทั้งหมดเมื่อคุณลงชื่อเข้าใช้บัญชีที่ทำงานบนอุปกรณ์อนุภาคของคุณ Device ID เห็น BOLD ใน URL:

คลิกบันทึก

คลิกปุ่มฟีด!

เมื่อคลิกปุ่มฟีด คุณจะได้ยินเสียงทำนองและให้เซอร์โวหมุน คุณควรเห็นกิจกรรมที่เผยแพร่ในบันทึกเหตุการณ์คอนโซลอนุภาคด้วย

ต่อไป เราจะสร้าง Device Handler สำหรับ Alexa

ทำตามขั้นตอนเดียวกับด้านบน ไปที่พอร์ทัล IDE SmartThings และคลิกที่ "ตัวจัดการอุปกรณ์ของฉัน" ที่แถบนำทางด้านบน คลิกที่ปุ่มสีน้ำเงิน "สร้างตัวจัดการอุปกรณ์ใหม่"

เลือกแท็บ "จากรหัส" และวางรหัสจากไฟล์ที่แนบมา alexa_handler.groovy จากนั้นคลิกสร้าง

คลิก "บันทึก" และ "เผยแพร่" "สำหรับฉัน" คุณควรเห็นการแจ้งเตือนสีเขียวปรากฏขึ้นว่า "ประเภทอุปกรณ์เผยแพร่สำเร็จแล้ว"

ตอนนี้ ให้ข้ามกลับไปที่โทรศัพท์ของคุณแล้วเปิดแอป SmartThings คุณควรเห็นตัวจัดการปรากฏเป็นอุปกรณ์ใหม่ แต่คราวนี้ไม่มีปุ่มใดๆ คุณจะต้องกำหนดค่าตัวจัดการด้วยโทเค็นการเข้าถึงและรหัสอุปกรณ์เหมือนกับที่คุณทำก่อนหน้านี้

เลือกอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นใหม่ใน SmartThings และเปิดการตั้งค่า (ดูเหมือนไอคอนรูปเฟือง)

ป้อนชื่ออุปกรณ์ - ตั้งชื่ออุปกรณ์ตามที่คุณเลือก ฉันเรียกมันว่า "Cat Feeder Handler for Alexa" เพื่อให้ภรรยาของฉันรู้ว่ามันไม่ใช่ปุ่ม Cat Feeder

ป้อนโทเค็นการเข้าถึงและป้อน ID อุปกรณ์ จากนั้นคลิกบันทึก

ตอนนี้ เปิดแอป Alexa บนโทรศัพท์ของคุณ หากคุณยังไม่เคยทำมาก่อน ให้เปิดใช้งาน SmartThings Alexa Skill และเชื่อมโยงบัญชี SmartThings ของคุณกับแอป Alexa จากนั้นไปที่หน้าจอโฮมอัจฉริยะแล้วคลิก "เพิ่มอุปกรณ์" สามารถทำได้โดยพูดว่า "Alexa ค้นหาอุปกรณ์" อุปกรณ์ควรปรากฏขึ้นพร้อมกับไอคอนสวิตช์ โดยจะตั้งชื่อตามที่คุณตั้งชื่อตัวจัดการใน SmartThings คุณสามารถเปลี่ยนชื่อในแอป Alexa ได้หากต้องการ แต่จำไว้ว่านี่เป็นประเภทสวิตช์ ดังนั้นจะต้องพูดว่า "Alexa, turn on" หรือ "Alexa, turn off" ฉันรู้ว่าการพูดว่า "เปิดเครื่องป้อนแมว" นั้นไม่ใช่เรื่องดี ดังนั้นทางเลือกอื่นคือสร้างกิจวัตรใหม่ในแอป Alexa แล้วเรียกด้วยวลีที่คุณต้องการ ฉันทำกิจวัตรที่เรียกว่า "ฟีดเบลล่า" ซึ่งเปิดสวิตช์ป้อนอาหารแมว

การคลิกสวิตช์ในแอป Alexa จะทำให้เรียกใช้ฟังก์ชันฟีดได้สำเร็จ บันทึกเหตุการณ์ของคอนโซลอนุภาคควรโพสต์เหตุการณ์ที่ระบุเช่นกัน

เมื่อคุณมีทุกอย่างที่มีชื่อในแบบที่คุณต้องการแล้ว ไปลองดูกันเลย!

