摘 要

现如今，而在快节奏，高强度的生活下，很多人都想在家里饲养一只宠物来给自己的生活减减压，因此家有宠物狗的数量日益增长，但是人们经常会出现上班无法回家喂养这些宠物狗的情况，饲养宠物变成了一件很麻烦的事。本文则介绍了一种宠物狗自动喂养装置的设计来解决这一社会问题。整个硬件系统设计包括自动喂狗机器人的电路结构和机械结构的设计制作，这之中包括树莓派的信息交换控制中心开发，以及Arduino喂食机器人的电路开发，喂食装置的机械结构对咖啡机进行了改装，添加上了电机电路和多面空心球作为食物阀门，软件部分包括安卓客户端开发，数据库网络服务器以及网页服务器的开发。该装置可使用安卓客户端进行遥控控制电机的启动关闭来控制喂食，也可以设定自动喂食。通过使用安卓客户端设定希望喂食的时间与分量，这些喂食信息数据将通过互联网上传至数据库服务器的用户表单中存储，然后自动喂食装置的树莓派部分会连接互联网读取服务器数据库中的时间，食物重量等喂食信息后，到时间自动定量喂食。该装置还有自动记录宠物狗进食健康信息的功能，这些健康信息能够在安卓手机客户端上查看，方便主人随时关注宠物狗的健康状况，健康信息的实时更新也能让主人了解到宠物狗的进食规律，来让主人调整喂食设定的信息。

关键词：自动喂食；机器人；安卓；服务器

Abstract

Nowadays, the number of pet dogs is growing, some people may not go back home because of work to feed their pet. This article describes a pet dog automatic feeding device which is designed to solve this social problem. The whole system includes the robot circuit structure and mechanical structure design which include raspberry PI information control center and Arduino robot.The coffee maker is updated to build the mechanical structure of the robot combined with motor circuit and special food gate.Software part include android client and database network server development.The Android client can do remote control to control the motor to feed, and also set the time and weight of the food you want to feed,then these information will upload to the database server through internet.The device will read data like feeding time and weight from this server to feed the dog automatically.The device can also record pet dog’s feeding health information automatically, these health information can be viewed on the Android mobile app so that the owner can pay attention to the health of their pet dogs.The update of health information will let owners know about their dogs’ eating habit so that they can adjust their feeding settings.

Key Words：Automatic feeding；Robot；Android；Server

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题的背景及意义 1

1.2 国内外当前的研究现状 1

1.3 本课题的研究内容 2

第2章 系统方案设计 3

2.1 总体设计 3

2.2 机械结构设计 5

2.3 系统电路设计 6

2.3.1 喂食执行模块 6

2.3.2 喂食控制模块 6

2.4 软件系统设计 7

2.4.1 安卓客户端遥控模块 7

2.4.2 安卓客户端数据库模块 8

3.1 数据库设计 10

3.2 网页服务器设计 11

3.2.1 网页服务器与数据库的连接 12

3.2.2 删除/添加用户设定 12

3.2.3 查看用户设定/健康信息 13

3.2.4 网页服务创建 14

第4章 安卓客户端设计 15

4.1 遥控功能 15

4.2 网页服务器连接 16

4.3 添加/删除喂食设定 16

4.4 查询喂食设定/健康信息 17

第5章 系统测试 18

5.1服务器系统测试 18

5.2 数据库连接控制测试 22

5.3 安卓与控制模块连接测试 24

5.4 测试总结 25

第6章 总结与展望 26

参考文献 27

致 谢 28

第1章 绪论

1.1 课题的背景及意义

本项目的设计灵感来源于我家中的宠物狗，4年前，一只幼小的泰迪犬来到了我家，家人都十分喜欢这只狗狗，宠物狗的到来给家中带来了很多温馨的气氛，对家庭产生了十分积极的影响。想要饲养一只宠物,主人需要付出很多的时间和精力来照顾。在现在的社会节奏下，给狗狗喂食是件很麻烦的事。爸妈工作很忙，经常不能回家给狗狗喂食，但是以狗狗的进食习性，一次性投放一天的食物量是不可取的。狗是喂不饱的，狗狗在饥饿的情况下看到食物会一次都吃完，对消化系统造成极大负担，这样会对狗狗造成身体健康损害。这是种不可取的办法。

很多饲养宠物狗的家庭都有类似的困惑，这是一个生活节奏很快的时代，人们想要在繁忙之余有一个小爱好，随着养宠物来给自己带来心灵的歇息、愉悦的家庭越来越多，有给宠物喂食难题的人也越来越多。因此，我想制作一个能够让主人使用手机设定时间，喂食量，家中的机器人定时投食的喂狗机器人来解决这一问题，在完成喂食的同时，我也想通过机器记录进食数据如进食速度进食量，主人能够用手机随时查看健康数据，来实时关心宠物健康状况。

本项目属于物联网的智能家居应用开发在养宠人群中的拓展。物联网技术是新生代信息技术大家庭的重要成员之一，也是“信息化”时代的发展中一个很关键的发展阶段。随着智能家居的出现并随着它的普及，日常生活的很多方面都多了很多便利。目前，智能家居已经到了各种常用电器的控制领域，但是普及程度还很小，对于智能家居领域的认知还需要普及^[1]。在各种公司的云服务开始兴起后，智能家居的发展面变得更广，使用，开发起来都变得更加便利。本项目将搭建本地服务器，使用本地无线网络连接来模拟云服务下的智能喂狗机器人。

1.2 国内外当前的研究现状

智能家居起源于智能建筑。从1984年美国研发建筑了第一栋智能建筑，到1997年比尔盖茨的私人智能化宅邸，美国的智能家居的研发迅速，并且比我国早的多。这个临于湖边而建的宅邸不仅有着很快速的因特网专线出口，房间里所有的门、窗、家用电器等都可以通过电脑来进行控制^[2]。中国智能家居方面的科技技术发展开始于上个世纪90年代末，到了21世纪开始广泛介绍这一概念，得益于当时的媒体发展，可以通过视频宣传其概念^[3]。但是从概念走到真正进入普通家庭，智能家居历经了将近20年的发展，经历了有线到无线，总线到星型的不同发展阶段，控制系统也随着智能手机的普及由个人计算机向掌上设备的变化^[4]。物联网的构成与运作物联网就在物品与物品之间、人与物品之间,进行信息交换,同时通过物品的智能感知、识别、运作,为完成人们一系列需求所形成的系统^[5]。