Arduino-ESP8266 控制舵机开门

简介

成本不到30大洋，实现手机自动开门功能！
先上效果视频：

mqtt消息控制舵机开门

准备工作

esp8266 开发板 13￥
Mg995 舵机 13￥
四个5号电池 2 ￥
导线若干 0.5￥
电池盒一个 0.5￥
成本不到30大洋，可玩性，实用性都很高。

原理图

从右往左看

手机上点击开门按钮，发送mqtt消息到服务器；
esp8266开发板订阅了mqtt消息，接收到开门指令；
esp8266发送pwm信号到舵机转动；
舵机收到消息转动一定角度，拉动门阀；
门打开。

arduino代码

主要是esp8266控制舵机转动
我这边没有用到Servo 库，原因是提示我的开发板不在Servo 支持的架构里面。不知道为啥,有没有大佬来解惑？万分感谢！

警告： Servo 库要求运行在 avr, megaavr, sam, samd, nrf52, stm32f4,
mbed, mbed_nano, mbed_portenta, mbed_rp2040 架构()，
可能与你现在运行在 esp8266 架构上的开发板()不兼容。

废话不多说了，上Arduino 写给 esp8266的代码


//连接多个wifi
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WiFiMulti.h>
//网络请求
#include <ESP8266HTTPClient.h>
//mqtt 库
#include <PubSubClient.h>
#include <Ticker.h>int sp1=12;//定义舵机连接到esp8266上的接口
int pulsewidth;//定义脉宽变量
int val;
int val1;
int myangle1;int count;    // Ticker计数用变量
Ticker ticker;ESP8266WiFiMulti wifiMulti; //创建一个ESP8266WiFiMulti对象
//创建 HTTPClient 对象
HTTPClient httpClient;
WiFiClient wifiClient;//mqtt服务对象
PubSubClient mqttClient(wifiClient);
//mqtt 服务器地址
const char* mqttServer = "mqtt服务器得地址";
//mqtt账号密码
const char* mqttname = "用户名";
const char* mqttpwd = "密码";
int dataIndex=0;void setup() {// put your setup code here, to run once://开启串口监视器Serial.begin(9600);
//  servo.attach(12);pinMode(sp1,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口connWifi();//设置mqtt服务器和端口号mqttClient.setServer(mqttServer,1883);// 设置MQTT订阅回调函数mqttClient.setCallback(receiveCallback);connectMQTTServer();digitalWrite(sp1,LOW);//将舵机接口电平至低// Ticker定时对象ticker.attach(1, tickerCount);}void tickerCount(){count++;
}void connWifi(){//设置ESP8266工作模式为无线终端模式WiFi.mode(WIFI_STA);// 通过 addAP函数存储  wifi 名称，wifi密码wifiMulti.addAP("wifi_name", "wifi_pwd");wifiMulti.addAP("wifi_name2", "wifi_pwd2");Serial.println("Please wait, Connecting");int i = 0;while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) {delay(1000);Serial.print(".");if(i>10) Serial.println("\n");//print(i++);}//连接wifi成功后，输出连接成功信息Serial.println("\n");Serial.print("connected to ");Serial.println(WiFi.SSID());Serial.print("IP address: \t");Serial.println(WiFi.localIP());
}void loop() {if(mqttClient.connected()){mqttClient.loop();//保持客户端心跳   // 每隔3秒钟发布一次信息if(count >3) {pubTopic(String(val1));count = 0;}}else{connectMQTTServer();}}//连接mqtt服务器
void connectMQTTServer(){//生成一个id，一般用mac地址生成，保证唯一性 WiFi.macAddress()String clientId = "random_id随机字符串";//连接服务器if(mqttClient.connect(clientId.c_str(),mqttname,mqttpwd)) {Serial.println("MQTT Server Connected.");Serial.print("Server Address:");Serial.println(mqttServer);subTopic();//订阅主题}else{Serial.println("MQTT Server Connect Failed.");Serial.println(mqttClient.state());delay(3000);}}
// 收到信息后的回调函数
void receiveCallback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {Serial.print("Message Received [");Serial.print(topic);Serial.print("] ");String cmd = "";for (int i = 0; i < length; i++) {cmd += (char)payload[i];}Serial.print("cmd is:");Serial.println(cmd.toInt());doAction(cmd.toInt());
}// 发布信息
void pubTopic(String msg){String topicString = "主题名称";// 主题名称不能太长，我实际发现太长了好像就发不了有效的消息char publishTopic[topicString.length() + 1];  strcpy(publishTopic, topicString.c_str());// 建立发布信息。。 char publishMsg[msg.length() + 1];   strcpy(publishMsg, msg.c_str());// 实现ESP8266向主题发布信息if(mqttClient.publish(publishTopic, publishMsg)){Serial.println("Publish Topic:");Serial.println(publishTopic);Serial.println("Publish message:");Serial.println(publishMsg);    } else {Serial.println("Message Publish Failed."); }
}//订阅主题消息
void subTopic(){String topString = "主题名称，要跟手机上发送的一致，才能收到";char subTop[topString.length()+1];strcpy(subTop, topString.c_str());if(mqttClient.subscribe(subTop)){Serial.println("Subscrib Topic");Serial.println(subTop);}else{Serial.println("Subscrib Fail...");}}void servopulse(int sp1,int val1)//定义一个脉冲函数
{myangle1=map(val1,0,180,500,2480);digitalWrite(sp1,HIGH);//将舵机接口电平至高delayMicroseconds(myangle1);//延时脉宽值的微秒数digitalWrite(sp1,LOW);//将舵机接口电平至低delay(20-val1/1000);
}void doAction(int val){if(val>0 && val<=9){val1=val;//将特征量转化为数值变量val1=map(val1,0,9,0,180);//将角度转化为500-2480的脉宽值Serial.print("moving servo to ");Serial.print(val1,DEC);Serial.println();for(int i=0;i<=50;i++)//给予舵机足够的时间让它转到指定角度{servopulse(sp1,val1);//引用脉冲函数}}else{Serial.println("can not identy");}
}

