关键词：嵌入式系统；宠物投食器；单片机；云平台
1引言
2系统结构原理
宠物智能喂食系统的设计原理及创新之处在于，单片机C51采集多传感器数据通过esp8266-Wifi模块实时上传到人工智能云平台实现宠物投食和健康数据的分析处理[10]，对异常数据设置报警功能，及时远程提醒宠物主人。同时用户可以使用手机APP、计算机等移动终端，通过因特网远程控制宠物喂食并监控宠物进食和活动情况。如图1所示，投食器的主控单片机采集控制多传感器数据，包括压力传感器、蜂鸣器、摄像头、舵机、温湿度传感器、语音控制模块等设备。实现多传感器的联通和自动处理，同时数据上传到网络和用户APP，能有效帮助宠物主人进行分析并判断是否该给宠物投喂食物。人工智能云平台的主要作用是设置异常数据报警，如宠物体温异常、厌食或进食异常时会及时提醒主人主动监控。
3系统设计
3.1电路设计
单片机电路原理如图2所示。
3.2硬件设计
3.3系统结构设计
系统的内部结构见图3，包括储粮区与出粮口。出粮口处设置有舵机，并焊接在一小块可移动的挡板，在舵机发生转动时带动挡板，实现自动出粮；而储粮容器使用密封性好、遮光性强的材质，以达到更好地储存宠物粮食，避免密封性不好导致粮食变质，影响宠物的健康。宠物的盛食容器内部还设有压力传感器，能够精确测量出食物的份量，帮助宠物合理饮食。其外部结构包括音响、摄像头、食物容器及宠物笼及Wifi模块等，如图4所示。
3.4系统软件流程
本系统的软件设计包含传感器数据采集模块、单片机固件控制模块、ESP8266Wifi模块、智能云平台节点、手机APP模块等内容。其远程控制的流程如图5所示。
4测试方法
4.1传感器硬件测试
4.2ESP8266接入智能云平台测试
4.3APP测试
5结语
本文设计了一种基于单片机(C51、STM32)和云平台的智能宠物投食器。单片机连接传感器采集的数据通过串口连接ESP8266模块实现数据通讯；WiFI模块通过烧录固件后连接到智能云平台节点实现数据的远程交互功能。在此基础上设计了手机APP，方便用户远程对宠物进行定时、定量、自动投食喂养。在单片机自动控制的基础上融合了开源的智能云平台技术，可以对宠物健康数据和进食状态进行实时监控和双向互动，是一种功能较丰富的智能化投食器。
参考文献
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