基于单片机宠物智能定时喂食投食系统设计_时钟模块控制定时喂食

**单片机设计介绍，基于单片机宠物智能定时喂食投食系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机宠物智能定时喂食投食系统设计概要

一、系统概述

本系统是一个基于单片机的宠物智能定时喂食投食系统，旨在解决宠物主人因工作繁忙或其他原因无法按时喂食宠物的问题。系统通过单片机作为核心控制器，结合时间控制模块、喂食器驱动模块、食物检测模块等，实现定时、定量、自动喂食的功能。同时，系统还具备友好的人机交互界面，方便用户进行设置和监控。

二、系统组成

单片机核心控制器：负责接收和处理来自各个模块的信号，控制喂食器的开关和投食量。
时间控制模块：采用DS1302等实时时钟芯片，为系统提供准确的时间信息，确保喂食时间的准确性。
喂食器驱动模块：通过步进电机或伺服电机等驱动喂食器进行投食。单片机根据预设的投食量控制电机的旋转角度或转动时间，实现定量喂食。
食物检测模块：采用红外传感器或重量传感器等检测喂食器内的食物余量。当食物不足时，系统可以发出提醒信号，提示主人添加食物。
人机交互界面：通过LCD显示屏和按键实现用户与系统的交互。用户可以设置喂食时间、投食量等参数，并查看系统状态。
三、系统工作流程

初始化：系统上电后，单片机进行初始化操作，配置各个模块的参数和端口。
时间设置：用户通过按键在LCD显示屏上设置喂食时间和投食量等参数。
时间控制：时间控制模块根据设置的时间信息，定时向单片机发送信号。
喂食控制：当到达设定的喂食时间时，单片机接收到时间控制模块的信号，控制喂食器驱动模块启动电机进行投食。同时，单片机根据预设的投食量控制电机的旋转角度或转动时间，实现定量喂食。
食物检测：在喂食过程中，食物检测模块实时监测喂食器内的食物余量。当食物不足时，系统通过LCD显示屏发出提醒信号，提示主人添加食物。
循环工作：系统按照设定的时间和投食量进行循环工作，确保宠物的饮食规律。
四、系统特点

定时、定量、自动喂食：系统可以根据用户的设置实现定时、定量、自动喂食的功能，解决宠物主人无法按时喂食的问题。
人机交互友好：系统通过LCD显示屏和按键实现用户与系统的交互，用户可以方便地进行设置和监控。
食物检测功能：系统具备食物检测功能，可以实时监测喂食器内的食物余量，并在食物不足时发出提醒信号。
扩展性强：系统采用模块化设计思想，可以根据需要添加其他功能模块（如温度检测、湿度控制等），实现更丰富的功能和应用场景。
五、应用前景

基于单片机的宠物智能定时喂食投食系统具有广泛的应用前景。在宠物饲养领域，该系统可以大大提高宠物的生活质量，减轻宠物主人的负担。同时，随着物联网技术的发展和应用，该系统还可以与其他智能家居设备进行联动控制，实现更加智能化、自动化的饲养方式。

二、功能设计

1、可以设置继电器打开的时间段
2、通过DS1302时钟芯片获取时间信息，将年月日时分秒周几时间进行设置。掉电时钟仍然在走
3、通过通过按键可以对时钟进行校时。
4、例如当天设置时间段为：08：20-11：50，当前时间在09:10时继电器打开，当前时间12.20时继电器关闭，实现喂食功能
5、该系统有仿真设计，proteus仿真

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25