ขั้นตอนที่ 7: นำทุกอย่างมารวมกัน

ส่วนสุดท้ายที่ฉันไม่ได้พูดถึงคือวิธีกำหนดเวลาฟีดและบันทึกกิจกรรมที่เผยแพร่ใน Google ชีต คุณอาจคิดว่าแอป Alexa สามารถใช้สร้างกิจวัตรสำหรับกำหนดการได้ แต่จะไม่อนุญาตให้เราบันทึกกำหนดการกับคำสั่งเสียงหรือปุ่ม ดังนั้นจึงมีแอปเพล็ต IFTTT สำหรับอนุภาคที่เราจะใช้แทน

มาสร้างแอปเพล็ต IFTTT สำหรับการตั้งเวลาฟีดกัน

ไปที่ https://ifttt.com หรือดาวน์โหลดแอปสมาร์ทโฟน IFTTT และเข้าสู่ระบบ (สร้างบัญชีหากจำเป็น)

หากคุณยังใหม่กับ IFTTT มันตรงไปตรงมามาก ทุกแอปเพล็ตประกอบด้วย IF (เงื่อนไขหรือทริกเกอร์) และ THAT (การดำเนินการบางอย่างที่ต้องทำ)

ดังนั้นเมื่อเข้าสู่ระบบ IFTTT แล้ว ให้สร้างแอปเพล็ตใหม่ เลือก IF และค้นหาหรือเลือก "วันที่และเวลา" คุณกำหนดค่าสิ่งนี้ตามกำหนดเวลาที่คุณต้องการ จากนั้นทำตามขั้นตอนต่างๆ และเมื่อคุณไปถึง THAT คุณจะค้นหา "Particle" และเลือก "Call a Function" กรอกข้อมูลในฟิลด์ตามในภาพหน้าจอด้านบน อย่าลืมใช้ "sfeed" เป็นอินพุต เนื่องจากเป็นคำสั่งที่จำเป็นในการเผยแพร่เหตุการณ์ "Fed by schedule" คุณอาจต้องเชื่อมต่อหรือลงชื่อเข้าใช้บัญชีอนุภาคของคุณขณะตั้งค่าแอปเพล็ตนี้ บันทึกแอปเพล็ตและคุณควรจะไปได้ดี หากคุณต้องการทดสอบ เพียงเปลี่ยนวันที่และเวลาเป็นใกล้ในอนาคตและดูว่าทริกเกอร์นั้นถูกต้องหรือไม่

ตอนนี้เพื่อสร้างแอปเพล็ต IFTTT สำหรับจัดการ 3 ประเภทเหตุการณ์

มี 3 คำสั่งที่เราต้องพิจารณาเมื่อเครื่องป้อนอาหารแมวทำงาน สิ่งเหล่านี้มีฮาร์ดโค้ดในเฟิร์มแวร์ของอนุภาค:

เบลล่าป้อนด้วยกำหนดการเบลล่าป้อนด้วยปุ่มเบลล่าป้อนด้วยคำสั่งเสียง

หากสัตว์เลี้ยงของคุณไม่มีชื่อ "เบลล่า" คุณอาจต้องการเปลี่ยนสิ่งนี้ในเฟิร์มแวร์และแฟลชอีกครั้ง เปลี่ยนข้อความในบรรทัด Particle.publish ของรหัสอนุภาค

สร้างแอปเพล็ต IFTTT ใหม่ (ต้องทำ 3 ครั้ง สำหรับแต่ละประเภทงาน)

เริ่มต้นด้วย IF ค้นหาอนุภาคและเลือก "เผยแพร่กิจกรรมใหม่" ชื่อเหตุการณ์จะต้องเป็นชื่อเหตุการณ์ที่เผยแพร่ตามที่คุณมีในเฟิร์มแวร์ของคุณ ตัวอย่างเช่น "Bella fed by schedule" เป็นชื่อกิจกรรมที่แน่นอนในรหัสที่ฉันให้ไว้ ตรวจสอบภาพหน้าจอขณะที่ฉันกรอกข้อมูลเพื่อใช้อ้างอิง คุณจะต้องสร้าง IFTTT อีก 2 รายการเพื่อจัดการกิจกรรมอื่นๆ ด้วย แอปเพล็ตนี้จะสร้างชีตใหม่ใน google ไดรฟ์ของคุณหากไม่มีอยู่แล้ว และบันทึกกิจกรรมใหม่ในแถวว่างถัดไป