智能宠物喂食系统设计开题报告(1)

湖南信息学院毕业论文（设计）开题报告书姓名所属学院电子信息学院学号专业班级自动化专业16级本2班论文（设计）题目智能宠物喂食系统设计指导教师姓名、职称开题日期2019年11月23日选题依据：1、研究背景与意义；2、国内外研究（应用与发展）一：研究背景与意义随着科技的发展和人们生活的提高，饲养宠物的人越来越多，而研究表明饲养宠物在喂食方面有很多不方便的。比如上班、外出、学习等场合都不能够带宠物，那么他们的喂食就无法得以保障。虽然有些老人空闲时间多，但是他们自己照顾自己都有一些问题，找个宠物陪伴也无法保证宠物的喂食。因而导致许多国家存在很多的流浪狗、流浪猫。传统的喂养方式需要饲养者亲力亲为，造成时间、人力上的大量浪费，对于一般家庭来说，是需要占用很多不必要的时间。对于饲养企业来说，人工喂养的成本很高，严重影响了企业发展。所以智能宠物喂食器无疑是可以解决现此类问题的，让宠物在无人看管时，给予日常饮食，省时省力，弥补了传统喂养的不足。宠物自动喂食器的适用范围大，几乎什么年龄段的使用者都可以轻松上手，而且设计简单方便，适用价值也高，因此宠物自动喂食器的市场是很广阔的，相信可以为大多数宠物伺养者所用。为此我设计了一款智能宠物喂食器，通过按键结合手机终端APP控制以及语音提示等方式给宠物进行定时、定量自动喂食，保证宠物能够按时进食，解决了饲养宠物家庭的后顾之忧。二：国内外研究现状（应用与发展）1.国内研究现状：随着居民生活水平的不断提升，国内城市居民中养宠物的现象也越来越多，宠物成为了不少老人、孩子甚至是上班一族生活中不可缺少的好伴侣，也成为了人们精神得以放松的寄托。然而，在现实生活中，由于绝大多数家庭没有专门人员来对宠物进行照顾与喂食，早出晚归的主人生活节奏也就构成了宠物们势必也只能早晚各吃一顿，吃的时候狂吃，饥饿的时候无食可进，这种现象情况也就演变成宠物“买起来方便，养起来麻烦”，不少孩子提出来养宠物的要求在现实的喂养困难面前变得只能成为一个“梦想”，因此宠物自动喂食机的思想也就因应而生了。目前市场上已经有了不少宠物自动喂食机的产品，价格也相差甚大，然而在实际使用过程中，还是遇到了一些问题，有不少地方可以根据宠物的实际饮食习惯存在着可以改进的地方。目前我国受诸多因素的影响，我国的智能控制技术方面整体发展水平还比较低，利用率也不高。在我国的现阶段，动物饲养有着突飞猛进的市场发展，且中小型饲养企业占据了大量分额。根据现有市场的情况，饲料供给系统有两个方面的弊病影响了饲养业的继续扩大:首先，传统的喂养方式不方便，不可靠，造成人力的大量浪费，饲养动物的数量自然受到很大的限制;其次，国外以及国内高智能的供给设备成本巨大，只针对了大型企业的饲养，这样就严重影响了中小型动物饲养企业的发展。设备以单板机或单片机为智能核心，以步进电机为执行元件，由于其结构简单，价格便宜，只需数千元左右就可以装备一台经济型饲料供给设备，很适合我国中小型动物饲养企业的使用。然而，对于矫情的宠物，在设备上，要安全、稳定、功能可靠、简单、实用。在国内还很少有，这需要个过程，人们接受的过程，但也不缺乏一些已经超前的，接触到宠物的民众，他们需要这样的小东西、小功率的喂食器，价格也不贵。特此设计宠物喂食系统，利用价格便宜的单片机最小系统，一些模块电路，以及一些完善的硬件系统，构造宠物的一个喂食装置。2.国外研究现状：目前，国外也有一些类似的智能宠物用品的设计。如：petnet智能喂食机，petpace宠物智能项圈，CleverPet游戏机等。其中petnet智能喂食机可以实现远程喂食操作；petpace宠物智能项圈用于检测宠物的健康数据；CleverPet游戏机用于训练宠物的记忆能力，增强宠物的智力。国外的商品虽然和国内的宠物商品有区别，但也有相似之处，而且价格方面也是同样的昂贵。国外的智能控制技术方面相对先进，其中美国的智能宠物喂食器的设计比较多且性能较好。如：petnet智能宠物喂食器可以实现自动化喂食操作，并具有一些其他的先进功能。