基于單片機(jī)的智能寵物喂食器開(kāi)題報(bào)告

1、普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告課題名稱(chēng) 基于單片機(jī)的智能寵物喂食器設(shè)計(jì)學(xué) 院電氣與信息工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師2016 年3月23日、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題的目的和意義社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與城市化進(jìn)程的加速， 城市市民家庭的封閉化和人口老齡化的情況日益突出， 基于人們的情感寄托與休閑消費(fèi)的需要， 中國(guó)的寵物產(chǎn)業(yè)也悄然興起【1】。 家庭寵物的飼養(yǎng)成為了城市居民生活消遣的新方式。 寵物的喂養(yǎng)和看護(hù)往往是寵物主人最關(guān)心的問(wèn)題， 目前寵物主要還是依靠人工進(jìn)行喂食。 而在當(dāng)今社會(huì)中， 人們的工作與學(xué)習(xí)是十分的繁忙， 當(dāng)人們外出時(shí)間比較長(zhǎng)時(shí)對(duì)寵物的食物和水的供給就出現(xiàn)了比較大的問(wèn)題。

2、 針對(duì)市場(chǎng)的這種需求， 我設(shè)計(jì)了這款寵物自動(dòng)喂食器。意義： 對(duì)寵物用品設(shè)計(jì)的研究【3】 ， 其意義在于能夠客觀評(píng)價(jià)我國(guó)寵物用品行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀， 有利于趨勢(shì)的預(yù)測(cè)， 準(zhǔn)確把握國(guó)內(nèi)外該行業(yè)相比之下競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的結(jié)癥， 從產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的角度提出科學(xué)對(duì)策和合理建議。 另一個(gè)目的也可以積極推動(dòng)政府來(lái)關(guān)注這個(gè)行業(yè)， 使寵物用品行業(yè)能夠發(fā)揮行業(yè)的優(yōu)勢(shì)和作用， 最大限度的降低寵物用品企業(yè)之間惡性競(jìng)爭(zhēng)，縮短我國(guó)與國(guó)外寵物用品設(shè)計(jì)的差距【4】 。二、 設(shè)計(jì)或研究主要內(nèi)容和重點(diǎn)， 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)及擬解決的主要問(wèn)題和技術(shù)關(guān)鍵，有何創(chuàng)新之處1、國(guó)內(nèi)外對(duì)本課題涉及問(wèn)題的研究現(xiàn)狀隨著越來(lái)越多的人養(yǎng)寵物， 寵物的喂養(yǎng)問(wèn)題也越來(lái)越

3、集中的凸顯出來(lái)。 目前市場(chǎng)上的寵物喂食器都比較簡(jiǎn)單， 結(jié)構(gòu)單一， 難以滿(mǎn)足寵物主人對(duì)寵物身體健康、精神健康等方面的要求【 5】 。 隨著人們對(duì)于寵物健康提出的更高要求， 以及單片機(jī)在自動(dòng)化裝置方面的應(yīng)用【6】 ，設(shè)計(jì)了這款寵物喂食器。在第二屆中國(guó)北京國(guó)際寵物用品展覽會(huì)上， 自動(dòng)喂食器稱(chēng)為展示焦點(diǎn)， 這也說(shuō)明， 自動(dòng)化、 智能化已成為寵物用品市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。 德國(guó)特瑞士中國(guó)運(yùn)營(yíng)中心、青島特瑞士國(guó)際貿(mào)易有限公司此次在特裝展臺(tái)亮相， 展示了多款自動(dòng)喂食器等寵物用品。 展商均認(rèn)為， 人類(lèi)相關(guān)生活用品一定會(huì)向便捷化發(fā)展， 自動(dòng)化和智能化已成為寵物用品市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)【7】，而單片微機(jī)在這方面的應(yīng)用即帶來(lái)了“智

4、能化” ，使控制更靈活、設(shè)備更精確，并符合“綠色”電子的要求【 8】 。國(guó)外對(duì)寵物及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的研究領(lǐng)先于中國(guó)， 主要側(cè)重寵物飼養(yǎng)、 培訓(xùn)、 醫(yī)療保健、 寵物經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)探索、 寵物產(chǎn)品研究等方面。 新興的寵物保險(xiǎn)行業(yè)表現(xiàn)出國(guó)外寵物經(jīng)濟(jì)發(fā)展擬人化的趨勢(shì)【9】 。 不難發(fā)現(xiàn)， 研究問(wèn)題的提出， 問(wèn)題探索的深度和廣度相對(duì)于中國(guó)的寵物行業(yè)都比較提前。從上世紀(jì)80 年代到本世紀(jì)初，設(shè)計(jì)類(lèi)相關(guān)書(shū)籍的出版展示其思維的發(fā)展脈絡(luò)， 某些先進(jìn)觀點(diǎn)對(duì)中國(guó)地區(qū)的寵物產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義【10】， 【11】。 把握寵物與產(chǎn)品間的協(xié)調(diào)關(guān)系， 使寵物用品的功能更能滿(mǎn)足寵物的實(shí)際需求， 提升寵物在實(shí)用或感受寵物用品時(shí)的精神愉悅

