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课程设计宠物自动喂食机设计

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分类号郑州电力高等专科学校《机电一体化系统设计》课程结课论文【题目宠物自动喂食机并列英文题目pet automatic feeding machine|系部机电工程系专业机电一体化技术专业姓名袁培杰班级机电1202指导教师王云霞职称论文报告提交日期郑州电力高等专科学校@;摘要本次设计宠物自动喂食机的基本功能和设计思路，根据给定的规定动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成宠物自动喂食机理论方案的创新设计，并绘制必要的零部件图，其中包括装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计，主要结构的设计简图；设计计算与说明。

宠物自动喂食机设计要求：定时投放饲料，具有开机自检功能，可以设定开启关闭时间的长短，适应不同宠物食量的需要，使用电动机驱动，其电源应为安全电源。

宠物自动喂食机设计的主要技术关键问题为：饲料的定时投放，料口的开合角度的确定，定时长短的设计，时间设定模块的组合。

关键字：单片机;设计计算;定时;机构;|》AbstractPet the basic function of automatic feeding machine and the design design concept, according to the regulation of a given action sequence, the integrated use of the basic theory, basic knowledge and related mechanical design professional knowledge, complete pet scheme creative design, automatic feeding machine theory and draw the necessary spare parts diagram, including the device, the principle of design and drawing up; The realization of the principle scheme, the transmission scheme design, the design of main structure diagram; Design calculation and specification.Pet automatic feeding machine design requirements: on the feed regularly, have boot self-checking function, can set the length of the opening closing time, to adapt to the needs of different pet food intake, using motor drive, the power supply shall be the safe power supply.Pet automatic feeding machine design and the main technical key problems as follows: feed the timing, the determination of mouth opening and closing Angle, the design of the length of time, time setting module combination.%Key words:Single chip microcomputer Design calculation; timing; institutions$目录中文摘要英文摘要引言 (1)课程设计的目的和要求 (2)主轴的设计 (2)主轴材料的选择 (2)主轴加工方法的确定 (2)主轴的参数计算 (3)轴上力的校合 (4)#行程开关旋转件的设计 (5)减速电动机的选择 (5)控制系统设计 (6)设计小结 (29)参考资料目录 (30)引言随着我国社会经济水平的快速发展，城市化的进程不断加速。

我国国民生活水平不断得到提高，我国的宠物业也得到了飞速的发展。

由于城市生活水平的封闭性、个性化和人口老龄化等问题不断凸显出来。

人民生活中休闲、消费和情感寄托方式也呈现出多样化的发展。

家庭宠物的饲养已经成为了城市居生活消遣的新方式。

宠物的喂养和看护往往是宠物主人最关心的问题，目前宠物主要还是依靠人工进行喂食。

而在当今社会中，人们的工作与学习是十分的繁忙，当人们外出时间比较长时对宠物的食物和水的供给就出出现了比较大的问题。

特别是当人们出差在外或者是，旅游度假时，经常不能及时的对家中的宠物给予很好地照顾，宠物的饮食常成为困扰人们主要问题。

本装置就是针对此问题而设计的一种装置。

他对家居智能化起到了积极地作用，在提高人们生活效率与乐趣的同时，也对人们的出行减少了后顾之忧。

~课程设计的目的和要求课程设计的目的：1、掌握机电一体化系统的设计过程和方法，包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。

2、综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

3、训练和提高设计的基本技能，如计算，绘图，PLC，运用设计资料、标准等。

设计要求：1.设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；…2.设计要求包括：定时投放饲料，具有开机自检功能，可以设定开启关闭时间的长短，适应不同宠物食量的需要；3.机械部分的设计：零件图，装配示意图；4.计算机控制的设计：控制系统接口图一张；5.控制装置采用直流减速电机驱动，MCS-51或单片机FX2N-PLC控制系统，软件环分，由键盘输入实现开环控制。

6.编写设计计算说明书1份。

（一）、主轴的设计在宠物自动喂食机上采用直接由电机带动主轴旋转，控制料口的开启和关闭，由于电机选用的是具有自锁功能的直流减速电机，中间不采用减速装置，简化结构设计，使系统的结构尽量的紧凑。

