姓名：蒋欣哲 学号：16020188019
转载自微信公众号 趣无尽
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。
1. 建立TCP服务器，通信端口为7654
2. 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。
3. 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，源码请点击文末阅读原文查看。
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 320x240 -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，源码请点击文末阅读原文查看。
（2）Activity里就一个WebView组件，主窗体后端代码MainActivity.java，源码请点击文末阅读原文查看。
（3）TcpClient.java，源码请点击文末阅读原文查看。
（4）AndroidManifest.xml权限配置，内容请点击文末阅读原文查看。
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 🙂
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