养了一只柯基，4个月大，工作日中午没法喂饭。网上带远程喂食的机器￥399，虽然不贵但是不并想花这个钱。于是计划用万能的树莓派DIY一个可以远程控制和监控的喂食机。

先看效果:

列出原料List：

• 树莓派一块，闲鱼收的3B 加上TF卡
• 电源+microUSB线，用的ipad的头刚好5V2A
• 步进电机28BYJ4+ULN2003驱动板
• 杜邦线母对母若干
• USB免驱渣像素摄像头一个
• 热熔胶+胶枪，宽胶布，502胶
• 鞋盒子上剪的硬纸板一块
• 怡宝大水一桶，快乐水瓶子两个，听装快乐水一罐
• 方形塑料盒子一个

设计原则构思：

1. 尽量利用身边的材料，越便宜越好。图吧垃圾佬加点加满
2. 模块化可拆卸
3. 可定量投喂，可远程控制，可实时监控

主要难点和解决方法：

1. 用什么方式来驱动投喂

   电磁铁 + 开关盖子 电压不足，不够灵敏，容易漏 ❌

   步进电机 + 挡板轮 ✔️

   步进电机可以精准控制转速和转角，更加精准控制投喂量

   六边形挡板轮(用易拉罐皮自制)可分为60°一个档，也能防止漏食。大概下面这样：

         _________         
        /\   狗  /\        
       /  \  粮 /  \       
      /____\ 。/____\       
      \    /   \    /      
       \  /     \  /       
        \/_______\/        
   // 6个格子，转到最下面漏出去                         

2. 移动宽带没有公网IP，如何手机操控

   路由器绑定花生壳ddns，再端口映射给树莓派，花生壳要实名认证麻烦 ❌

   frp内网穿透到有公网IP的虚拟主机 ✔️ 但是速度慢，不稳定，凑合用

3. 组装

   储量桶 = 怡宝大水桶 ✔️

   瓶盖嵌入到塑料盒子里 = 无缝连接储量桶 ✔️

   步进电机轴插入502硬化的纸板，热熔胶连接纸板和易拉罐做的挡板轮 ✔️

   挡板轮装入塑料盒，热熔胶固定步进电机在外壳上 ✔️

   塑料盒用宽胶布固定在狗笼上 ✔️

   塑料盒下部分挖空，连接可乐瓶当管子 ✔️

4. 编码

   PHP有GPIO库ronanguilloux/php-gpio。照着网上python代码翻译过来即可。

   PHP微信公众号库，选用的overtrue/wechat。个人订阅号无法认证，功能受限，只能被动接受消息并回复，也无法使用临时素材。凑合用。

   GPIO驱动步进电机例程：

   <?php
   require_once __DIR__ .'/vendor/autoload.php';
   
   use PhpGpio\Gpio;
   
   // 使用脚本逆时针转360° php motor.php -1 360 
   class Motor
   {
      private $gpio = null;
       // 选用的pin脚号
      private $pins = [4, 17, 23 ,24];
       // 8步时序更精准
      private $seq = [ [ 1, 0, 0, 0 ], [ 1, 1, 0, 0 ], [ 0, 1, 0, 0 ], [ 0, 1, 1, 0 ], [ 0, 0, 1, 0 ], [ 0, 0, 1, 1 ], [ 0, 0, 0, 1 ], [ 1, 0, 0, 1 ] ];
   
      public function __construct() {
          $this->gpio = new Gpio();
      }
   
      private function init() {
          $gpio = $this->gpio;
          foreach ($this->pins as $pin) {
              $gpio->setup($pin, 'out');
              $gpio->output($pin, 0);
          }
      }
   
      private function run($delay, $direction, $angle) {
          $step = $seqN = 0;
          $pins = $this->pins;
          $gpio = $this->gpio;
          $seqs = $this->seq;
          $total = $angle * 4 * 1024 / 360;
   
          if ($direction == -1) {
              $seqN = 7;
          }
          while ($step < $total) {
              $step ++;
              foreach ($pins as $k => $pin) {
                  $seq = $seqs[$seqN];
                  if ($seq[$k] != 0) {
                      $gpio->output($pin, 1);
                  } else {
                      $gpio->output($pin, 0);
                  }
              }
              $seqN += $direction;
              if ($seqN == -1) {
                  $seqN = 7;
              } elseif ($seqN == 8) {
                  $seqN = 0;
              }
              usleep($delay * 1000 * 1000);
          }
      }
   
      public function start($direction, $angle) {
          $this->init();
           // 0.002秒已经够短了，再小容易卡住不动
          $this->run(0.002, $direction, $angle);
          $this->gpio->unexportAll();
      }
   }
   
   $motor = new Motor();
   $file = fopen('/tmp/motor.lock', 'w+');
   if (flock($file, LOCK_EX|LOCK_NB)) {
      fwrite($file, "hello world!");
      $motor->start($argv[1], $argv[2]);
      flock($file, LOCK_UN);
   }

   微信公众号要求5秒内响应，否则会判为异常并重发请求。我们用的frp已经饶了一大圈，再加上电机旋转速度，如果同步调用GPIO程序必定超时。这里使用pclose(popen())老方法来实现异步调用motor.php即可。

   微信还免费提供语音转文字服务，个人订阅号也有权限用，不错。

   加上USB摄像头以后可以使用fswebcam拍照后上传到微信永久素材，并发到微信聊天窗口中。演示视频的时候还没有加上，实际已经可以用了。