基于單片機(jī)的智能寵物喂食器開題報(bào)告

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. 廣 西 科 技 大 學(xué) 普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 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 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 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題的目的和意義 目的：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)了比較大的問題。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)問題也越來(lái)越集中的凸顯出來(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)，研究問題的提出，問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)類相關(guān)書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)的精神愉悅性。能滿足寵物的真實(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)展可稱為迅猛，那么中國(guó)近十年的發(fā)展的速度則堪稱驚人【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，總有一些新的疑問在浮現(xiàn)，這些新的疑問還需要我們進(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。 （4）設(shè)置喂食時(shí)間。根據(jù)不同的寵物種類以及主人喂養(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)研究的問題及解決的思路 需要研究的問題： （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，用中斷查詢方式，開啟定時(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以及存在的問題，明確我研究課題的目的和意義。通過(guò)查詢書籍、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，工作前先按下按鍵，語(yǔ)音模塊開始錄制語(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] 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