制作一个带运动检测功能的智能宠物喂食器

本项目展示了如何将运动感应、伺服控制与简单的规则引擎自动化相结合，打造出实用的DIY智能宠物喂食器。

该喂食器通过HC-SR501 PIR运动传感器检测喂食区域附近的移动。当宠物靠近喂食器并检测到运动时，MakerBuddy规则引擎会启动SG90伺服电机，从而控制食物容器底部的小门。

伺服电机短暂打开投喂装置，使部分宠物饲料落入白色喂食托盘中，随后立即恢复关闭状态。

整个自动化过程由MakerBuddy物联网控制器的规则引擎实现，无需编写传统的微控制器代码即可完成行为配置。

所用组件

- MakerBuddy物联网套件(包含所有组件)

- DIY纸板/泡沫板喂食器结构

智能宠物喂食器的工作原理

其运行基于一个简单条件：

如果检测到运动 → 释放食物。

HC-SR501 PIR 传感器持续监测喂食器前方的区域。

在 MakerBuddy 规则引擎中，我设置了：

•循环模式：条件

•传感器：运动传感器

•操作符：等于 (==)

•阈值：1

因此，该规则的概念化流程如下：

步骤 1 — 检测宠物

当猫、狗或其他移动的生物接近喂食器时，HC-SR501 会检测到运动。

传感器读数变为：

这满足了规则条件，从而启动喂食程序。

步骤 2 — 打开食物分配器

第一步动作将 SG90 伺服电机移动至：

将伺服电机旋转至 15°，打开小号分配门。

储存在上部容器内的宠物饲料便可从开口处落入喂食托盘。

该门保持开启状态约 300 毫秒。

步骤 3 — 关闭食物分配器

第二步动作将伺服电机回退至：

当角度为 0° 时，分配门关闭，阻止更多食物落入托盘。

延迟时间 1500 毫秒是特意设置的。

在测试过程中，我注意到 HC-SR501 有时会在首次检测后不久再次触发一次运动事件。如果没有短暂的停顿时间，这可能导致喂食器门几乎立即再次打开并投放额外的食物。

将伺服电机保持在关闭状态1.5秒，可为系统提供一个短暂的稳定期，然后再进行下一次喂食循环。

因此，系统的行为会更像这样：

为什么我使用HC-SR501

HC-SR501 PIR传感器非常适合本项目，因为喂食器无需持续测量距离。

它只需要回答一个简单的问题：

“喂食器附近有动静吗?”

这使得基于PIR的运动检测成为当宠物靠近时触发喂食机制的简便方式。

为什么我使用SG90伺服电机

SG90伺服电机能够实现可控的角度运动，非常适合操作小型出料门。

系统无需持续旋转电机，只需两个位置即可：

这使得机械控制变得简单且可重复。

MakerBuddy规则引擎

本项目的一个有趣之处在于，自动化过程无需手动编程传感器和伺服逻辑。

使用 MakerBuddy 物联网控制器 Chrome 扩展程序，我创建了一个基于条件的规则，并仅添加了两个步骤。

MakerBuddy 控制器负责处理传感器输入与舵机输出之间的关系。

这使学生能够尝试诸如以下概念：

•传感器

•执行器

•条件逻辑

•时机的掌握

•自动化

•伺服定位

•物理计算

•迭代工程

•故障排查真实硬件行为

无需从复杂的布线或传统编程开始。

学生能学到什么

尽管这个项目看起来像一个有趣的个人项目，但它展示了几个重要的STEM概念。

学生可以理解完整的自动化流程：

在这个项目中：

它还展示了在实际工程中尤为重要的一个关键点：初始版本并不总能完美运行。

当重复的PIR检测导致了不必要的进料循环时，我并未重新设计整个系统，而是调整了时间设定，并增加了1.5秒的关闭状态延迟。

这一小小的改动使自动化系统变得更加稳定。

结论

智能宠物喂食器是一个简单的例子，展示了学生如何将传感、自动化和机械设计结合起来，解决现实世界中的问题。

仅使用HC-SR501运动传感器、SG90伺服电机、MakerBuddy物联网套件以及自制的喂食器结构，我们构建了一个能够实现“检测 → 判断 → 执行 → 重置”的系统。由于自动化通过MakerBuddy规则引擎进行配置，学生们可以专注于理解系统的运行机制，同时在实际电子设备上进行实验。

本文编译自hackster.io