眼看要过年了，回老家之后，养的小鱼用不了几天就要见马克思，想着用朋友送的zero来做一个远程喂鱼的小东西，应该不难。
思路：利用双路继电器分别控制灯和水泵，使用mjpg-streamer来获取摄像头的视频流，并在特定的时刻自动开闭继电器。
网络环境：有公网IP的家庭网络，利用路由器的ddns或者花生壳，树莓派作为tcpserver对外提供访问。但这个条件，目前已经很难满足了，一般网络都是大内网，这种情况可以让树莓派作为tcpclient主动请求服务器获取指令，本文介绍的是第一种情况。
鱼食槽暂时未完成，准备搞两个大一点的瓶盖，合起来热熔胶伺候，中间放鱼食，边缘开两个孔，最终固定到步进电机上，转一圈就能完成喂鱼动作。
树莓派的安装和配置，本文不再赘述，本文分“硬件部分”、“软件部分”、“自启动配置”来说明整个项目。
硬件部分
本项目中使用的硬件：
必不可少的大脑：
1. 双路继电器
使用 gpio readall 指令来获取树莓派上的所有接口信息。
这里使用BCM方式来控制GPIO接口，选择BCM编号为18和27的插针，也就是GPIO1和GPIO2，作为两路继电器的信号控制，继电器的vcc和gnd，分别接到树莓派的5V和0V接口，先借个图，看起来清晰一点。
2. 步进电机及ULN2003控制模块
步进电机利用4步或8步脉冲信号来驱动电机转动，这里用双4步（ab bc cd da）来控制电机，可以获得比较强的扭矩，同时精度也比单4步要好，这个ULN2003控制模块有个缺点，就是控制间隔不能小于3ms，否则电机只震动，不转动。
连接也很简单，正负极接到zero上，控制脚使用BCM编号为23 24 25 12的针脚，BCM编号见第一张图。
3. 兼容的USB摄像头
直接扔到usb集线器上就完事了，树莓派上使用lsusb查看，如果没有，基本是不兼容导致的。
4. 兼容树莓派的USB无线网卡
5. USB集线器
软件部分
软件也是主要三大块：
1. 继电器控制、定时控制、步进电机控制 （代码文件保存到/home/pi/scripts/MyTcpControl.py）
2. 摄像头实时视频流部署 （启动视频流服务的脚本保存到/home/pi/scripts/startCamera.sh）
3. 安卓远程控制APP>
1. 双路继电器控制、自动定时控制、步进电机控制
本模块使用Python语言编写。
建立TCP服务器，通信端口为7654 高低电平控制
由于使用的继电器写低为接通电路，所以代码中，使用GPIO.LOW来接通继电器电路，GPIO.HIGH来关闭继电器电路。 电机步进序列控制。
步进电机使用双4步来控制GPIO的电平信号，具体为：
1,1,0,0 0,1,1,0 0,0,1,1 1,0,0,1
MyTcpControl.py完整代码如下
import sys import os import _thread import time import datetime from socket import * import RPi.GPIO as GPIO host = ‘0.0.0.0’ port = 7654 buffsize = 4096 ADDR = (host,port) channel1 = 18 channel2 = 27 IN1 = 23 IN2 = 24 IN3 = 25 IN4 = 12 lightManual = False pumpManual = False lightStatus = 0 pumpStatus = 0 def main(): GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) GPIO.setup(channel1,GPIO.OUT,initial=GPIO.HIGH) GPIO.setup(channel2,GPIO.OUT,initial=GPIO.HIGH) GPIO.setup(IN1,GPIO.OUT) GPIO.setup(IN2,GPIO.OUT) GPIO.setup(IN3,GPIO.OUT) GPIO.setup(IN4,GPIO.OUT) _thread.start_new_thread(autoControlLight, (“light”,1)) _thread.start_new_thread(autoControlPump, (“pump”,1)) server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM) server.bind(ADDR) server.listen(10) print(“MyControl TcpServer is started”) while True: try: client,addr = server.accept() _thread.start_new_thread(onAccept, (client,addr)) except: print(‘Server is interrupted’) #server.close() #server.shutdown() def autoControlLight(tName,para): global lightManual global lightStatus while True: timeNow1 = datetime.datetime.now() h = timeNow1.hour m = timeNow1.minute if h==0 and m==0: lightManual = False if h==8 and m==0 and lightManual==False: GPIO.output(channel1,GPIO.LOW) lightStatus = 1 if h==17 and m==0: GPIO.output(channel1,GPIO.HIGH) lightStatus = 0 time.sleep(60) def autoControlPump(tName,para): global pumpManual global pumpStatus while True: timeNow2 = datetime.datetime.now() h = timeNow2.hour m = timeNow2.minute if h==0 and m==0: pumpManual = False if h==8 and m==0 and pumpManual==False: GPIO.output(channel2,GPIO.LOW) pumpStatus = 1 if h==17 and m==0: GPIO.output(channel2,GPIO.HIGH) pumpStatus = 0 time.sleep(30) def opDrive(): forwardDrive(0.008,512) stopDrive() def onAccept(sock, addr): recvData = sock.recv(buffsize).decode(‘gbk’) print(‘recvData:’+recvData) #print data retInfo=”” global lightManual global lightStatus global pumpManual global pumpStatus try: if recvData==”open_close”: retInfo = “opDrive success” sock.send(retInfo.encode(‘gbk’)) sock.close() opDrive() else: if recvData==”open1″: GPIO.output(channel1,GPIO.LOW) lightManual = True lightStatus = 1 retInfo = “light 1″ elif