支持小爱同学的ESP32+MG995做的自动喂鱼器
本帖最后由 sunbeat 于 2024-4-22 13:32 编辑项目源码地址：
https://github.com/sunhanaix/FeedFish
## 简述
本项目基于ESP32做主控+MG995做舵机，做一个户外给鱼自动喂食的装置。
可以通过小爱同学，进行语音控制喂食；
可以通过web页面，进行状态查看，日志查看，喂食操作，定时设置；
可以根据定时设置情况，按定时计划，执行对应操作（比如喂食，比如重启自己）；
[操作视频](https://www.bilibili.com/video/BV1Sw4m117XV)
## 功能描述
**1. ESP32部分**
在ESP32启动时，舵机先做一个初始化，正转一定时间，反转一定时间；
然后ESP32开始向自己的MQTT服务器发送一些状态信息（启动通知，执行动作通知等），订阅相关的主题（/xxx/servo/action），当收到类似{'act':'xx'}请求时，
act为query：查询当前连接信息，计划任务信息，将信息扔给MQTT的/xxx/servo/data；
act为reboot：重启自己；
act为do：执行一次喂鱼操作；
act为set_cfg：获得cfg_data（计划任务配置信息），将之写入boot.ini，然后重启自己，确保新任务生效；
由于ESP32的micropython不支持threading，在执行多个任务时，尽可能通过while循环来进行某个任务的执行；
计划任务的配置格式，参考linux的crontab配置格式（只是一个简易实现，仅完成部分简化功能）；
由于之前没有操作过舵机，看淘宝上MG995是360度的，想着360度比180度的好，就买的这个。调试时发现，它没法儿像其它舵机那样，精确到某个角度。
MG995只能给它正转指令或者反转指令。然后它就开始转起来，停不下来了。
直到你再给它一个停止指令，它再停下来。
> MG995舵机的中点位置是1500微秒（usec）， 脉冲宽度范围是500到2500微秒，死区宽度是8微秒。
> 舵机的控制信号通常遵循以下规律： 当脉冲宽度小于中点位置时，舵机向一个方向转动。 当脉冲宽度大于中点位置时，舵机向相反方向转动。
> 当脉冲宽度等于中点位置时，舵机停止转动。 因此由脉冲宽度范围是500到2500微秒可知，
> 当设置pwm.duty_ns(2500*1000)时，舵机反转速度最大
> 当设置pwm.duty_ns(500*1000)时，舵机正转速度最大
也就这么将就着用了。考虑舵机功率，从ESP32的VIN和GND引电（有5V）。
怕舵机启动时电流过大，给它正负极之间加了一个470uF的电容。
实际测了下，不加电容的话，带负载情况下启动舵机，电压在5V，电流在90mA-220mA之间，基本也还能接受。
连接如图：
!(https://www.sunbeatus.com/img/conn_pic.png)
为了在户外防雨，是把esp32和舵机放在外卖汤盒里面。
给汤盒钻了两个眼儿，一个插usb线供电，一个把舵机那个转轴露出到外面。
漏眼儿的地方，用热熔胶封上，避免进水。
矿泉水瓶子上把舵机戴的帽子用热熔胶固定在矿泉水瓶上。
矿泉水瓶上方瓶身处，用烧红的铁丝，扎许多洞洞，将来倒置它时，鱼食从此处流出来。
为了防止下雨等情况，给瓶身脖子处，拿塑料袋剪裁一个小裙子，也是热熔胶固定下。
下面是整个喂鱼器的完整外观，如下图：
esp32会每隔一分钟，向主题/xxx/servo/log向mqtt服务器发送自己的心跳信息。
考虑到可能在线升级程序代码，给esp32增加了通过mqtt传送文件的部分，实现自己的“OTA”
**esp32涉及的程序文件目录为：iot_dev**
- > *pwm_servo.py* 这个是舵机操控部分代码
- > *act_mqtt.py* 这个是响应mqtt协议发过来的各种指令部分
- > *iot_config.py* 这个是配置文件部分，所有的关键参数，在这里进行配置
- > *main.py* 这个是主程序部分
- > *function.py* 这个是封装的一些常用函数部分。另外由于ESP32的RAM不大，有时会莫名其妙的内存不够，把一些功能拆分到function.py这里面后，这个情况就没有了。
**2. 公网服务器部分**
这部分部署在一个公网服务器上（我自己的VPS，上面装mosquitto的MQTT服务器），用于做web前端展现以及后端监听mqtt的几个主题进行响应。
!(https://www.sunbeatus.com/img/FeedFishWeb.png)