所以直接用电机驱动主轴，省去中间的减速环节。

（二）、主轴材料的选择:主轴的选用45钢，45钢的加工性能较为理想，材料的价格比较低廉，但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。

所以如果需要表面硬度，又希望发挥45钢优越的机械性能，常将45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。

调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

（三）、主轴加工方法的选择:-由于主轴是间歇回转类零件，不需要长时间的连续运转，所以加工的精度不需要很高，在普通的车床上既可以加工。

又因为主轴的外形相对简单，不需要经常的换刀，所以加工的时间教短。

在加工主轴时，需要注意的是径向尺寸的控制，不过通过合理的安排加工工艺可以解决。

最后的端部的钻孔是需要控制空之间的距离，所以在单件试制的时候可以不用专用的夹具，在大量生产的时候需要安排专用的夹具，提高生产效率。

尤其需要注意的是孔中心的确定，因为是后续安装旋转件的，所以要控制中心的偏差。

（四）、主轴参数计算：1.主轴尺寸的确定：由设计题目中要求可知：下料口的孔直径为5mm.由《机械设计手册》表取主轴的直径为5mm;1）估取主轴的长度和直径:i.1-2段轴用于安装联轴器，故取直径为5mm。

ii.2-3段安装活动挡片，外径5mm。

iii.3-4段分隔段，直径为5mm。

iv.4-5段为过度段，直径为16mm。

v.!vi.5-6段安装旋转件，直径为40mm。

2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度1.1-2段为安装联轴器为30mm2.2-3段为安装活动挡片长度为60mm。

3.3-4段为为分隔长度为10mm4.4-5段用于安装旋转件长度为6mm。

5.5-6段安装旋转件长度为10（五）、轴上力的校合$66…1、精确校核轴的疲劳强度)1、判断危险截面由于截面IV 处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面2、截面IV 右侧的MPa WM mb 5.17==σ 截面上的转切应力为MPa W T TT 64.72==τ MPa Tm b 99.7298.152====τττ 由于轴选用40cr ，调质处理，所以MPa B 735=σ，MPa 3861=-σ，MPa 2601=-τ。

（[2]P355表15-1）a ）综合系数的计算 [由045.0552==d r ，6.1=dD 经直线插入，知道因轴肩而形成的理论应力集中为23.2=σα，81.1=τα，（[2]P38附表3-2经直线插入）轴的材料敏感系数为85.0=σq ，87.0=τq ，（[2]P37附图3-1）故有效应力集中系数为05.2)1(1=-+=σσσαq k 70.1)1(1=-+=ττταq k查得尺寸系数为72.0=σε，扭转尺寸系数为76.0=τε，（[2]P37附图3-2）（[2]P39附图3-3）轴采用磨削加工，表面质量系数为92.0==τσββ，、（[2]P40附图3-4）轴表面未经强化处理，即1=q β，则综合系数值为93.211=-+=σσσσβεk K11.211=-+=ττττβεk Kb)、碳钢系数的确定碳钢的特性系数取为1.0=σψ，05.0=τψ c)、安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为92.61=+=-ma K S σψσσσσσ66.241=+=-ma K S τψτττττ&S S S S S S ca =>=+=5.166.622τστσ故轴的选用安全。

（六）、行程开关旋转件的设计由示意图可知，两旋转件在旋转时有一个90度角的角度差，通过行程开关输出的信号的不同来分辨料口的开合处于什么样的状态，然后通过单片机系统的处理，输出相应的信号，带动电机的旋转，来控制料口的开合。

料口的状态有完全关闭和完全打开两种状态，（1）两行程开关都输出信号时，料口处于关闭状态，（2）两行程开关有一个闭合输出信号时，料口处于完全打开状态。

（七）、减速电动机的选择：直流齿轮减速电动机由于其结构简单，性能可靠，故选择直流齿轮减速电动机。

ZGA25R-310式直流齿轮减速电动机产品数据：ZGA25R-310使用电压:DC6V 转速：20rpm 外径:25mm总长:51mm 伸出轴长:10mm 扭力:1-3KG,（八）、控制系统设计1、系统方案设计构成本系统包括机械部分和伺服电机控制两部分。