recvData==”close1”: GPIO.output(channel1,GPIO.HIGH) lightManual = True lightStatus = 0 retInfo = “light 0″ elif recvData==”open2”: GPIO.output(channel2,GPIO.LOW) pumpManual = True pumpStatus = 1 retInfo = “pump 1″ elif recvData==”close2”: GPIO.output(channel2,GPIO.HIGH) pumpManual = True pumpStatus = 0 retInfo = “pump 0″ elif recvData==”reboot”: os.system(“sudo reboot”) retInfo = “reboot success” elif recvData==”getStatus”: retInfo=str(lightStatus)+”,”+str(pumpStatus) elif recvData==”test”: retInfo=”test ok” sock.send(retInfo.encode(‘gbk’)) sock.close() except Exception as err: retInfo = str(err) sock.send(retInfo.encode(‘gbk’)) sock.close() def setStep(w1,w2,w3,w4): GPIO.output(IN1,w1) GPIO.output(IN2,w2) GPIO.output(IN3,w3) GPIO.output(IN4,w4) def stopDrive(): setStep(0,0,0,0) def forwardDrive(delay,steps): for i in range(0,steps): setStep(1,1,0,0) time.sleep(delay) setStep(0,1,1,0) time.sleep(delay) setStep(0,0,1,1) time.sleep(delay) setStep(1,0,0,1) time.sleep(delay) if __name__ == ‘__main__’: main()
2. 摄像头实时视频流部署
尝试了motion组件，发现巨卡，转而使用mjpg-streamer，很流畅，推荐使用！
（1）安装依赖库
sudo apt-get install libjpeg62-dev sudo apt-get install libjpeg8-dev
（2）树莓派浏览器访问https://github.com/jacksonliam/mjpg-streamer 下载源码，默认到/home/pi/Downloads目录，完成后解压缩。
由于市面上大部分摄像头是YUYV格式输出，所以要修改mjpg-streamer项目的代码文件，让其默认支持此格式的摄像头。
使用nano指令，或TextEditor打开mjpg-streamer-experimental/plugins/input_uvc/input_uvc.c这个文件，找到input_init函数，修改
“format = V4L2_PIX_FMT_MJPEG” 为
“format = V4L2_PIX_FMT_YUYV”。
（3） 编译、部署mjpg-streamer项目
sudo apt-get install cmake cd /home/pi/Downloads/mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental sudo make clean all
编译完成后，复制相关文件到指定目录
sudo cp mjpg_streamer /usr/local/bin sudo cp output_http.so input_uvc.so /usr/local/lib/ sudo cp -R www /usr/local/www
最后，使用指令来启动视频组件
LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib mjpg_streamer -i “input_uvc.so -r 320×240 -f 12” -o “output_http.so -p 12001 -w /usr/local/www”
在谷歌浏览器中，就可以看到视频了，预览地址为 http://树莓派IP:12001/?action=stream
3. 安卓远程控制APP
使用Android Studio作为IDE，利用webview控件作为人机交互，简单快速。
（1） fish.html文件，放入assets目录
实时视频
（2）Activity里就一个WebView组件，主窗体后端代码MainActivity.java
package com.wszhoho.viewfish; import android.annotation.SuppressLint; import android.os.Bundle; import android.os.Vibrator; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.view.View; import android.view.WindowManager; import android.webkit.JavascriptInterface; import android.webkit.WebChromeClient; import android.webkit.WebSettings; import android.webkit.WebView; import java.lang.ref.WeakReference; import java.util.Random; public class MainActivity extends AppCompatActivity { static WeakReference
（3）TcpClient.java
package com.wszhoho.viewfish; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; class TcpClient { private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); static String SendMsg(String msg) { lock.lock(); AtomicReference
（4）AndroidManifest.xml权限配置
自启动配置
首先更改系统默认的python运行版本：
sudo rm /usr/bin/python sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python
进入/home/pi/.config目录，建立autostart文件夹，进入该文件夹，建立两个后缀名为”.desktop”的文件。
camera.desktop文件，内容为：
[Desktop Entry] Type=Application Exec=/home/pi/scripts/startCamera.sh
tcpserver.desktop文件，内容为：
[Desktop Entry] Type=Application Exec=python /home/pi/scripts/MyTcpControl.py
完成后，重启树莓派，所有配置全部完成。
最终完成情况：
盒子巨丑，好在空间大，够放！
安卓APP，我家宝宝选的图标，巨喜欢 🙂
作者：wszhoho
项目主页：http://make.quwj.com/project/86