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基于Arduino的宠物智能喂食设备的控制方法及系统

萌宠菠菠乐园
2025-05-08 06:53

基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法及系统
技术领域
1.本技术涉及喂食设备技术领域，更具体地，涉及一种基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法及系统。

背景技术：

2.宠物的饲养在国内越来越多，但是市面上宠物智能产品的设计在食物的存储量方面，其储食容量都在出厂时被固定好了。且现有产品主要以借鉴国外同类产品为主。用户不能根据外出时间选择存储的食物总量。用户也无法通过更换食物容器，选择容量大小合适的容器，以便于灵活的选择自己的外出时间。
3.目前，有较多的新技术能应用于各种宠物用品之中，但其复杂的设备设施和配套的使用环境，固定的存储食物容器，使入门有较高门槛，所以通过运用模块化设计的宠物智能喂食设备具有较高的用户自定义属性，可以根据宠物的进食量，主人的外出时间等进行远程智能喂食。

技术实现要素：

4.本技术的一个目的是提供一种基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法及系统的新技术方案。
5.根据本技术的第一方面，提供了一种基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，包括以下步骤：
6.将宠物信息上传至云端；所述宠物信息包括宠物种类、宠物年龄、宠物体重、宠物主粮和宠物食量；
7.访问云端，并建立智能终端和智能控制模块之间的通信；
8.根据所述云端的所述宠物信息，在所述智能终端上设定喂食参数，并发出相应的控制指令；所述喂食参数包括喂食量和喂食时间；
9.所述智能控制模块接收所述控制指令，并发出相应的执行指令，以实现宠物的智能喂食。
10.进一步地，访问云端，并建立智能终端和智能控制模块之间的通信的步骤包括：
11.所述智能终端访问云端，建立所述智能终端与无线通信模块的连接；
12.所述智能终端通过所述无线通信模块与所述智能控制模块建立通信。
13.进一步地，所述智能终端通过所述无线通信模块与所述智能控制模块建立通信的步骤还包括：
14.获取时间信息，且通过所述智能控制模块接收所述时间信息；
15.获取检测信息，且通过所述智能控制模块接收所述检测信息，以检测所述宠物智能喂食设备是否有宠物靠近或卡食。
16.进一步地，所述智能终端通过所述无线通信模块与所述智能控制模块建立通信的步骤还包括：
17.检测所述宠物智能喂食设备的运行状态。
18.进一步地，根据所述云端的所述宠物信息，在所述智能终端上设定喂食参数，并发出相应的控制指令的步骤包括：
19.根据所述宠物信息和获取的所述时间信息和检测信息，在所述智能终端上设定喂食参数；
20.根据设定的所述喂食参数，发出相应的控制指令。
21.根据本技术的第二方面，提供一种基于arduino的宠物智能喂食设备的控制系统，应用于上述实施例中所述的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，包括：
22.信息上传模块，用于将宠物信息上传至云端；
23.无线通信模块，用于建立所述智能终端和所述智能控制模块之间的通信；
24.执行模块，用于接收所述智能控制模块发出的控制指令，并发出相应的执行指令，以实现宠物的智能喂食。
25.进一步地，基于arduino的宠物智能喂食设备的控制系统还包括：
26.时钟模块，用于获取时间信息；
27.检测模块，用于检测宠物智能喂食设备是否有宠物靠近或卡食。
28.运行状态指示模块，用于检测所述宠物智能喂食设备的运行状态。
29.进一步地，所述智能控制模块为arduino模块。
30.根据本技术的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，其中，在所述计算机程序指令被所述处理器运行时，使得所述处理器执行上述实施例中基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法的步骤。
31.根据本技术的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行上述实施例中基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法的步骤。
32.根据本发明实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，通过将宠物信息上传至云端，并建立智能终端和智能控制模块之间的无线通信，可以根据对应的宠物信息设定喂食参数，实现远程智能喂食。
33.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
34.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
35.图1是基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法的流程图；
36.图2是基于arduino的宠物智能喂食设备的控制控制系统的结构框图；
37.图3是基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法的原理图；
38.图4是宠物智能喂食设备与远程控制的流程图；
39.图5是宠物智能喂食设备的喂食流程图；
40.图6是宠物智能喂食设备的电流输出流程图；
41.图7是宠物智能喂食设备的检测模块的工作流程图；
42.图8是宠物智能喂食设备的时钟模块的工作流程图；
43.图9是宠物智能喂食设备的运行状态指示模块的工作流程图；
44.图10是宠物智能喂食设备的智能控制模块的工作原理图；
45.图11是电子设备的工作原理图。
46.附图标记：
47.信息上传模块10；
48.智能终端20；
49.无线通信模块30；
50.智能控制模块40；
51.时钟模块50；
52.检测模块60；
53.运行状态指示模块70；
54.电子设备200；
55.处理器201；
56.存储器202；操作系统2021；应用程序2022；
57.网络接口203；
58.输入设备204；
59.硬盘205；
60.显示设备206。
具体实施方式
61.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
62.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
63.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
64.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
65.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
