家居宠物智能喂食管理控制系统设计与应用

作者:周锦荣;张振宇;袁忠强; 刊名:家畜生态学报 上传者:黄远新

【摘要】为拓宽宠物智能喂养和管理方法,设计了以无线物联控制和视频监控相结合的宠物喂食器系统模型。系统主要由嵌入式微控器电路、驱动控制电路、Wi-Fi远程控制、智能嵌入式系统摄像头图像传输4部分组成。通过STM32F103RCT6嵌入式微控处理器来控制宠物喂食器进行定时定量喂食或自动喂水,利用支持HTTP服务器的CC3200对宠物喂食器进行远程功能控制,通过Intel Edison嵌入式微型计算机对摄像头信息进行采集并上传到用户浏览器,实现了远程喂食和监控功能。

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第40卷 第4期 家畜生态学报 Vol.40No.42019年4月 Acta Ecologiae Animalis Domastici  Apr.2019家居宠物智能喂食管理控制系统设计与应用   [收稿日期] 2018-04-22修改日期:2018-06-22   [基金项目] 教育部产学合作协同育人项目(201802071003 );漳州市科技重大专项(ZZ2017ZD12);大学生创新创业训练计划项目 ( 201810402014 )   [作者简介] 周锦荣(1974-),男,福建漳州人,硕士,副教授,研究方向为光电控制与信息处理。E-mail: jinrongzhou@163.com 周锦荣1, 2,张振宇1,袁忠强2 ( 1.闽南师范大学 物理与信息工程学院,福建 漳州363000;2.福建利利普光电科技有限公司,福建 漳州363000) [摘 要] 为拓宽宠物智能喂养和管理方法,设计了以无线物联控制和视频监控相结合的宠物喂食器系统模型。系统主要由嵌入式微控器电路、驱动控制电路、Wi-Fi远程控制、智能嵌入式系统摄像头图像传输4部分组成。通过STM32F103RCT6嵌入式微控处理器来控制宠物喂食器进行定时定量喂食或自动喂水,利用支持 HTTP服务器的 CC3200对宠物喂食器进行远程功能控制,通过Intel Edison嵌入式微型计算机对摄像头信息进行采集并上传到用户 浏览器,实现了远程喂食和监控功能。 [关键词] 智能宠物;物联网;喂食器;无线图像传输 [中图分类号] S811.5       [文献标识码] A   [文章编号] 1005-5228(2019)04-0077-04doi:10.3969/ j.issn.1673-1182.2019.04.014   随着家居宠物饲养数量的逐年增多,宠物相关行业也得到了迅速发展。家居宠物的饮食方式、健康状况不仅关系到宠物本身,也影响着家庭的生活环境和健康,受到消费者和广大专业研究设计人员的广泛关注,并提出了基于智能家居或情感设计等多种宠物饲养方式[ 1-3]。本设计把以无线网络传感器为核心的物联网技术(IOT)应用于宠物喂食器设计,利用 CCD等传感器和微处理器控制技术,对宠物进行智能化喂养和监测,使得宠物饲养具备连接和感知的功能,提升饲养的准确性、管理的有效性,使人类与宠物之间的相处更为融洽[ 4-6]。本系统总体设计如图1所示,除了能够进行定时定量的自动喂食和喂水功能外,另外增加了 Wi-Fi的远程协助 功能,可以远程通过电脑或手机进行控制[ 2, 7]。 如图1所示系统,使用时不需要下载 APP,只需要打开网页遥控器就可以操控宠物喂食器给宠物喂食,同时喂食器具有远程可视化的视频监控功能,主人可以用手机或电脑打开网页看到自己的宠物喂养情况,解决了传统单一的喂食模式。 1 硬件电路设计 1.1 主控硬件电路系统以由 STM32F103RCT6微处理器作为主 控芯片[ 8],驱动控制部分主要由舵机驱动部分、继电器部分与电源部分组成。舵机驱动部分连接2个小舵机来控制摄像头的上下与左右180°转动,两个继电器分别控制喂食电机与喂水电机的开启与关闭。主要原理见图2。 系统可以切换设定模式或禁止设定模式,利用重力传感器与水位传感器数据的采集,根据实际采集数据决定是否对两个减速电机驱动来进行自动喂食或喂水,可通过按键和液晶屏12864来设定喂食时间与投食量,每次喂食时语音模块会自动呼唤小宠物进食。其中,重力传感器部分是由 HX711的ADC模块与桥式传感器组成,水位传感器部分由Liquid 

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