前端代码

前端主要是连接mqtt服务器费点功夫，界面就一个按钮，一个点击事件还是很简单的。
我用的前端框架是angular比较小众简单贴一下代码
component部分

import { Component, OnInit,OnDestroy } from '@angular/core';import {IMqttMessage, MqttService} from 'ngx-mqtt';
import { Observable, Subscription } from 'rxjs';
import { DoorBean } from 'src/app/bean/door-bean';@Component({selector: 'app-door',templateUrl: './door.component.html',styleUrls: ['./door.component.scss']
})
export class DoorComponent implements OnInit,OnDestroy {carStatus: boolean = false;timeo: any ;item:DoorBean = new DoorBean(1,"","开门",'container');obs:  Subscription;constructor(public ms: MqttService){this.obs = this.ms.observe("门的状态主题").subscribe(res=>{let status = res.payload.toString();if( status.toString() === "1"){this.carStatus = true;if(this.timeo){window.clearTimeout(this.timeo)}}else{this.carStatus = false;}this.timeo = setTimeout(() => {this.carStatus = false;}, 4000);})}ngOnInit(): void {}//点击图标onItemClick(){this.sendCmd("4")this.item.className = "press"this.item.value = "请稍等"setTimeout(() => {this.sendCmd("1")this.item.className = "container";this.item.value = "开门"}, 3000);}sendCmd(cmd: string){//发送方向指令给舵机this.ms.unsafePublish("主题名称，开发板订阅的名称跟这个保持一致", cmd, {qos: 1, retain: true});}ngOnDestroy(): void {//Called once, before the instance is destroyed.//Add 'implements OnDestroy' to the class.this.obs.unsubscribe();}}

html

<div [class]="item.className" (click)="onItemClick()">{{item.value}}
</div>

css

.container{width: 5rem;height: 5rem;background-color: #1c6eaf;margin: 0 auto;margin-top: 3rem;border-radius: 50%;color: white;text-align: center;line-height: 5rem;
}.press{@extend .container;background-color: #6a7074;
}

效果界面

总结

总体下来没啥难点，舵机转到的角度，与门阀拉动多少距离需要动手多调一调，找出比较合适的角度。多动手试试吧，感谢您看到最后，谢谢！

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