IoT Cat Feeder باستخدام جسيمات فوتون مدمجة مع Alexa و SmartThings و IFTTT و Google Sheets: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

إن الحاجة إلى وحدة تغذية قطط أوتوماتيكية تشرح نفسها بنفسها. القطط (اسم قطتنا هو بيلا) يمكن أن تكون بغيضة عند الجوع وإذا كانت قطتك مثل قطتي ستأكل الوعاء جافًا في كل مرة. كنت بحاجة إلى طريقة لتوزيع كمية خاضعة للرقابة من الطعام تلقائيًا من خلال 3 طرق - 1. أمر صوتي من Alexa ، 2. بواسطة جدول زمني ، و 3. بواسطة زر في SmartThings. أردت أيضًا طريقة لتتبع كيف ومتى يتم إطعام القطة حتى لا نطعم مرتين (أحيانًا عندما تقوم زوجتي بإطعام القطة ثم أطعمها مرة أخرى بعد 15 دقيقة).

هذا المشروع ليس صعبًا للغاية ، فأنا لست مطورًا ولا مهندسًا ، ولكن كان هناك العديد من الموارد عبر الإنترنت التي ساعدتني. أقوم بتجميع كل ما استخدمته وكل الخطوات اللازمة لإكمال هذا المشروع أيضًا. استمتع ، وبناء سعيد!

الخطوة 1: احصل على جميع المواد التي تحتاجها - ما يقرب من 100 دولار

إليك كل شيء اشتريته لصنع وحدة تغذية القطط هذه. لقد كان حوالي 100 دولار وهو ما يزيد قليلاً عن 75 دولارًا التي خططت لها ولكنها ذهبت لبعض الأجزاء ذات الجودة الأفضل لضمان استمرارها. بعض المواد التي كان عليّ أن أصنعها بالفعل مثل غراء الخشب ، مسدس الغراء الساخن ، جهاز تثبيت المسامير 18ga ، ورق الرمل ، حشو الخشب ، إلخ. تندرج هذه المواد ضمن "الأدوات" في رأيي وليست كلها ضرورية. أنا فقط أذهب إلى أبعد الحدود أحيانًا في جعل الأشياء جميلة.

إذا انحرفت عن هذه المنتجات بالضبط ، فتأكد فقط من أن المؤازرة الخاصة بك بها ترس معدني ولاحظ عدد الأسنان لأن ذراع / قرن المؤازرة سيحتاج إلى نفس عدد الأسنان. المؤازرة والذراع المدرجان أدناه 25T ، أي 25 سنًا. أيضًا ، استخدمت ذراعًا بلاستيكيًا في أول جولة وأسنان مجردة في غضون أسبوع من الاستخدام ، لذا لا تسلك الطريق البلاستيكي ، احصل على المعدن.

1. جسيمات فوتون 19.99 دولارًا أمريكيًا

2. أسلاك اللوح والطائر 7.69 دولار

3. Servo 19.99 دولارًا أمريكيًا

4. ذراع / قرن مؤازر معدني 8.98 دولار

5. بيزو بوزر 5.05 دولار

6. موزع الحبوب 14.95 دولارًا أمريكيًا

7. لوح ألياف من متجر لاجهزة الكمبيوتر للصندوق ، قطعتان فقط في حالة تعطل 20 دولارًا

8. طلاء بخاخ مطّاط بالصدأ $ 5.97

8. متفرقات. أشياء مثل البراغي ، غراء الخشب ، المسامير ، ورق الرمل ، حشو الخشب ، إلخ.

الخطوة 2: إعداد فوتون الجسيمات

الخطوة الأولى هي توصيل جسيم الفوتون بالإنترنت. هذا سهل للغاية ، خاصةً مع الأدلة التي يوفرها Particle. قم بتنزيل تطبيق Particle على هاتفك ، وأنشئ حسابًا للجسيمات ، واتبع الدليل لتوصيله بشبكة wifi الخاصة بك. شاهد الفيديو واتبع هذه التعليمات!

