可清理残食的自动宠物喂食系统

胡正练 王桥 陈旭 罗涛 田丽琼 尹鸿

摘 要：文中研发一款多功能智能宠物喂食系统，该系统主要功能包括自定义实时喂食状态、用户喂食时间，语音信息提示宠物进食，残留物自动清理等。系统解决了目前市场上宠物自动喂食系统无法对残留物进行清理和人机交互不友好

等问题。

关键词：自动宠物喂食；残食清理；语音提示；定时

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）08-00-02

0 引 言

随着我国社会市场经济的加速前进，城市化进程的不断推进。我国人民生活质量得到了显著提升，宠物行业也得到了快速发展。由于人口老龄化及城市生活水平的封闭性、个性化等问题不断显现，在国民生活中休闲、消费和情感支出也呈现出各种各样的发展趋势。家养宠物的兴起已成为城市生活中新兴娱乐方式之一。宠物的喂养和护理常常是宠主最关心的问题，目前宠物主要依靠人工喂养。而在当今社会，人们的工作与学习十分繁忙，当外出时间较长时，宠物的食物和水的供给存在较大的问题。特别是当人们外出度假或出差，往往不能及时给与它们更好的照顾。当今日益激烈的竞争中，各行业为提高自身竞争力，引进了各式各样新奇的东西来吸引消费者。经过长时间的市场调研，发现大多数公民和民营企业家都采用了传统的人工喂养方法，不仅消耗了大量的人力资源，还增加了人力成本，增大了企业的投入成本。此外，由于饲养者长期单调重复的工作，对工作的热情急剧下降，宠物的饮食也得不到保证。为方便饲养宠物人士，本文研发了集自动语言提示、残食清理、自动投食为一体的宠物喂食

系统。

1 系统概述

该宠物喂食系统基于当前市场上宠物喂食设计而成，宠物喂食系统通过定时完成食物的投放等功能，通过语音提示提醒宠物进食。该系统在一般的宠物喂食设备的基础上添加了自动清洁功能，可将残食清理，对清理的水和食物进行隔离。

1.1 设备功能系统设计

该宠物喂食系统的功能设计如图1所示，该宠物喂食系统功能包括定时系统、语音播报系统、投食系统和清理残食系统，定时系统包括按键电路和LCD显示进行时间的控制和显示，语音播报系统包括录音和播报来提醒宠物进食，投食系统包括阀门控制和重力感应对投食量进行控制，清理残食系统包括舵机和重力感应。

1.2 硬件基本结构

自动宠物喂食系统的硬件框图，如图2所示。本系统由输入、主控、输出三部分组成，其中主控制器基于STM32微控制器。自动宠物喂食器的输入电路主要有重力传感器、DS1302实时时钟；输出电路主要有舵机（投食器阀门）、残食清理的电机、LCD12864显示电路和LD3320语音提示电路。

用户可自定义设置食物投放时间，时间点到后舵机带动投食阀门打开并进行语音提示，宠物进食时，语音关闭。若宠物进食后，有残留实物，则打开电机进行回收清理。

1.3 软件基本结构

该系统软件主要分为传感器驱动程序、DS1302驱动程序、串口通信程序、电机驱动程序、舵机驱动程序及主程序，整个系统的运行流程如图3所示。首先系统进行初始化，初始化的过程主要分为各功能模块初始化以及STM32部定时器初始化；接着是判斷定时器是否到达设定时时间，若未到达设定时间，则继续等待，若设定到达设定时间则进行语音提示，并开始进行投放食物；宠物进食后若有残食，系统进行

清理。

2 测试结果及评价

现阶段研发的宠物喂食器有定时自动播报的语音功能、定量的投食功能、自动清理残食功能等。本系统的清洁功能具有较好的清洁效果，能保持设备的清洁，减少细菌滋生，保障宠物健康，测试结果见表1所列。

3 结 语

本设计的研究的基本内容是基于STM32的自动宠物喂食系统，其主要包括利用电机实现对残余食物的自动清理，以此减少对室内环境的污染，利用重力感应对食物的份量进行感知，利用录音与播放模块对宠物定时进食进行提示等。

自动宠物喂食器主要是通过在LCD12864显示时间，到达设定时间利用定时器和无线录音对宠物定时进食进行提示，控制伺服电机自动投放食物，设定重力感应的阈值，待宠物吃完后利用电机进行残余食物的自动清理，方便人们对宠物的饲养。

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