5、性。 能滿(mǎn)足寵物的真實(shí)需求是判斷寵物用品是否實(shí)用、適用的標(biāo)準(zhǔn)【12】?，F(xiàn)在進(jìn)口的寵物用品呈兩極化態(tài)勢(shì)， 一是歐美國(guó)家生產(chǎn)的高級(jí)寵物用品品種繁多、 個(gè)性化且附加價(jià)值高；另一種是東南亞各國(guó)生產(chǎn)的低價(jià)位產(chǎn)品【13】。中國(guó)是世界寵物用品的出口大國(guó)之一， 如果美國(guó)國(guó)內(nèi)近十年寵物行業(yè)的發(fā)展可稱(chēng)為迅猛，那么中國(guó)近十年的發(fā)展的速度則堪稱(chēng)驚人【 14】 。針對(duì)目前市場(chǎng)上喂食器功能單一、價(jià)格高昂、普及率不高等因素，令中國(guó)的大眾消費(fèi)者難以接受。本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)以人性化和關(guān)愛(ài)寵物為理念， 設(shè)計(jì)了這款寵物自動(dòng)喂食器， 由于單片機(jī)具有體積小、速度快、抗干擾能力強(qiáng)，環(huán)境要求不高，性能可靠和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，通常在其外部配置外

6、圍電路就可構(gòu)成一完整的控制系統(tǒng)【15】 ，根據(jù)此特點(diǎn)贏得了廣泛應(yīng)用， 為單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)， 成為單片機(jī)發(fā)展進(jìn)程中的一個(gè)重要階段【16】。縱觀為寵物所設(shè)計(jì)和研發(fā)的產(chǎn)品， 各種類(lèi)別， 不同型號(hào)都表現(xiàn)出人對(duì)寵物生活、生存狀態(tài)的密切關(guān)注【 17】 。對(duì)寵物喂食器的研究和探索是一個(gè)持續(xù)發(fā)展的過(guò)程， 在研究的過(guò)程中， 總有一些新的疑問(wèn)在浮現(xiàn)， 這些新的疑問(wèn)還需要我們進(jìn)行更廣泛的資料收集，隨時(shí)跟進(jìn)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，然后再進(jìn)一步的與時(shí)俱進(jìn)【18】。2、預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)（ 1）定時(shí)喂食。能夠定時(shí)地為寵物提供食物。（ 2）聲音提示，在定時(shí)喂食的同時(shí)發(fā)出聲音，提醒寵物進(jìn)食。（ 3）實(shí)時(shí)時(shí)間顯示。顯示當(dāng)前的實(shí)時(shí)時(shí)間。

7、（ 4）設(shè)置喂食時(shí)間。根據(jù)不同的寵物種類(lèi)以及主人喂養(yǎng)寵物的方式不同，設(shè)置合適的寵物進(jìn)食時(shí)間?？稍O(shè)置三次自動(dòng)喂食時(shí)間。（ 5）設(shè)置溫度區(qū)間。通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置適合寵物的溫度區(qū)間。（ 5）實(shí)時(shí)顯示溫度。實(shí)時(shí)顯示溫度并且根據(jù)溫度閥值來(lái)調(diào)控溫度。3、需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題及解決的思路需要研究的問(wèn)題：（ 1）如何實(shí)現(xiàn)按照特定時(shí)間對(duì)寵物進(jìn)行喂食；（ 2）語(yǔ)音模塊如何實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能；解決思路：（1） 通過(guò)外部鍵盤(pán)模塊設(shè)定喂食時(shí)間，在程序中通過(guò)定時(shí)器及中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)定時(shí)器初值， 用中斷查詢(xún)方式， 開(kāi)啟定時(shí)器， 計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)就講一個(gè)標(biāo)志位置位或復(fù)位。在主程序中掃描標(biāo)志位的狀態(tài)，根據(jù)標(biāo)志位執(zhí)行相應(yīng)的功能。（2） 先對(duì)語(yǔ)音模