根据所给的要求，拟用开环控制结构设计方案，其开环系统结构原理如图1。

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智能宠物喂食器课程设计

智能宠物喂食器课程设计

智能宠物喂食器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能宠物喂食器的功能与工作原理，掌握相关的电子电路知识。

2. 学生能掌握编程基础知识，实现对智能宠物喂食器的简单控制。

3. 学生了解传感器在智能宠物喂食器中的作用，并学会选择合适的传感器。

技能目标：1. 学生能运用所学知识设计并制作一个简易的智能宠物喂食器。

2. 学生能通过编程实现对喂食器喂食时间和食物量的控制。

3. 学生能通过团队协作，解决实际操作过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生在团队协作中，学会沟通、分享和承担责任，增强团队意识。

3. 学生认识到科技对生活的改善作用，增强对科技创新的价值认同。

课程性质：本课程为信息技术与电子技术的跨学科课程，强调实践操作和团队协作。

学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力和团队协作能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，培养学生的创新思维和实际操作能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 电子电路基础知识：介绍电路的基本组成部分，如电源、开关、传感器等，以及它们在智能宠物喂食器中的作用。

- 教材章节：电子技术基础第二章- 内容列举：电路元件、电路图识别、传感器原理等。

2. 编程基础知识：学习基本的编程概念和语句，如循环、条件判断等，为实现喂食器的自动控制打下基础。

- 教材章节：计算机编程第一章- 内容列举：编程语言介绍、基本语句、逻辑控制等。

3. 智能宠物喂食器设计与制作：结合电子电路和编程知识，设计并制作一个简易的智能宠物喂食器。

- 教材章节：项目实践第三章- 内容列举：项目设计流程、电路搭建、编程控制、测试与优化等。

4. 团队协作与沟通：在项目实施过程中，培养学生团队协作和沟通能力，提高解决问题的效率。

- 教材章节：团队协作与沟通第四章- 内容列举：团队角色分配、沟通技巧、问题解决方法等。

宠物智能喂食机方案设计

宠物智能喂食机方案设计

宠物智能喂食机方案设计
我们都知道，现如今养宠物的人群已经很多了，主要是青年人居多，他们在独自漂泊的在外的工作，免不了情感泛滥，养一些小动物也是在预料之中。

但由于工作或者其他各种因数，养宠人不可时时刻刻在家，对于宠物生活上的事不可能一直照料，诸如喂食、饮水、排泄这些宠物每天需要做的。

针对这些宠物生活需求，自主开发了宠物喂食器方案、宠物饮水器方案,猫砂盆方案等一系列宠物用品方案。

今天我们着重介绍宠物喂食器方案,介绍如下：
宠物智能喂食机方案主要是以称重测量为核心功能,采用高精度ADC芯片和主控MCU、以及压力传感器等元器件设计研发，同时搭载语音芯片、蓝牙芯片完成其喂食功能提醒和远程设置。

可支持云平台对接，连接APP实时观察宠物的动态及吃食情况。

这是宠物智能喂食机其主要的功能，其方案具体功能参数如下所示：
一、喂食功能
1、定时喂食，喂食器按每天设定时间自动出粮给宠物吃；
2、远程喂食，即使宠主在加班、出差、旅游等情况通过APP就能让喂食器自动出粮;
3、喂食语音播放，是把宠主叫宠物吃粮的声音录下，然后在出粮时播放用来自动呼唤宠物吃粮；
4、干燥杀菌，内置紫外线灯珠，可对食物杀菌；
二、精准称重
1.实时检测食盘中剩余猫粮，按重量补充猫粮，从而精准控制，避免过多或过少投喂。

2.实时检测粮仓中猫粮重量，并及时做出低粮报警提示。

三、喂食器联网方式：
1、扫二维码配网
2、AP热点配网
3、蓝牙配网（可选）
四、支持对接的云平台：
1、涂鸦
2、米家。

宠物定时投喂器课程设计

宠物定时投喂器课程设计

宠物定时投喂器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解宠物定时投喂器的原理，掌握其设计与制作的基本知识。