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

الخطوة 3: قم بتوصيل الجسيمات بـ Servo و Breadboard و Buzzer

حسنًا ، نحتاج الآن إلى توصيل الجسيم بالمؤازرة والجرس باستخدام لوح التجارب. قم بتوصيل الجسيمات بلوح التجارب مع ترك فتحتين على كل جانب ، لا يهم حقًا مكان وضع الجسيمات خارج ذلك. لقد قمت بلحام الأسلاك الخاصة بي في الجرس ثم استخدمت الغراء الساخن لتثبيته. تتمثل الطريقة الأبسط في استخدام الموصلات الطرفية أو الموصلات الطرفية وتجعيدها باستخدام الزردية. هذا يعود إليك.

قم بتوصيل أسلاك المؤازرة:

سلك مضاعفات أحمر VIN

A5 سلك مؤازر أصفر

سلك مؤازر أسود GND

قم بتوصيل أسلاك الجرس (لا يهم أيهما):

سلك الجرس D0

سلك الجرس GND

الخطوة 4: وامض كود الفوتون

الآن بعد أن قمت بتوصيله بالأسلاك ، دعنا نومض رمز البرنامج الثابت للفوتون ونختبر أن الجرس يعزف لحنًا وأن المؤازرة تدور.

قم بتسجيل الدخول إلى وحدة التحكم في بناء الجسيمات باستخدام حسابك

انقر فوق زر الرمز الموجود على شريط الأدوات على الجانب الأيسر. انسخ والصق رمز البرنامج الثابت المقدم (cat_feeder.c) في وحدة التحكم في الإنشاء ، واستبدل أي رمز موجود هناك افتراضيًا.

شرح بسيط عن وظيفة التغذية. نظرًا لأنه يمكن استدعاء التغذية من خلال 3 طرق مختلفة (الزر ، الصوت ، الجدول الزمني) ، نحتاج إلى 3 أوامر مختلفة لنشر كل حدث حتى نعرف كيف تم إطعام القطة. هذه الأوامر هي "bfeed" عند تغذيتها بالزر ، و "sfeed" عند التغذية بالجدول الزمني و "vfeed" عند تغذيتها بأمر صوتي.

انقر فوق الزر Folder looking لحفظ الكود الخاص بك ، وامنحه اسمًا من اختيارك.

انقر فوق زر التحقق (يبدو كعلامة اختيار مع دائرة حولها). بعد لحظات قليلة سترى في شريط الحالة السفلي:

تجميع التعليمات البرمجية … تم التحقق من الرمز. عمل عظيم! مستعد.

الآن ، انقر فوق الزر Flash الموجود على شريط الأدوات الأيسر (يشبه صاعقة البرق). بعد لحظات قليلة سترى في شريط الحالة السفلي:

وامض كود … فلاش ناجح! يتم تحديث جهازك. مستعد.

بعد ذلك ، قم بتسجيل الدخول إلى وحدة التحكم في الجسيمات

انقر فوق الجسيم الفوتون الخاص بك. هذه صفحة حالة لجهازك ، يمكنك أن ترى في سجلات الأحداث عندما يتم اتخاذ إجراءات ، مثل رمز وامض أو عندما يتم نشر الأحداث من استدعاء أوامر الخلاصة. لبدء أمر التغذية ، ستستخدم لوحة الوظيفة على الجانب الأيمن من وحدة التحكم هذه. نظرًا لأن الوظيفة تسمى "feed" في الكود ، يجب أن تراها ومربع إدخال وسيطة.

اكتب "bfeed" في مربع إدخال الوسيطة وانقر فوق اتصال.

يجب أن يؤدي هذا إلى تشغيل اللحن ثم تشغيل المؤازرة. إذا كنت تريد ، لأغراض الاختبار ، تغيير وقت التأخير في الرمز من 330 مللي ثانية إلى شيء أطول مثل 5000 إذا كنت تريد التحقق من تشغيل المؤازرة. تحتاج إلى النقر فوق الزر Flash في كل مرة تقوم فيها بإجراء أي تغييرات على الرمز. ستحتاج على الأرجح إلى ضبط التأخير لاحقًا للحصول على المقدار المطلوب من الدوران (مثل إطعام كلب ، قد ترغب في صرف المزيد من الطعام).