8、塊進(jìn)行軟件仿真，然后進(jìn)行軟件模擬，載入程序運(yùn)行，看是否達(dá)到預(yù)期功能， 如果成功再對(duì)比相關(guān)參數(shù)， 選擇合適的元器件， 完成系統(tǒng)硬件搭建。 且語(yǔ)音模塊整體上電測(cè)試之前， 需要提前錄制好語(yǔ)音信息錄制完成后接入電路，進(jìn)行系統(tǒng)的整體測(cè)試。4、創(chuàng)新之處將實(shí)時(shí)時(shí)鐘、溫度計(jì)、獨(dú)立鍵盤(pán)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、LCD顯示以及ISD1820錄音模塊的驅(qū)動(dòng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)出目前功能相對(duì)全面的智能寵物喂食器。三、研究方案1、研究方法：（ 1）文獻(xiàn)研究法在本課題中我主要是在查找相關(guān)資料、 系統(tǒng)地搜集寵物喂食器的現(xiàn)實(shí)狀況和歷史狀況等文獻(xiàn)中運(yùn)用此方法。 我通過(guò)查閱大量有關(guān)寵物喂食器的相關(guān)文獻(xiàn)獲取其最新發(fā)展?fàn)顩r以及存在的問(wèn)題， 明

9、確我研究課題的目的和意義。 通過(guò)查詢(xún)書(shū)籍、文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)我了解 C51 芯片使用方法及規(guī)則， 做好充分的理論綜合分析， 采用軟件仿真開(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行軟件程序設(shè)計(jì)， 完成整個(gè)硬件電路的綜合搭建焊接， 最終完 成整個(gè)模擬電梯控制系統(tǒng)。（ 2）模擬仿真法在本設(shè)計(jì)中我主要運(yùn)用模擬仿真法， 在相關(guān)軟件中搭建寵物喂食器的各個(gè)模塊， 同時(shí)編寫(xiě)程序載入， 模擬仿真各個(gè)部分的功能， 各個(gè)小模塊的功能實(shí)現(xiàn)后再進(jìn)行整體的搭建， 只有模擬仿真成功， 我的實(shí)物焊接才可以事半功倍， 因此模擬仿真法對(duì)我的課題來(lái)說(shuō)起到了非常重要的作用。2、研究手段：該系統(tǒng)主要由單片機(jī)模塊、按鍵模塊、LCD顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和語(yǔ)音模塊所組成， 工

10、作前先按下按鍵， 語(yǔ)音模塊開(kāi)始錄制語(yǔ)音信息， 錄制完成后按鍵停止錄音。接通電源，通過(guò)鍵盤(pán)模塊設(shè)定喂食時(shí)間，用LCD顯示模塊顯示當(dāng)前時(shí)間以及設(shè)定的喂食時(shí)間。 單片機(jī)在正常工作時(shí)不斷判斷時(shí)間， 當(dāng)時(shí)間到達(dá)所設(shè)置的時(shí)間時(shí)， 語(yǔ)音模塊播放語(yǔ)音吸引寵物進(jìn)食， 同時(shí)單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊工作，拉動(dòng)容器底蓋，流出一定量的食物之后，容器底蓋恢復(fù)原來(lái)位置。四、主要參考文獻(xiàn)目錄1 王靜，淺談便攜式一體化寵物用品包裝設(shè)計(jì)，中國(guó)包裝工業(yè)， 2015*2 靜安，寵物用品銷(xiāo)售逆市成長(zhǎng)，中國(guó)貿(mào)易報(bào)， 20113 鄒連生，我國(guó)寵物產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望，廣東畜牧畜醫(yī)科技， 20134 孫立宏等，平陽(yáng)縣寵物用品產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究，合肥工業(yè)

11、大學(xué)， 20105 胡浩強(qiáng)等基于寵物狗喂食玩具的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù). 第 7 期6 李廣波等微機(jī)接口技術(shù)與實(shí)例國(guó)防工業(yè)出版社， 20107 郝昱，自動(dòng)化、智能化成寵物用品行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)貿(mào)易報(bào)， 2015，第 005 版8 高鋒，單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（第三版） ，科學(xué)出版社， 20139 代玉， 寵物產(chǎn)品設(shè)計(jì)探析營(yíng)造和諧共生的生命空間， 重慶大學(xué)， 200810 陳中平，基于Proteus的PLC單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與仿真，電子工業(yè)出 9 社,201311 謝龍漢等， Proteus 電子電路設(shè)計(jì)及仿真，電子工業(yè)出版社， 201212 馮寶亨，以寵物用品為例的寵物用品設(shè)計(jì)研究，廣州大學(xué)， 201113 中國(guó)貿(mào)促會(huì)信息處稿， 日本寵物用品市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告， 國(guó)際商報(bào)， 第 006版， 200014 牟甜甜，基于喂食功能的寵物狗玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究，蘇州大學(xué)， 201415 韓克等，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)基于 Proteus 的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與仿真，電子工201316 韓志軍，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例（第 2 版） ， 201017 戚序等，有關(guān)寵物產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思考，科技信息（科學(xué)教研） ， 200818 楊澤霖，北京寵物產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題與對(duì)策，中國(guó)牧業(yè)通訊， 20