2. 使学生了解并掌握与宠物定时投喂器相关的电子元件功能及使用方法。

3. 引导学生运用所学的数学、科学知识分析并解决实际问题。

技能目标：1. 培养学生动手操作、团队协作的能力，能够独立完成宠物定时投喂器的组装与调试。

2. 提高学生运用编程软件进行简单程序编写的能力，实现对宠物定时投喂器的智能控制。

3. 培养学生运用跨学科知识解决问题的能力，将理论知识与实践相结合。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对科技创新的兴趣和热情，激发学生探索未知领域的欲望。

2. 引导学生关注动物福利，培养关爱动物、尊重生命的价值观。

3. 培养学生勇于尝试、不怕失败的积极心态，增强学生的自信心和自我成就感。

本课程针对中学生设计，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践、创新思维，以实现课程目标。

通过本课程的学习，学生将能够掌握宠物定时投喂器的设计与制作方法，培养跨学科解决问题的能力，并形成关爱动物、尊重生命的价值观。

二、教学内容1. 理论知识：- 介绍宠物定时投喂器的原理与功能。

- 相关电子元件（如微控制器、传感器、定时器等）的基本原理与应用。

- 简单编程知识，如循环结构、条件语句等。

2. 实践操作：- 宠物定时投喂器的组装与调试。

- 编程软件的使用，编写控制程序。

- 实际操作中问题的分析与解决。

3. 教学大纲：- 第一阶段：了解宠物定时投喂器的原理与功能，学习相关电子元件的基本知识。

- 第二阶段：学习编程知识，掌握编程软件的使用。

- 第三阶段：动手组装宠物定时投喂器，进行编程与调试。

- 第四阶段：总结与展示，分享制作过程与经验。

4. 教材章节：- 《信息技术》中关于电子元件与应用的内容。

- 《科学》中关于简单机械结构与原理的部分。

- 《数学》中关于时间计算与逻辑推理的内容。

智能宠物投食机课程设计

智能宠物投食机课程设计

智能宠物投食机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能宠物投食机的基本工作原理，掌握相关的电子元件和编程知识。

2. 学生能描述智能宠物投食机的功能及其在生活中的应用，了解其对社会和科技发展的意义。

技能目标：1. 学生能运用所学的电子元件和编程知识，设计并制作一个简易的智能宠物投食机。

2. 学生能通过小组合作，提高问题解决能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能对智能宠物投食机产生兴趣，培养对科技创新的热情。

2. 学生能意识到科技对生活的改变，提高对科技发展的关注度和责任感。

3. 学生能在创作过程中，学会尊重他人意见，培养良好的沟通和合作精神。

课程性质：本课程为实践活动课程，结合电子技术和编程知识，注重培养学生的动手能力和创新思维。

学生特点：六年级学生已具备一定的电子元件知识和编程基础，好奇心强，喜欢动手实践，善于合作交流。

教学要求：教师需引导学生运用所学知识，注重课程实践性，关注学生的个别差异，提高学生的综合素养。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 电子元件：介绍常用传感器、微控制器、执行器等元件的工作原理及应用。

- 编程知识：回顾并巩固Arduino编程基础，学习如何通过编程实现智能控制。

2. 实践操作：- 设计智能宠物投食机的结构，学习如何将电子元件组装成完整的投食系统。

- 编写程序，实现定时投食、远程控制等功能。

3. 教学大纲：- 第一课时：导入新课，介绍智能宠物投食机的概念，引导学生思考其应用场景。

- 第二课时：学习电子元件和编程知识，为学生提供必要的理论支持。

- 第三课时：分组讨论，设计智能宠物投食机的初步方案。

- 第四课时：实践操作，组装电子元件，编写程序，调试设备。

- 第五课时：展示作品，互相评价，总结经验。

4. 教材关联：- 《信息技术》六年级上册，第三章“走进智能世界”：为本课程提供电子元件和编程知识的基础。