**监听是/xxx/servo/log的信息：** 将esp32发来的日志，入库到本地的sqlite3数据库中。在载入web管理页面时，通过本地sqlite3数据库的记录，判断ESP32是在线状态还是离线状态；
**监听巴法云的对应主题FeedFish001信息：** 收到巴法云的指令（或者小爱同学），操作mqtt想/xxx/servo/action发送开机指令给esp32执行动作；
**公网服务器涉及的程序文件目录为：pub_server**
- > *static/* 这个目录是放javascript脚本，css等素材，很多历史遗留的东西，抄来抄去也就没去除无用东西了。
- > *templates* 这个目录存放html的模板文件；
- [ ] login_templ.html 是登录模板文件；
- [ ] *index.html* 是首页模板文件；
- [ ] *logs.html* 是日志展示页面模板文件；
> - *servo_web.py* 这个是WEB的主页面
> - *config.py* 这个是公网服务器上涉及配置的各个参数
> - *MyDB.py* 这个是web鉴权的数据库管理模块
> - *log2sqlite.py* 这个是监听/xxx/servo/log的mqtt订阅，然后存入本地sqlite库
> - *bemfa.py* 这个是监听巴法云的订阅交互
> - *MyMQTT.py* 这个是封装的mqtt的一些模块
**3. 个人电脑部分**
这个主要是封装一个程序更新操作：
```
d:\>op_firmware.py
usage: op_firmware.py [-h] [-t TOPIC] [-a ACTION] [-sf SOURCE_FILE] [-tf TARGET_FILE]
op_firmware.py: error: No topic specified, add --topic /x/x/x or -t /x/x/x
d:\perl_wrk\ESP32_init\python带伺服电机\laptop>op_firmware.py -h
usage: op_firmware.py [-h] [-t TOPIC] [-a ACTION] [-sf SOURCE_FILE] [-tf TARGET_FILE]
Manage IoT device operations
options:
-h, --help show this help message and exit
-t TOPIC, --topic TOPIC
which iot topic should be selected
-a ACTION, --action ACTION
get/push/cmd
-sf SOURCE_FILE, --source_file SOURCE_FILE
source file to be deal
-tf TARGET_FILE, --target_file TARGET_FILE
target file to be deal
example1, update local main.py to remote ESP32's main.py:
op_firmware.py -a push -t /dean/servo -sf main.py -tf main.py
example2, get remote ESP32's main.py to local main_t.py:
op_firmware.py -a get -t /dean/servo -sf main.py -tf main_t.py
```
**相关文件存放的目录为：laptop**
- op_firmware.py 这个是操作ESp32程序微码主程序
- pc_config.py 这个是对应的配置文件 esp01就可以办到，非要拿es32大材小用 WalterWang 发表于 2024-4-22 11:50
我是用的 减速电机+延时关闭板子+智能插座 制作得 定时喂鱼，可以用远程控制插座实现随时开关 喂鱼。
我的这个舵机的正负极一直通着电，信号线只是需要的时候给个pwm信号。
不知道一直这样给舵机加电，会不会过热。
我模电这块儿底子弱。
你的智能插座方案，电源隔离性好。
这样的话 esp32可玩性挺大啊 之前整过ha对接插座开关电
mqtt可以使用腾讯云的 有免费额度
小爱同学是如何调用的？ 小爱同学可玩性还是很高，我感觉智能家居很有前途！ 这几天正在学8266，感谢楼主分享。{:1_893:} 网页有内嵌esp32-cam的视频流吗？
留个方式给我，交流~ 厉害，家里鱼鱼有福了 我去。。。大神呐，膜拜！可惜家里的几条鱼都被养死了。。。。呜呜 感谢大佬的分享 这里还了，一直有这个想法，无从下手，学习了。