可清理殘食的自動寵物喂食系統

胡正練 王橋 陳旭 羅濤 田麗瓊 尹鴻

摘 要：文中研發一款多功能智能寵物喂食系統，該系統主要功能包括自定義實時喂食狀態、用戶喂食時間，語音信息提示寵物進食，殘留物自動清理等。系統解決了目前市場上寵物自動喂食系統無法對殘留物進行清理和人機交互不友好

等問題。

關鍵詞：自動寵物喂食；殘食清理；語音提示；定時

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）08-00-02

0 引 言

隨著我國社會市場經濟的加速前進，城市化進程的不斷推進。我國人民生活質量得到了顯著提升，寵物行業也得到了快速發展。由于人口老齡化及城市生活水平的封閉性、個性化等問題不斷顯現，在國民生活中休閑、消費和情感支出也呈現出各種各樣的發展趨勢。家養寵物的興起已成為城市生活中新興娛樂方式之一。寵物的喂養和護理常常是寵主最關心的問題，目前寵物主要依靠人工喂養。而在當今社會，人們的工作與學習十分繁忙，當外出時間較長時，寵物的食物和水的供給存在較大的問題。特別是當人們外出度假或出差，往往不能及時給與它們更好的照顧。當今日益激烈的競爭中，各行業為提高自身競爭力，引進了各式各樣新奇的東西來吸引消費者。經過長時間的市場調研，發現大多數公民和民營企業家都采用了傳統的人工喂養方法，不僅消耗了大量的人力資源，還增加了人力成本，增大了企業的投入成本。此外，由于飼養者長期單調重復的工作，對工作的熱情急劇下降，寵物的飲食也得不到保證。為方便飼養寵物人士，本文研發了集自動語言提示、殘食清理、自動投食為一體的寵物喂食

系統。

1 系統概述

該寵物喂食系統基于當前市場上寵物喂食設計而成，寵物喂食系統通過定時完成食物的投放等功能，通過語音提示提醒寵物進食。該系統在一般的寵物喂食設備的基礎上添加了自動清潔功能，可將殘食清理，對清理的水和食物進行隔離。

1.1 設備功能系統設計

該寵物喂食系統的功能設計如圖1所示，該寵物喂食系統功能包括定時系統、語音播報系統、投食系統和清理殘食系統，定時系統包括按鍵電路和LCD顯示進行時間的控制和顯示，語音播報系統包括錄音和播報來提醒寵物進食，投食系統包括閥門控制和重力感應對投食量進行控制，清理殘食系統包括舵機和重力感應。

1.2 硬件基本結構

自動寵物喂食系統的硬件框圖，如圖2所示。本系統由輸入、主控、輸出三部分組成，其中主控制器基于STM32微控制器。自動寵物喂食器的輸入電路主要有重力傳感器、DS1302實時時鐘；輸出電路主要有舵機（投食器閥門）、殘食清理的電機、LCD12864顯示電路和LD3320語音提示電路。

用戶可自定義設置食物投放時間，時間點到后舵機帶動投食閥門打開并進行語音提示，寵物進食時，語音關閉。若寵物進食后，有殘留實物，則打開電機進行回收清理。

1.3 軟件基本結構

該系統軟件主要分為傳感器驅動程序、DS1302驅動程序、串口通信程序、電機驅動程序、舵機驅動程序及主程序，整個系統的運行流程如圖3所示。首先系統進行初始化，初始化的過程主要分為各功能模塊初始化以及STM32部定時器初始化；接著是判斷定時器是否到達設定時時間，若未到達設定時間，則繼續等待，若設定到達設定時間則進行語音提示，并開始進行投放食物；寵物進食后若有殘食，系統進行

清理。

2 測試結果及評價

現階段研發的寵物喂食器有定時自動播報的語音功能、定量的投食功能、自動清理殘食功能等。本系統的清潔功能具有較好的清潔效果，能保持設備的清潔，減少細菌滋生，保障寵物健康，測試結果見表1所列。

3 結 語

本設計的研究的基本內容是基于STM32的自動寵物喂食系統，其主要包括利用電機實現對殘余食物的自動清理，以此減少對室內環境的污染，利用重力感應對食物的份量進行感知，利用錄音與播放模塊對寵物定時進食進行提示等。

自動寵物喂食器主要是通過在LCD12864顯示時間，到達設定時間利用定時器和無線錄音對寵物定時進食進行提示，控制伺服電機自動投放食物，設定重力感應的閾值，待寵物吃完后利用電機進行殘余食物的自動清理，方便人們對寵物的飼養。

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