66.下面结合附图具体描述根据本发明实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法。
67.如图1至图11所示，根据本发明实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，包括以下步骤：
68.s1、将宠物信息上传至云端；宠物信息包括宠物种类、宠物年龄、宠物体重、宠物主粮和宠物食量；
69.s2、访问云端，并建立智能终端和智能控制模块之间的通信；
70.s3、根据云端的宠物信息，在智能终端上设定喂食参数，并发出相应的控制指令；喂食参数包括喂食量和喂食时间；
71.s4、智能控制模块接收控制指令，并发出相应的执行指令，以实现宠物的智能喂食。
72.换言之，参见图1，根据本发明实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，首先，可以将宠物信息上传至云端。其中，宠物信息包括宠物种类、宠物年龄、宠物体重、宠物主粮和宠物食量等。然后，可以访问云端，并建立智能终端20和智能控制模块40之间的通信。将云端上的宠物种类、宠物年龄、宠物体重、宠物主粮和宠物食量等宠物信息与智能终端20和智能控制模块40之间实现信息互通。智能终端20可以为手机、电脑等移动终端。智能控制模块40为arduino模块。
73.需要说明的是，arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件(各种型号的arduino板)和软件(arduinoide)。它构建于开放原始码simple i/o介面版，并且具有使用类似java、c语言的processing/wiring开发环境。主要包含两个的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的arduino电路板；另外一个则是arduino ide，你的计算机中的程序开发环境。你只要在ide中编写程序代码，将程序上传到arduino电路板后，程序便会告诉arduino电路板要做些什么了。
74.arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。对arduino的编程是通过arduino编程语言(基于wiring)和arduino开发环境(基于processing)来实现的。基于arduino的项目，可以只包含arduino，也可以包含arduino和其他一些在pc上运行的软件，他们之间进行通信(比如flash,processing,maxmsp)来实现。
75.接着，可以根据云端的宠物信息，在智能终端20上设定喂食参数，并发出相应的控制指令。喂食参数包括喂食量和喂食时间等参数。最后，智能控制模块40接收控制指令，并发出相应的执行指令，以实现宠物的智能喂食。
76.本技术通过运用交互设计的宠物智能喂食设备，通过远程操纵、智能控制等技术，帮助饲养者实现出门在外也能够轻松、便捷地实现每天的定时喂食、控制饮食流量、选择食物容器大小，解决对宠物的智能管控问题，极大的方便了用户的操作。
77.本技术的基于arduino的宠物智能喂食设备更具使用价值和智能性，远程控制功能使人们不用在家就可以控制宠物的进食时间和食量，使宠物的进食更加科学。
78.由此，根据本发明实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，通过将宠物信息上传至云端，并建立智能终端20和智能控制模块40之间的无线通信，可以根据对应的宠物信息设定喂食参数，实现远程智能喂食。
79.根据本发明的一个实施例，访问云端，并建立智能终端20和智能控制模块40之间的通信的步骤包括：
80.智能终端20访问云端，建立智能终端20与无线通信模块30的连接。
81.智能终端20通过无线通信模块30与智能控制模块40建立通信。
82.获取时间信息，且通过智能控制模块40接收时间信息。
83.获取检测信息，且通过智能控制模块40接收检测信息，以检测宠物智能喂食设备
是否有宠物靠近或卡食。
84.检测宠物智能喂食设备的运行状态。
85.根据设定的喂食参数，发出相应的控制指令。
86.在本技术中，如图3和图10所示，无线通信模块30可以采用esp8266模块。arduino模块进行整体运行调控。智能终端20访问云端，建立智能终端20与无线通信模块30的连接。用户通过智能终端20访问网站，经过wifi协议通信模块与智能控制模块40进行通信，远程发送命令设定喂食时间，以激活出料推动动力模块。
87.参见图4在宠物智能喂食设备的联网与远程控制的流程中。esp8266模块上电激活后，接收来自智能控制模块40发送的命令连接上本地wifi。联网成功后从智能控制模块40获取服务器的地址尝试连接，连接成功后等待服务器发送最新指令，接收到最新指令后向智能控制模块40转述后继续等待。
88.如图5和图8所示，在宠物智能喂食设备的喂食流程中。上电激活后，智能控制模块40接收时钟模块50发送的当前时间，并读取当前设置的闹钟。检测是否到达预设的喂食时间。如果到达则启动旋转步进电机推动宠物智能喂食设备中的旋转叶片进行出料。如果未到达则继续下一次检查。
89.参见图6，在宠物智能喂食设备的稳定的电流输出流程中。电源模块可以接受220v的主交流电源，通过dc35v电压转换芯片后输出5v电压直流电源，输入tps2115apwr芯片进行电源选择。同时输入lm1117s
‑
3.3电压转换芯片，再输入另一个tps2115apwr芯片进行电源选择。若主电源出现断电情况，则同时通过5v电池输入到tps2115apwr芯片被芯片选择并输出。
90.如图7所示，在宠物智能喂食设备的检测模块60的工作流程中，检测模块60采用红外检测管，fc
‑
123红外对管上电初始化后，开始工作，如果检测到有遮挡则向智能控制模块40输出1，检测到没有遮挡则向控制模块输出0。在宠物智能喂食设备的时钟模块50的工作流程中，ds1302上电激活后接受6pf、32.768khz的晶振的周期开始计时，如果是初次上电则还需要设定默认时间，配置完成后开始发送当前时间到智能控制模块40并获得反馈，检查是否与服务器时间同步。如果是则继续发送当前时间，否则的话重新设置时间为智能控制模块40发来的服务器时间后继续发送当前时间。
91.如图9所示，在宠物智能喂食设备的运行状态指示模块70的工作流程中，led模块上电后，接收来自智能控制模块40发送的状态信息，对应亮起或熄灭状态。之后led灯再次接受来自智能控制模块40发送的当前状态信息。
92.本发明的宠物智能喂食设备具有以下优点：模块化功能设计能随时更换各个功能部件。可安装生活中的塑料瓶作为食物存储容器充分利用生活垃圾往循环经济，绿色环保的大方向靠近。具备wifi通信功能可以直接与用户在有网络的任何地方随时通信。具备红外检测功能可以检测到宠物靠近并收集进食时间，进食时长等宠物数据。同时该检测模块60拥有叶片卡死检测功能，能及时发现旋转叶片被食物卡死无法工作的问题并启动解决预案，自动恢复正常，无需人为干预。
93.总而言之，根据本发明实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，通过将宠物信息上传至云端，并建立智能终端20和智能控制模块40之间的无线通信，可以根据对应的宠物信息设定喂食参数，实现远程智能喂食。
