可清理残食的自动宠物喂食系统

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 ；接着是判断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。