الخطوة 5: اصنع صندوقًا لإيواء كل شيء

تتكون هذه الخطوة من مهاراتك في النجارة الجيدة. لقد اشتريت ألواح ألياف 2 × 4 أقدام لصنع الصندوق لأنه قوي وسلس الملمس ورخيص نسبيًا وسهل القطع / العمل به. يمكنك اختيار أي مادة. هذه الخطوة هي حقًا وفقًا لتقديرك في كيفية بنائها لأن لكل شخص احتياجات مختلفة. لن يكون لدي خطوة مفصلة خطوة بخطوة لإنشاء الصندوق ولكن يمكنني مشاركة عملية التفكير والأساليب التي استخدمتها.

كان هناك عدد من العوامل التي أخذتها في الاعتبار عند تصميم الصندوق. أردت هذا الشيء مضغوطًا قدر الإمكان. كنت أرغب في صيانتها بسهولة لتنظيفها و / أو إصلاحها إذا تعطلت. أخيرًا ، أردت أن يكون أنبوب الموزع مكشوفًا حتى أتمكن من رؤية ما إذا كان الطعام ينفد. مع وضع هذا في الاعتبار ، قمت بإنشاء الصندوق أولاً ثم قمت بقياس الأبعاد الداخلية لإنشاء إطار مربع يتم توصيل وحدة الموزع والمؤازرة واللوحة به. وبهذه الطريقة يمكن رفع الوحدة بأكملها مباشرةً من الصندوق للصيانة. شاهد الصور.

الخطوة 6: معالجات جهاز SmartThings

تشرح هذه الخطوة كيفية تنفيذ استدعاء وظيفة التغذية باستخدام SmartThings و Alexa. للقيام بذلك ، كان علي أن أكتب معالجات جهاز رائعة. أحد المعالجات هو "bfeed" عندما أضغط على الزر في SmartThings والمعالج الآخر هو لـ "vfeed" عندما أطلب من Alexa إطعام Bella بأمر صوتي. سبب آخر لوجود معالجين مختلفين هو أن Alexa يتعرف فقط على الأجهزة التي هي مفاتيح ، وليس أزرار. لذلك اضطررت إلى خداع Alexa للتعرف على المفتاح لاستدعاء الوظيفة (إيقاف تشغيل وتشغيل نفس الإجراء). حسنًا ، لنبدأ.

تسجيل الدخول (أو إنشاء حساب) إلى بوابة IDE SmartThings على https://ide.smartthings.com باستخدام إما حساب Samsung أو حساب SmartThings الخاص بك.

تأكد من ظهور مركز SmartThings الخاص بك ضمن "My Locations" و "My Hubs (محاور). إذا لم يظهر ، فقم باستكشاف الأخطاء وإصلاحها قبل المتابعة.

سنقوم بإنشاء معالج الأزرار أولاً

انقر فوق "معالجات جهازي" في شريط التنقل العلوي.

انقر فوق الزر الأزرق "إنشاء معالج جهاز جديد"

حدد علامة التبويب "من الرمز" والصق الرمز من الملف المرفق button_handler.groovy. ثم انقر فوق إنشاء.

انقر فوق "حفظ" و "نشر" "بالنسبة لي". من المفترض أن يظهر لك إشعار أخضر يفيد بأن "تم نشر نوع الجهاز بنجاح".

الآن ، انتقل إلى هاتفك وافتح تطبيق SmartThings. يجب أن ترى المعالج يظهر كجهاز جديد. ستحتاج إلى تكوين المعالج بحيث ينشر على جهاز الجسيمات الخاص بك. حدد الجهاز الذي تم إنشاؤه حديثًا وافتح "الإعدادات" (يشبه رمز الترس).

