IOT--Pet-Feeding-Machine

寵物餵食機

這個作品利用rasbperry pi和簡單的電子零件，搭配上linebot，可以選擇時間與餵食的量，在手機上就能輕鬆地幫家中的寵物餵食

硬體

樹梅派3(Raspberry pi 3)

紅外線感測器(pir motion sensor)

相機模組(camera module)

減速馬達(GA12-N20)

厚紙板(cardboard)

電路圖

作品圖片

上方

正面

內部箱子底部

檔板

軟體

LINE Developers(可在主機上操作)

1.點擊下列網址(line developers官網)https://developers.line.biz/zh-hant/

2.點擊右上角的Log in，點擊使用line帳號登入

3.畫面移到下方點擊Provider旁邊的create

4.點擊剛建立的Provider接著點擊create a new channel

5.點擊Messaging API，輸入channel的基本資料(下方為四個必填選項)

備註：name, description及上方未截圖的icon都在之後可做更換，category和subcategory不影響後續操作

6.勾選下方兩個閱讀選項，點擊下方create創建完成

7.點選新創建的channel，點擊Messaging API，按下Auto-reply messages

8.將自動回應訊息關閉，並把webhook啟用，如下圖所示

9.回到line developers點擊Basic settings最下方會有channel專屬的secret(紅色方框區域)，python程式碼需要使用

10.點擊Messaging API，按下最下方Channel access token內的issue，就會出現channel專屬的access token(紅色方框區域)，python程式碼需要使用

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Line official account

1.點擊下列網址(line official account官網)https://tw.linebiz.com/

2.點擊右上方的登入管理頁面，再點擊下圖的管理頁面進行登入(流程與line developers相同)

3.在下方畫面點選剛才創立的channel

4.在左側點選聊天室相關的圖文選單，接著點擊右上角的建立

5.設定圖文選單，輸入標題及使用時間後，選擇想要的版型，並輸入相對應的關鍵字。範例為：A-setting B-feed C-check

6.點選最下方的儲存即建立完成

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Ngrok(需在Raspberrypi上操作)

1.點擊下列網址(ngrok官網)https://ngrok.com/

2.點擊右上角Log，可使用github或是google帳號登入

3.下載ngrok(請選擇Linux(ARM)版本)

4.解壓縮tgz檔

tar zxvf FileName.tgz

5.在Downloads的目錄底下輸入以下指令(以port=5000開啟ngrok)

ngrok http 5000

如果成功就會出現以下畫面

備註：白色遮擋部分為英數夾雜的字串

6.完成ngrok設定

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Python 程式碼(需在Raspberrypi上操作)

所有程式碼都在以下網址(即上方linebot資料夾)https://github.com/andy258741/IOT--Pet-Feeding-Machine/tree/main/line_bot

1.在開始編寫程式碼之前，請至terminal輸入以下指令(安裝linebot sdk)

sudo apt-get line-bot-sdk

2.在開始編寫程式碼之前，請至terminal輸入以下指令(安裝ssmtp和mailutils)

sudo apt-get install ssmtp mailutils  

接著請按照下列網址設定ssmtp和gmail https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10196110

備註：若按照網址中測試指令( echo "這是信件內容。" | ssmtp recipient@your.domain.com) 得到回應為ssmtp:(raspberrypi) 是正常的，因為ssmtp無法在buster底下使用。
若要測試請使用以下網址的程式碼並在python環境底下進行測試https://github.com/andy258741/IOT--Pet-Feeding-Machine/blob/main/mail_test.py

3.程式碼

app.py:設定此python程式在(http://127.0.0.1:5000) 上運行

line_chatbot_api.py:載入所需linebot_api，並設定channel secret和channel token

line_chatbot_handle.py:處理由line客戶端傳回來的訊息，並控制raspberypi

mail.py:利用smtp寄送郵件

4.程式碼說明

4.1 app.py

可在最下方程式碼更改運行的port號，其餘部分不須更動

if __name__ == "__main__":
    app.run(host='127.0.0.1', port=你想要的port號, debug=True)

4.2 line_bot_api.py

channel access token設定

line_bot_api = LineBotApi('your channel secret token')

channel secret設定

handler = WebhookHandler('your channel secret')

4.3 line_bot_handle.py

function_handle_something(event)：用來處裡收到的字串，以做出相對應的處理，像是呼叫函式或是回傳訊息

setting(event)：回傳一個carouseltemplate讓使用者選擇設定的投餵時間和投餵份量

job():根據設定讓減速馬達轉動，並呼叫pir()

pir():感測寵物，若感測到則呼叫camera()拍照

camera():拍照並儲存於桌面，之後呼叫mail.py裡面的send_mail()

check(event):查看目前的設定(時間和量)

startnow(event):根據目前所設定的量立即啟動餵食

start(event):利用Timer讓餵食機在正確的時間啟動

4.4 mail.py

send_mail():寄送寵物進食的照片，並告訴飼主成功餵食

備註：這四個.py檔需存放在同個目錄底下，範例是放在Desktop資料夾

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實作(需在Raspberrypi上操作)

Step 1：在terminal輸入下列指令，進入app.py的所在目錄(範例為Desktop)並啟動app.py

cd Desktop
sudo python3 app.py

成功後出現以下畫面：

Step 2：在terminal輸入下列指令啟用ngrok，並複製https

Step 3：到Line Delelopers開啟剛剛創建的channel，點擊Messaging API，找到Webhook settings併案下edit

Step 4：將剛才複製的網址貼上並在後面加上/callback，點擊update

Step 5：開啟下方的Use Webhook並點擊vertify

若成功就會出現以下畫面

Step 6：到Line Delelopers開啟channel，並點擊Messing API，用BOT basic ID或是QR code連接linebot

Step 7：恭喜!可以開始操作了!

實際運行影片

https://youtu.be/1DA6Vm8g91Y

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改進、改善

1.可以將重物壓在底下將底盤加重，或是使用無痕貼緊貼牆邊，防止傾倒

2.減速馬達的優點是動力較大，且速度較慢，然而不能控制旋轉圈數，因此只能慢慢測試出轉動一圈所需要的時間，再將數值填入sleep函數當中，使用步進馬達可能是更好的選擇

3.定時工作使用threading.timer，不適合指定多次工作，使用apscheduler會是更好的選擇

4.因為沒有適合的加工器具，所以選擇使用紙箱，如果有適合的工具，使用壓克力或是其他堅固防水材質會是更好的選擇

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參考網站

timethreading:https://codertw.com/%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E8%AA%9E%E8%A8%80/693491/
Picamera:https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-picamera/0
紅外線感測器:http://hophd.com/raspberry-pi-sensor-infrared/
ngrok:https://noob.tw/ngrok/
tgz解壓縮:http://note.drx.tw/2008/04/command.html
時間加減:https://www.twblogs.net/a/5c9e9e3bbd9eee73ef4b66dc
smtp內容:https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=263695
smtp設定:https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10196110
傳送照片:https://www.itread01.com/content/1548600499.html
ssmtp測試:https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=263695