一种小型全自动喂食机

杨传升 顾宗磊 刘凤玲 李泽鹏 迟铭凯

摘   要：现今国内存在许多中小型的养殖场，养殖场内大多采用人工与机器相混合的方式进行投喂，这样不仅造成了人力和物力的浪费，而且效率低下，浪费饲料。而国外的一些养殖场多采用大型机器进行自动化运行，但设备昂贵，不适合国内的一些中小型养殖场使用。本文所述的针对国内的中小型养殖场设计的一种小型全自动喂食机，通过机器的自动化运行，可以实现自动喂食、自动喂水、自动消毒和自动换气四大功能。最终实现对养殖场内的畜禽进行自动喂水喂食。

关键词：养殖场  自动喂食喂水  STC89C52单片机  无线蓝牙传输

中图分类号：TP273                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）03（a）-0066-02

现今国内存在许多中小型的养殖场，养殖场内大多采用人工与机器相混合的方式进行投喂，这样不仅造成了人力和物力的浪费，而且效率低下，浪费饲料。而国外的一些养殖场多采用大型机器进行自动化运行，但设备昂贵，不适合国内的一些中小型养殖场使用。

随着养殖业自动化程度的提高和管理系统的不断完善，机器势必会代替人工。养殖业的喂食自动化是最重要的一步，将饲料进行自动化投喂的机器势必会适应市场需求，促进养殖业自动化发展。

1  小型全自动喂食机的主要结构

小型全自动喂食机结构上主要包括机器框架、控制中心、空间移动系统、喂食系统、喂水系统、清洁消毒系统和换气系统。

（1）机器框架是由铝型材加工制造而成的机器框架和由亚克力板加工制作而成机器外壳组成的。

（2）控制中心由STC89C52单片机，L298N电机驱动板，两个步进电机控制器和步进电机驱动器构成。

（3）空间移动系统主要由步进电机，滚珠丝杠，滑杆，联轴器，及各连接件组成。步进电机通过联轴器与滚珠丝杠相连接。通过步进电机的转动使喂食器可以在整个空间内任意移动。

（4）喂食系统主要由储食器、漏食器、漏食开关、舵机、红外传感器组成。舵机连接漏食开关位于储食器与漏食器之间，红外传感器固定于储食器正上方，用于检测储食器中饲料的含量。

（5）喂水系统主要由水泵电机、储水器、水管、漏水器和储水开关组成。水泵电机连接储水器和漏水器，漏水器分布在喂食器两侧，在移动过程中对准水槽。

（6）清洁消毒系统主要是由消毒液储存器、水泵电机、雾化喷头和水管组成。水泵电机通过水管与消毒液储存器和雾化喷头相连，雾化喷头位于喂食器上方，与连接板相连。

（7）换气系统主要是由风机组成。四个风机固定在机器两侧的框架上，通过风机的运转实现机器内部的空气更换，保证养殖场内的清洁卫生。

2  小型全自动喂食机的主要功能

小型全自动喂食机的主要有自动喂食、自动喂水、机器内部清洁消毒、自动换气和远程控制五大功能，具体功能如下：

（1）自动喂食：当红外传感器检测到食槽中饲料不足时，程序会控制机器进行自动喂食，空间移动系统带动喂食器移动到食槽上方进行喂食，喂食时，喂食开关打开，饲料流入储食器之中，喂食结束之后，漏食开关自动关闭。喂食器随着空间移动系统的移动实现对所有的食槽进行喂食。

（2）自动喂水：自动喂水一般与自动喂食同时运行，也可单独运行，当漏水口达到指定位置时，水泵电机启动，将储水器中的水流入水槽中，整个过程受程序控制。

（3）机器内部清洗消毒：在机器使用后，利用机器的消毒水泵，通过水平方向的步进电机，带动机器上方的雾化喷头进行移动，对整个机器进行消毒，保持机器内的清洁卫生，延长机器使用寿命。

（4）机器自动换气：通过机器两侧的风机运作，实现对机器内部的空气流通，保证养殖场内部的卫生。

（5）远程控制：当机器完成一次操作时，机器会通过无线传输装置向管理者终端发送提醒信号，及时提醒管理者进行下一步操作。

3  小型全自动喂食机的程序设计

应用时，打开电源开关，当红外传感器检测到食槽中饲料不足时，程序会控制步进电机进行自动喂食，先是步进电机通过联轴器带动滚珠丝杠转动，从而带动整个喂食器在水平方向的移动，当水平方向移动到指定位置时，竖向的步进电机开始通过联轴器带动竖向的滚珠丝杠转动，从而实现喂食器在竖直方向的移动，当喂食器移动到食槽正上方时，步进电机停止转动，舵机转动带动漏食开关打开，饲料从喂食器中流到食槽中去，同时水泵电机运行，将储水器中的水输到水槽中，然后漏食开关闭合，水泵电机停止运行，竖向步进电机带动喂食器继续向下移动喂食喂水，竖行的食槽喂食完成后，喂食器上升到最高处，接着横向步进电机转动，进行下一竖行食槽的喂食喂水，直到将所有的食槽喂食完成后，机器回到原始位置，并停止运行。机器通过蓝牙端将运行信息传给电脑。完成机器的整个喂食过程。

4  结语

本机由控制中心通过程序控制各执行部件自动运行，进行信号检测，饲料投放，消毒清洁，自动喂水，自动换气和无线信号传输等工作过程，使整个运行过程基本上脱离人工，无需人员在旁看管，实现了机器自动化。通过单片机来控制机器进程，通过红外传感器，检测食槽中的饲料含量，及时调整喂食器饲料投喂量;自主编写程序控制蓝牙模块完成主机与从机之间的无线信号传输，进而提醒工作人员定时进行饲料的投喂，都体现出本机器的智能化。而且能对机器进行清洁消毒，节约大量人力;機器可通过电脑进行远程操控。成本低，效果好，易推广使用。

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