Petnet智能宠物喂食器的存储量也较大，可以存放3.1公斤的猫粮或狗粮；设备下层则是可自动打开以及关闭的抽屉结构，可以通过手机远程打开，也支持定时开启，以实现自动喂食。更好的是，petnet的应用程序还会根据喂食量计算宠物所摄入的热量，给出更好的建议。但是petnet自动宠物喂食器价格上就比较昂贵，售价250美元（折合人民币1552元）。3.国内外现状总结：现在的社会发展极快，人们的生活质量也日益提高。而随着人们生活方式的改变，养宠物似乎也成为了一种潮流。随着社会的飞速发展，人们光在家养宠物是不现实的，只有在有一定的经济情况下才会去选择养宠物。但是人们都需要上班，那么宠物的进食问题就成为了一个必须解决的问题。所以一款用来解决宠物进食问题的设计势必会出现在大众的视野里，并且会得到广大群众的认可。目前国外的智能宠物喂食系统的设计已经比较完善，但是价格方面比较昂贵；国内的智能宠物喂食器的设计就比较少，且功能不够完善。传统的宠物喂食方式大量消耗人力资源，高性能的智能宠物喂食器价格就比较昂贵，不适合宠物行业中小企业的发展。所以我想出一个智能的宠物喂食系统，为了解决家庭饲养宠物的不便以及适合中小型企业价格的一种宠物喂食器，该设计主要是为了解决宠物的喂食方面的问题，设计利用的外设相对简单且价格方面比较适中，显示模块采用的是LCD1602液晶屏，显示直观、灵活、体积小、功耗少，只需要适当改变程序，无需改变硬件电路就可以进行相应数据的变换；时钟模块采用DS1302，时间误差比较小，而且可对时间进行自动计时，性能和精度都比较高；闹钟模块中扬声器的功能是为了引起宠物的注意主动过来进食，是喂食的传输媒介之一。如果用一般的蜂鸣器智能是单纯的发音，效果不是特别好，我们采用WT588D芯片进行语音播报，播放日常生活中的语音，宠物进食效率会大幅度提高。三：研究思路与方法1.研究思路根据国内外的宠物饲养系统设计，我构想出了这样一种以stm32单片机为主控模块的宠物饲养系统，因为stm32功能比较齐全，所以用stm32实现起来比较方便。整个系统通过stm32进行主控，利用按键模块对单片机进行设置，通电后液晶显示屏能够显示时间和日期，当投食时间达到后会有照明灯供应，时间、日期通过通过按键矫正，宠物投食时间也是通过按键设置的，投食时间根据需要可设置多个，当时间到达后就会自动进行食物的投放，这个过程可以用电机来实现。电机转动一段时间后，就会播放录好的一段语音，吸引宠物过来进食。同时还加入了光控开光，用来检测宠物的位置，当宠物触碰到了，就会灯亮，反之，即灭。2.系统整体设计原理图Stm32主控系统按键电路Ds1302时钟电路步进电机扬声器Lcd1602显示3.主程序流程图开始系统初始化读取喂食时间开始喂食满足喂食次数停止否是否4.研究方法采用调查法，观察法，文献研究法。研究主体内容如下：（1）市面上宠物喂食系统的功能和实现方法。（2）国外宠物设计实现的功能和实现方法。（3）现实生活中宠物进食的时间、量等方面。（4）需要用到外设有哪些（5）功能实现的方法四：论文（设计）写作提纲（1）第一章绪论1.1课题的研究背景和意义1.2国内外研究现状。（2）第二章设计需求分析2.1时钟电路的设计2.2扬声器方面的设计2.3进食时间方面的设计（3）第三章系统设计分析3.1进食系统整体构架3.2进食系统流程3.3软件方面3.3.1keil3.4硬件方面3.4.1ds1302时钟电路3.4.2lcd1602现实屏（4）第四章系统功能实现过程：4.1时钟电路的实现4.2扬声器的实现4.3WT588D语音播报（5）第五章总结四：总结本文介绍了一个智能宠物喂食器硬件、软件实现方案，该喂食器可以对喂食餐数、喂食时间、各餐喂食量进行设置，系统可以在无人的状态下按照预设信息进行喂食，并能播放用户录制的喂食提示音提醒宠物进食，同时将喂食信息通过网络发送到用户手机APP。用户外出时，在必要的情况下可以通过手机APP即时控制或更改喂食动作，实现在无人的情况下，对宠物喂食的智能监控。