94.参见图2，本发明实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制系统，应用于上述实施例中的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法，包括信息上传模块10、无线通信模块30、执行模块、时钟模块50、检测模块60和运行状态指示模块70。其中，信息上传模块10用于将宠物信息上传至云端。无线通信模块30用于建立智能终端20和智能控制模块40之间的通信。执行模块用于接收智能控制模块40发出的控制指令，并发出相应的执行指令，以实现宠物的智能喂食。时钟模块50用于获取时间信息。检测模块60用于检测宠物智能喂食设备是否有宠物靠近或卡食。运行状态指示模块70，用于检测宠物智能喂食设备的运行状态。
95.本技术通过运用交互设计的宠物智能喂食设备，通过远程操纵、智能控制等技术，帮助饲养者实现出门在外也能够轻松、便捷地实现每天的定时喂食、控制饮食流量、选择食物容器大小，解决对宠物的智能管控问题，极大的方便了用户的操作。
96.本技术的基于arduino的宠物智能喂食设备更具使用价值和智能性，远程控制功能使人们不用在家就可以控制宠物的进食时间和食量，使宠物的进食更加科学。
97.本发明第三方面实施例，提供一种电子设备200，包括：处理器201和存储器202，在存储器202中存储有计算机程序指令，其中，在计算机程序指令被处理器201运行时，使得处理器201执行上述实施例中的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法的步骤。
98.进一步地，如图11所示，电子设备200还包括网络接口203、输入设备204、硬盘205、和显示设备206。
99.上述各个接口和设备之间可以通过总线架构互连。总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥。具体由处理器201代表的一个或者多个中央处理器201(cpu)，以及由存储器202代表的一个或者多个存储器202的各种电路连接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其它电路连接在一起。可以理解，总线架构用于实现这些组件之间的连接通信。总线架构除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线，这些都是本领域所公知的，因此本文不再对其进行详细描述。
100.网络接口203，可以连接至网络(如因特网、局域网等)，从网络中获取相关数据，并可以保存在硬盘205中。
101.输入设备204，可以接收操作人员输入的各种指令，并发送给处理器201以供执行。输入设备204可以包括键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
102.显示设备206，可以将处理器201执行指令获得的结果进行显示。
103.存储器202，用于存储操作系统2021运行所必须的程序和数据，以及处理器201计算过程中的中间结果等数据。
104.可以理解，本发明实施例中的存储器202可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram)，其用作外部高速缓存。本文描述的装置和方法的存储器202旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器202。
105.在一些实施方式中，存储器202存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统2021和应用程序2022。
106.其中，操作系统2021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序2022，包含各种应用程序2022，例如浏览器(browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序2022中。
107.上述处理器201，当调用并执行存储器202中所存储的应用程序2022和数据，具体的，可以是应用程序2022中存储的程序或指令时，执行根据上述实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法的步骤。
108.本发明上述实施例揭示的方法可以应用于处理器201中，或者由处理器201实现。处理器201可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器201中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器201可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器201也可以是任何常规的处理器201等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器202，处理器201读取存储器202中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
109.可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑设备(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本技术功能的其它电子单元或其组合中。
110.对于软件实现，可通过执行本文功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文的技术。软件代码可存储在存储器202中并通过处理器201执行。存储器202可以在处理器201中或在处理器201外部实现。
111.具体地，处理器201还用于读取计算机程序，执行如下步骤:基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法。
112.本发明第四方面实施例，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器201运行时，使得处理器201执行上述实施例的基于arduino的宠物智能喂食设备的控制方法的步骤。
113.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
114.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
115.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read
‑
only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
116.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。