أدخل اسم الجهاز - قم بتسمية الجهاز مهما كان اختيارك ، أنا متأكد من أن قطتك لم تحمل أيضًا اسم Bella.

أدخل رمز الوصول - سيتم العثور على رمز الوصول في وحدة تحكم Particle Build https://build.particle.io/ ضمن الإعدادات (رمز الترس في أسفل اليسار). سيكون رمز الوصول عبارة عن سلسلة مكونة من 40 حرفًا.

أدخل معرف الجهاز - تم العثور على معرّف الجهاز في صفحة Particle Console كسلسلة مكونة من 24 حرفًا ويمكن رؤيته أيضًا في جميع عناوين URL للجسيمات عند تسجيل الدخول إلى حسابك أثناء العمل على جهاز الجسيمات. معرف الجهاز الذي يظهر بالخط العريض في عنوان URL:

انقر فوق حفظ.

انقر فوق الزر "موجز ويب"!

بالنقر فوق زر التغذية ، يجب أن تسمع اللحن وتحصل على المؤازرة لتتحول. يجب أن تشاهد أيضًا الأحداث المنشورة في سجل أحداث وحدة التحكم في الجسيمات.

بعد ذلك ، سننشئ Device Handler لـ Alexa

اتبع نفس الإجراء على النحو الوارد أعلاه. انتقل إلى بوابة IDE SmartThings وانقر فوق "معالجات جهازي" في شريط التنقل العلوي. انقر على الزر الأزرق "إنشاء معالج جهاز جديد"

حدد علامة التبويب "من الرمز" والصق الرمز من الملف المرفق alexa_handler.groovy. ثم انقر فوق إنشاء.

انقر فوق "حفظ" و "نشر" "بالنسبة لي". من المفترض أن يظهر لك إشعار أخضر يفيد بأن "تم نشر نوع الجهاز بنجاح".

الآن ، انتقل مرة أخرى إلى هاتفك وافتح تطبيق SmartThings. يجب أن ترى المعالج يظهر كجهاز جديد ولكن هذه المرة بدون أي زر. ستحتاج إلى تكوين المعالج باستخدام رمز الوصول ومعرف الجهاز تمامًا كما فعلت سابقًا.

حدد الجهاز الذي تم إنشاؤه حديثًا في SmartThings وافتح الإعدادات (يشبه رمز الترس).

أدخل اسم الجهاز - قم بتسمية الجهاز مهما كان اختيارك ، وسميته "Cat Feeder Handler for Alexa" حتى تعرف زوجتي أنه ليس زر Cat Feeder.

أدخل رمز الوصول وأدخل معرف الجهاز ، ثم انقر فوق حفظ.

الآن ، افتح تطبيق Alexa الخاص بك على هاتفك. إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل من قبل ، فقم بتمكين SmartThings Alexa Skill واربط حساب SmartThings الخاص بك بتطبيق Alexa. ثم انتقل إلى الشاشة الرئيسية الذكية وانقر على "إضافة جهاز". يمكن القيام بذلك أيضًا بقول "Alexa ، اكتشف الأجهزة". يجب أن يظهر الجهاز مع رمز التبديل ، وسيتم تسميته بكل ما قمت بتسميته المعالج في SmartThings. يمكنك تغيير اسمها في تطبيق Alexa إذا كنت تريد ذلك ، ولكن تذكر أن هذا هو نوع تبديل لذا سيتطلب قول "Alexa ، قم بتشغيل" أو "Alexa ، إيقاف تشغيل". أعلم أنه ليس من الجيد قول "تشغيل وحدة تغذية القطط" لذا فإن البديل هو إنشاء روتين جديد في تطبيق Alexa وتسميته بالعبارة التي تريدها بالضبط. لقد قمت بعمل روتيني يسمى "Feed Bella" والذي يقوم بتشغيل مفتاح تغذية القطط.