五：参考文献[1]项志,赵娟.一种智能宠物喂食器的设计[J].广东蚕业,2019,53(04):24-25.[2]国俊保,高爱玲.供水不足地区园艺植物类温室自动灌溉系统的设计与试验[J].江苏农业科学,2018,46(22):259-264.[3]张超,高俊,贺瑞博,艾雅茹,谭龙琳.基于Solidworks的宠物喂食器设计与建模[J].科技风,2018(20):3+12.[4]沈炎松.一种智能宠物喂食器的设计[J].漳州职业技术学院学报,2018,20(02):49-52.[5]刘惠惠.基于共生理论的智能宠物喂食器设计研究[D].西安工程大学,2018.[6]陈智锐.智能化的家养宠物喂食器设计研究[D].广州大学,2018.[7]杜佳豪,王筱雨,高原,周锋.温室大棚的无线自动控制灌溉系统设计与实现[J].电子技术与软件工程,2017(12):142.[8]朱庆祥,潘锁.家庭智能宠物喂食器造型设计[J].机械设计,2016,33(04):130.[9]张素,刘宇.基于物联网架构的温室节水自动灌溉系统研究[J].科技视界,2015(29):62-63.[10]田野,徐保强,于欣欣.温室大棚环境远程监控及自动灌溉系统的设计[J].机械工程与自动化,2015(03):149-151.[11]杨琳,李媛,雷炬,林娜,乔成芳,陈俊.智能宠物定时喂食器的设计[J].计算机与数字工程,2019,47(08):2056-2060.[12]孙艺萌,李若辉.宠物APP饲养应用设计研究[J/OL].设计,2019(19):144-146[2019-11-06][13]刘策,林振国,陈雪梅,孙海涛.宠物食品添加剂及其研究进展[J].山东农业科学,2019,51(08):155-159.[14]吴琪.探讨宠物犬的饲养与管理[J].甘肃畜牧兽医,2019,49(06):73-74.[15]许月明,李慧慧,程旺开,李鑫.宠物食品概述[J].食品安全导刊,2019(11):32-33.[16]唐龙,范燕.浅析智能宠物饲养箱的研发[J].现代畜牧科技,2018(12):15.[17]VirtanenKirsiA.ActivationofHumanBrownAdiposeTissue(BAT):FocusonNutritionandEating.[J].Handbookofexperimentalpharmacology,2019,251.[18]JoonasMajuri,JuhoJoutsa,JarkkoJohansson,ValerieVoon,RiittaParkkola,HannuAlho,EveliinaArponen,ValtteriKaasinen.Serotonintransporterdensityinbingeeatingdisorderandpathologicalgambling:APETstudywith[11C]MADAM[J].EuropeanNeuropsychopharmacology,2017,27(12).[19]MajuriJoonas,JoutsaJuho,JohanssonJarkko,VoonValerie,ParkkolaRiitta,AlhoHannu,ArponenEveliina,KaasinenValtteri.Serotonintransporterdensityinbingeeatingdisorderandpathologicalgambling:APETstudywith[11C]MADAM.[J].Europeanneuropsychopharmacology:thejournaloftheEuropeanCollegeofNeuropsychopharmacology,2017,27(12).[20]BreschA,RullmannM,LuthardtJ,BeckerGA,ReissigG,PattM,D