宠物狗智能项圈系统_萌宠菠菠乐园

编者按：宠物狗的健康已经受到了人们的高度关注，智能项圈系统旨在对狗进行运动和饭量控制。

　　由于运动量不足和饭量过多，宠物狗经常患上关节炎，它们的健康已经受到了人们的高度关注。宠物狗智能项圈系统旨在实时获取并分析狗狗的运动数据(步数、卡路里、休息时间)，并制定私犬运动计划和进行饭量控制，从而达到监护宠物狗监护的目的。

　　● 让狗学会说话;
　　● 低功耗;
　　● 支持数据云存储和远程读取。

　　整个宠物狗智能项圈系统由三部分组成：项圈端、家居端、手机客户端。系统整体框图如图1所示：

　　项圈端的功能是“让狗学会说话”。项圈可以获取小狗每天的运动步数和睡眠时间，从而告诉主人其运动量和睡眠质量。项圈上有NFC(近场通信)标签，标签上记录着小狗的身份信息。另外，项圈上有电量指示灯和运动量指示灯，提醒主人适时换电池和引导宠物狗多运动。

　　家居端的功能是实现宠物狗健康数据的云存储和远程控制自动喂食。当宠物狗靠近家居端时，家居端便可以通过蓝牙获取到狗狗一天的运动量和睡眠时间，并将数据存至云端。主人出门在外时，也能够通过手机客户端一键获取爱犬的运动数据，并根据运动量远程控制适量的狗粮。同时，若我们为项圈端做了程序优化，家居端便可从网上获取相应资源后，由蓝牙传输至项圈端进行程序覆盖，实现系统远程升级。

　　手机客户端是主人与智能项圈的交互窗口。手机APP支持近远程获取数据，对数据分析后得到消耗的卡路里，以文字、图表的形式直观显示出来，并为狗狗制定私犬运动计划。APP支持狗身份信息的NFC读写，完成狗身份信息的读取和输入。APP还集宠物商店、宠物社区和宠物百科等应用，随着宠物社区的完善，整个作品的商业价值和娱乐价值也会越来越体现出来。

　　本系统充分考虑到可穿戴电子设备对低功耗特性的要求，因此在系统中，软件硬件都可以实现的功能尽量由软件来实现，本系统的硬件有：

　　(1)MSP430G2553单片机：这是一款轻量级的低功耗芯片，价格低廉，资源满足该系统要求，其内部有flash控制器，可实现程序自覆盖。

　　(2)LED：便于与用户直观交互。这里不使用其它显示主要考虑项链端的低功耗及成本。

　　(3)STP200M计步模块：考虑到成本与性能间的平衡，此模块可以满足宠物计步的要求。此外，I2C接口有利于程序设计及节省芯片IO资源。

　　(4)蓝牙4.0模块：蓝牙4.0是为可穿戴设备而生的低功耗通信工具。

　　(5)树莓派：家居端主控，小巧不失精致。它可以搭载Linux操作系统，利用集成好的网络工具(如ngrok等)帮助设计者快速设计网络功能。

宠物狗智能项圈系统

作者：高文冠王妍堃王桂鸿时间：2015-04-23来源：电子产品世界

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编者按：宠物狗的健康已经受到了人们的高度关注，智能项圈系统旨在对狗进行运动和饭量控制。

　　5 手机客户端各模块描述

本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/273064.htm

　　(1)NFC模块

　　NFC模块有两个作用：主人为宠物狗写入身份信息;别人捡到狗后读取NFC标签上的身份信息。APP通过手机内置NFC模块与项圈的NFC标签进行数据读写。

　　(2)DAO数据库模块

　　数据库中用到了2个数据表分别记录步数和睡眠时间。

　　6 软件流程图

　　项圈端的软件实现流程图如图2所示，家居端的程序流程图如图3所示。

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技术专区

编者按：宠物狗的健康已经受到了人们的高度关注，智能项圈系统旨在对狗进行运动和饭量控制。

　　一般将新程序烧写到单片机需要烧写软件或使用串口进行烧录。要实现远程升级，需引入类似于操作系统中的bootloader。下面这段引导代码需事先烧录至单片机中。

　　void main()
　　{
　　WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关看门狗
　　If(ResetVectorValid() == 1) //判断是否已更新程序
　　{
　　Application();
　　}
　　Update();
　　}

　　其中Application()中存放用户执行程序，而Update()中进行获取程序，并将相关程序从内存拷贝至flash进行覆盖。当然，这里对烧录进的二进制文件需要有一定程度的了解，才能将其拷贝至对应位置。

　　这部分需要对树莓派与linux系统有一定程度的了解。在树莓派中，利用python语言的灵活性及集成好的工具，可以轻易地实现很多网络功能。结合我们的系统举个小例子，从宠物端获取数据后，将其存放至一个data.txt件中，并运行以下python文件：

　　import tornado.ioloop
　　import tornado.web
　　class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
　　def get(self):
　　with open("data.txt","r") as fd:
　　self.write(fd.read())
　　application = tornado.web.Application([
　　(r"/", MainHandler),
　　])
　　if __name__ == "__main__":
　　application.listen(80)
　　tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

　　这部分可当做模板使用，其中open函数的第一个参数可带路径。执行后可通过访问树莓派的IP地址获取到相关信息，此时访问端需与树莓派处于同一网段。执行完上述python文件后，紧跟着执行ngrok 80，即可以带有.ngrok.com后缀的网址发布到互联网，从而可以快速实现远程访问。

宠物狗智能项圈系统

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