描述

該項目展示了使用超聲波傳感器自動喂養(yǎng)寵物的小型演示。如果在指定范圍內(nèi)檢測到物體，則會發(fā)送信號以打開網(wǎng)絡攝像頭。然后進行測試，看看是貓還是狗，然后根據(jù)檢測結果提供貓或狗糧。

這個項目中使用的東西

1.硬件

WIZNET W5100S EVB微微

超聲波傳感器

步進電機

跳線

面包板

2.軟件

Arduino集成開發(fā)環(huán)境

PyCharm公司

問題說明：

寵物是人類的好伴侶。它有助于緩解繁忙生活中的緊張情緒，并對搶劫犯起到威懾作用。如今，寵物被視為家庭成員。因此，必須考慮寵物的整體健康，并優(yōu)先考慮均衡飲食。根據(jù)寵物的體型，需要不同數(shù)量的食物和營養(yǎng)素。根據(jù)民意調(diào)查，李寵物的肥胖問題是由寵物主人的繁忙日程造成的。此外，寵物無法獨立獲得食物，必須依靠寵物主人喂養(yǎng)。因此，自動寵物喂食器被設計出來，現(xiàn)在正被用來處理喂養(yǎng)寵物的問題。

自動寵物喂食器是一種可以編程取代手動喂食的產(chǎn)品，并且可以設置為特定的喂食量和時間。寵物喂食器的創(chuàng)新用于克服寵物主人對喂養(yǎng)寵物的健忘，并將寵物留在寵物酒店以避免額外的消費費用。

組成部分：

超聲波傳感器：

超聲波傳感器是一種電子設備，它使用超聲波來檢測目標物品之間的距離，并將反射的聲音轉換為電信號。超聲波比可聽聲波（即人類能聽到的聲音）傳播得更快。發(fā)射器（使用壓電晶體產(chǎn)生聲音）和接收器是超聲波傳感器的兩個主要部件（在聲音往返于目標后會遇到聲音）。該計算公式為D=1?2 T x C（其中D為距離，T為時間，C為聲速~343米/秒）。

步進電機：

將整個旋轉分為幾個相等步驟的無刷直流電動機被稱為步進電動機或步進電動機。只要電機在扭矩和速度方面被適當?shù)乜s放以用于應用，就可以指示電機的位置在這些步驟中的一個步驟處移動和保持，而無需任何用于反饋的位置傳感器（開環(huán)控制器）。

W5100S EVB Pico:

W5100S EVB Pico是一款微控制器評估板，使用樹莓派RP2040微處理器芯片和W5100S全硬接線TCP/IP控制器芯片。由于W5100S EVB Pico執(zhí)行與Raspberry Pi Pico平臺相同的功能，并且包括W5100S，因此基本上包含了以太網(wǎng)功能。

ULN2003步進電機驅動器：

電機由IN1–IN4引腳驅動。將它們連接到微微板

GND代表“公共接地引腳”

電機由VDD引腳供電。將其連接到5V外部電源。

電機連接器電機插入其中。連接器只有一種方式，因為它是鍵控的。

MCU Micro USB Breadboard 5V電源模塊：

5V電源模塊5Pin母連接器B型PCB轉換器，用于MCU Micro USB Breadboard。這個轉接板非常適合將USB信號連接到您專門創(chuàng)建的微控制器板上。如果您只需要為面包板、穿孔板或Vero板原型電路提供5V USB電源，這也很有幫助。

引腳：

VCC:5V信號，D+：USB D+電源，D-：USB D-信號，ID:OTG設備USB標識符信號，電源接地：GND

三維模型：

三維模型可用于控制施工中的機械。這些復制包括物理環(huán)境的點、線和曲面。它們利用坐標信息，顯示水平點和垂直點相對于固定點的位置。這些空間聯(lián)系使您能夠從不同的角度觀察表示。

用于打印阿基米德螺旋的3D打印機。

阿基米德螺旋：

阿基米德螺旋的螺旋部件可以在里面，但在這個例子中，它將被放置在空心圓柱體內(nèi)。排放區(qū)在一端，而低洼的食物源在另一端。只要轉動螺絲就可以移動食物。螺桿旋轉時，會舀起少量食物。

說明：

? 步進電機和超聲波傳感器通過其相應的VCC和GND引腳連接到VCC和地線，以提供電源（12V）。

? 超聲波傳感器的Trig引腳連接到Wiznet Pico板的GP16。

? Echo引腳連接到Wiznet Pico板的GP17。

? GP2、GP3、GP4、GP5分別連接到一個步進電機的IN1、IN2、IN3、IN4，并且GP6、GP7、GP8、GP9分別連接到另一個步步進電機。

? 如果在超聲波傳感器前看到物體，則會向Pycharm發(fā)送一個串行寫入，以激活攝像頭來識別貓或狗。

? 如果網(wǎng)絡攝像頭檢測到貓或狗，任何一個步進電機都會旋轉。

代碼說明：

步進電機：我們可以用這個庫操作單極或雙極步進電機。我們將需要一個步進電機和必要的硬件來控制它來利用它。

引腳1（Vcc）：此引腳為傳感器提供+5V電源。

引腳2（觸發(fā)器）：此輸入引腳用于發(fā)送超聲波，并通過保持高電平10us來啟動測量。連接到GP15

引腳3（回聲）：該輸出引腳在預定的時間內(nèi)變高，這與波返回傳感器所需的時間相對應。連接到GP14

引腳4（接地）：此GND引腳用于連接到系統(tǒng)的GND。

然后根據(jù)等待聲音反射回來所需的時間來計算距離。

此公式可用于確定需要從傳感器測量的精確距離：

距離=1/2 T乘以C

（T=時間，C=聲波速度）

距離=（持續(xù)時間/2）/29.1

如果距離小于10厘米，則會對PyCharm“檢測到”進行串行寫入，從而激活網(wǎng)絡攝像頭進行額外檢測。

任一步進電機將根據(jù)通過攝像頭檢測獲得的輸入數(shù)據(jù)（Cat或Dog）旋轉。

在這里，只有少量的食物需要流動，因此我使用了一個for loop，如果條件為假，步進電機的旋轉將立即停止。

將物聯(lián)網(wǎng)與人工智能相結合：

人工智能驅動的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了模擬智能行為和支持決策的智能技術，幾乎沒有人參與。

在這里，首先使用超聲波傳感器定位物體，然后，攝像機轉向以確定物體是貓還是狗，根據(jù)確定結果，喂食貓糧或狗糧。

代碼說明：

PySerial使用多種不同的設備，是一個支持串行連接（RS-232）的庫。

首先檢查在該范圍內(nèi)檢測到的任何對象。如果是，它將讀取輸入，將其存儲在一行中，解碼，然后將其與“檢測到”的響應進行比較。如果結果相同，它將調(diào)用函數(shù)start1（），其中包括啟動網(wǎng)絡攝像頭來尋找貓或狗。

由于我們的主要目標是檢測貓和狗，類由一組id組成。

我給了貓或狗一個條件，如果觀察到其他任何東西，它不會顯示標簽，或者什么都不會被識別。

二進制數(shù)據(jù)被寫入串行端口，str用于將字符串作為一系列字節(jié)進行傳輸。

這里，它涵蓋了置信水平大于8的準確性。

如果找不到任何東西，相機將關閉，并重復相同的程序。

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