من خلال النقر فوق المفتاح في تطبيق Alexa ، يجب أن تقوم الآن باستدعاء وظيفة الخلاصة بنجاح. يجب أن يقوم سجل أحداث Particle Console أيضًا بنشر الأحداث التي تشير إلى ذلك.

بمجرد أن يتم تسمية كل شيء بالطريقة التي تريدها ، امض قدمًا وجربها!

الخطوة 7: وضع كل ذلك معًا

آخر قطعة لم أقم بتغطيتها هي كيفية جدولة الخلاصات وتسجيل الأحداث المنشورة في ورقة Google. ربما تفكر في إمكانية استخدام تطبيق Alexa لعمل روتين للجدول الزمني ولكن هذا لن يسمح لنا بتسجيل الجدول مقابل الأمر الصوتي أو الزر. لذا بدلاً من ذلك ، هناك برنامج IFTTT الصغير للجسيمات الذي سنستخدمه بالفعل.

لنقم بإنشاء التطبيق الصغير IFTTT لجدولة الخلاصات

انتقل إلى https://ifttt.com أو قم بتنزيل تطبيق IFTTT للهواتف الذكية وقم بتسجيل الدخول (أنشئ حسابًا إذا لزم الأمر)

إذا كنت جديدًا على IFTTT ، فهذا أمر واضح ومباشر. يتكون كل برنامج صغير من IF (شرط أو مشغل) و THAT (بعض الإجراءات التي يجب القيام بها).

لذلك بمجرد تسجيل الدخول إلى IFTTT ، أنشئ تطبيقًا صغيرًا جديدًا ، وحدد IF وابحث عن أو حدد "التاريخ والوقت". يمكنك تكوين هذا لأي جدول تفضله. ثم تابع الخطوات وبمجرد وصولك إلى ذلك سوف تبحث عن "الجسيمات" واختر "استدعاء وظيفة". املأ الحقول كما في لقطة الشاشة أعلاه ، تأكد من استخدام "sfeed" كإدخال لأن هذا هو الأمر المطلوب لنشر حدث "Fed حسب الجدول الزمني". قد تحتاج إلى الاتصال أو تسجيل الدخول إلى حساب الجسيمات الخاص بك أثناء إعداد هذا التطبيق الصغير. احفظ التطبيق الصغير ويجب أن تكون على ما يرام. إذا كنت ترغب في الاختبار ، فما عليك سوى تغيير التاريخ والوقت للاقتراب في المستقبل ومعرفة ما إذا كان يتم تشغيلهما بشكل صحيح.

الآن لإنشاء تطبيقات IFTTT الصغيرة للتعامل مع أنواع الأحداث الثلاثة

هناك 3 أوامر نحتاج إلى حسابها عند تشغيل وحدة تغذية القطط. يتم ترميزها الثابت في البرامج الثابتة للجسيمات:

تغذية بيلا حسب الجدول الزمني

إذا لم يتم تسمية حيوانك الأليف "Bella" ، فربما تريد تغيير هذا في البرنامج الثابت ، وإعادة الفلاش. قم بتغيير النص الموجود في سطر Particle.publish لرمز الجسيمات.

أنشئ تطبيق IFTTT صغير جديد. (يلزم القيام بذلك 3 مرات ، لكل نوع حدث)

بدءًا من IF ، ابحث عن Particle وحدد "تم نشر حدث جديد". يجب أن يكون اسم الحدث هو اسم الحدث المنشور الدقيق الموجود في البرنامج الثابت الخاص بك. على سبيل المثال ، "Bella fed by Schedule" هو اسم الحدث المحدد في الكود الذي قدمته لك. تحقق من لقطة الشاشة حيث ملأتها كمرجع. ستحتاج إلى إنشاء 2 IFTTT إضافيين للتعامل مع الأحداث الأخرى أيضًا. سيقوم هذا التطبيق الصغير بإنشاء ورقة جديدة في محرك google الخاص بك إذا لم تكن موجودة بالفعل وتسجيل أحداث جديدة في الصف الفارغ التالي.