描述

該項(xiàng)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(luò)攝像頭。然后進(jìn)行測試，看看是貓還是狗，然后根據(jù)檢測結(jié)果提供貓或狗糧。

這個(gè)項(xiàng)目中使用的東西

1.硬件

WIZNET W5100S EVB微微

超聲波傳感器

步進(jìn)電機(jī)

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(dú)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(shè)計(jì)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(shè)置為特定的喂食量和時(shí)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(fèi)費(fèi)用。

組成部分：

超聲波傳感器：

超聲波傳感器是一種電子設(shè)備，它使用超聲波來檢測目標(biāo)物品之間的距離，并將反射的聲音轉(zhuǎn)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(gè)主要部件（在聲音往返于目標(biāo)后會遇到聲音）。該計(jì)算公式為D=1?2 T x C（其中D為距離，T為時(shí)間，C為聲速~343米/秒）。

步進(jìn)電機(jī)：

將整個(gè)旋轉(zhuǎn)分為幾個(gè)相等步驟的無刷直流電動機(jī)被稱為步進(jìn)電動機(jī)或步進(jìn)電動機(jī)。只要電機(jī)在扭矩和速度方面被適當(dāng)?shù)乜s放以用于應(yīng)用，就可以指示電機(jī)的位置在這些步驟中的一個(gè)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(jìn)電機(jī)驅(qū)動器：

電機(jī)由IN1–IN4引腳驅(qū)動。將它們連接到微微板

GND代表“公共接地引腳”

電機(jī)由VDD引腳供電。將其連接到5V外部電源。

電機(jī)連接器電機(jī)插入其中。連接器只有一種方式，因?yàn)樗擎I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(zhuǎn)換器，用于MCU Micro USB Breadboard。這個(gè)轉(zhuǎn)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(shè)備USB標(biāo)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(jī)械。這些復(fù)制包括物理環(huán)境的點(diǎn)、線和曲面。它們利用坐標(biāo)信息，顯示水平點(diǎn)和垂直點(diǎn)相對于固定點(diǎn)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(jī)。

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(gè)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(zhuǎn)動螺絲就可以移動食物。螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，會舀起少量食物。

說明：

? 步進(jìn)電機(jī)和超聲波傳感器通過其相應(yīng)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(gè)步進(jìn)電機(jī)的IN1、IN2、IN3、IN4，并且GP6、GP7、GP8、GP9分別連接到另一個(gè)步步進(jìn)電機(jī)。

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

? 如果網(wǎng)絡(luò)攝像頭檢測到貓或狗，任何一個(gè)步進(jìn)電機(jī)都會旋轉(zhuǎn)。

代碼說明：

步進(jìn)電機(jī)：我們可以用這個(gè)庫操作單極或雙極步進(jìn)電機(jī)。我們將需要一個(gè)步進(jìn)電機(jī)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(yù)定的時(shí)間內(nèi)變高，這與波返回傳感器所需的時(shí)間相對應(yīng)。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(shí)間來計(jì)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(shí)間，C=聲波速度）

距離=（持續(xù)時(shí)間/2）/29.1

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

任一步進(jìn)電機(jī)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(zhuǎn)。

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

將物聯(lián)網(wǎng)與人工智能相結(jié)合：

人工智能驅(qū)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(shù)，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(jī)轉(zhuǎn)向以確定物體是貓還是狗，根據(jù)確定結(jié)果，喂食貓糧或狗糧。

代碼說明：

PySerial使用多種不同的設(shè)備，是一個(gè)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(yīng)進(jìn)行比較。如果結(jié)果相同，它將調(diào)用函數(shù)start1（），其中包括啟動網(wǎng)絡(luò)攝像頭來尋找貓或狗。

由于我們的主要目標(biāo)是檢測貓和狗，類由一組id組成。

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

二進(jìn)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(jìn)行傳輸。

這里，它涵蓋了置信水平大于8的準(zhǔn)確性。

如果找不到任何東西，相機(jī)將關(guān)閉，并重復(fù)相同的程序。

?