本发明涉及智能家居技术领域，特别涉及一种宠物鸟智能自动饲喂装置。
背景技术：
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事物的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性和艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备，如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。
近些年来，饲养宠物鸟的家庭越来越多，因为其可爱活泼所带给人们的欢乐，使得宠物鸟也成为了家庭中的重要成员。但是这些饲养宠物鸟的家庭普遍存在一个问题：白天出门上班的时候无法照看宠物鸟，不能准时的给宠物鸟进行喂食，这样不仅对宠物鸟本身造成了很大的伤害，也浪费了人们的精力。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提供了一种宠物鸟智能自动饲喂装置，可按照预设的时间自动的对宠物鸟进行饲喂，使宠物鸟的健康准时饮食得到了有效保障，智能化和自动化程度高，给宠物鸟饲养者提供了极大的便利。
(二)技术方案
一种宠物鸟智能自动饲喂装置，包括装置本体和对应的app应用程序，所述app应用程序安装于移动终端之上，所述装置本体和所述移动终端通过无线网络进行通信互连，所述装置本体包括控制杆、固定机构、底座、饲喂箱和电源线；所述固定机构设于所述控制杆的背面，所述固定机构包括上固定杆和下固定杆，所述上固定杆和所述下固定杆的中间部位均与所述控制杆固定相连，所述上固定杆的两侧对称的设有上限位槽，于所述上限位槽对应的所述上固定杆的部位套设有上固定钩，所述下固定杆的两侧对称的设有下限位槽，于所述下限位槽对应的所述下固定杆的部位套设有下固定钩；所述底座设于所述控制杆的顶部，所述底座包括站台，所述站台位于所述底座的顶部前侧；所述饲喂箱位于所述底座的顶部后侧，所述饲喂箱包括箱体和箱盖，所述箱盖和所述箱体通过转轴活动相连；所述箱体为上端开口的空腔结构，所述箱体包括饲喂窗、饲喂腔和存储腔，所述饲喂窗向内凹陷的居中设于所述箱体的正面，所述饲喂腔和所述存储腔位于所述箱体的里面，所述存储腔位于所述饲喂腔的上方；所述饲喂腔内设有从齿轮、固定轴、转盘、饲喂罐、主齿轮、活动轴、驱动电机、安装座和缓震弹簧，所述安装座位于所述饲喂腔的顶部并靠近所述箱体的背面内侧，所述安装座的里面纵向的设有若干缓震弹簧，所述驱动电机固定于所述安装座的底部，所述主齿轮的轴孔内设有所述活动轴，所述活动轴的底端与所述饲喂腔的底部相铰接，所述活动轴的顶端伸出于所述主齿轮的轴孔并与所述驱动电机的驱动轴固定相连，所述从齿轮与所述主齿轮相啮合，所述从齿轮的轴孔内设有固定轴，所述固定轴的底端与所述饲喂腔的底部固定相连，所述固定轴的顶端低于所述从齿轮的轴孔上端面，所述转盘与所述从齿轮的上端面固定相连，所述转盘的上面设有饲喂罐，所述饲喂罐的里面居中的设有隔板，所述隔板将所述饲喂罐分为粮食区和饮水区，所述饲喂罐的罐口高于所述饲喂窗的下沿；所述存储腔内设有储粮罐、红外传感器对、蓄水罐、液位传感器、支撑板、气泵、水泵、三通、第一电磁阀、第二电磁阀、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管和第五连接管，所述储粮罐位于所述存储腔的一侧，所述储粮罐为上端开口结构，所述红外传感器对设于所述储粮罐的里面，所述红外传感器对包括红外发射传感器和红外接收传感器，所述红外发射传感器和所述红外接收传感器水平相对的位于所述储粮罐的内壁下侧上面，所述蓄水罐位于所述存储腔的另一侧，所述蓄水罐也为上端开口结构，所述蓄水罐的里面设有液位传感器，于所述储粮罐和所述蓄水罐的中间设有动力腔，所述动力腔位于所述饲喂窗的内侧，所述动力腔内设有所述支撑板，所述支撑板的顶部一侧设有所述气泵，所述气泵靠近所述储粮罐，所述气泵的进气口设有所述第一连接管，所述第一连接管的一端与所述气泵的进气口相连接，所述第一连接管的另一端贯穿所述储粮罐的一侧并伸入所述储粮罐的内部下方，所述支撑板的顶部另一侧设有所述水泵，所述水泵靠近所述蓄水罐，所述水泵的进水口设有所述第二连接管，所述第二连接管的一端与所述水泵的进水口相连接，所述第二连接管的另一端贯穿所述蓄水罐的一侧并伸入所述蓄水罐的内部下方，所述三通位于所述支撑板的下方，所述三通的第一进口设有所述第三连接管，所述第三连接管的一端与所述三通的第一进口相连接，所述第三连接管的另一端连接所述气泵的出气口，所述第一电磁阀设于所述第三连接管的上面，所述三通的第二进口设有所述第四连接管，所述第四连接管的一端与所述三通的第二进口相连接，所述第四连接管的另一端连接所述水泵的出水口，所述第二电磁阀设于所述第四连接管的上面，所述三通的出口设有第五连接管，所述第五连接管的一端与所述三通的出口相连接，所述第五连接管的另一端贯穿所述存储腔的底部并伸入所述饲喂腔，所述第五连接管位于所述饲喂罐的上方并对着所述饲喂罐的后半区；所述控制杆的内部设有定时模块、控制模块和无线通信模块，所述红外传感器对、所述液位传感器和所述定时模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述驱动电机、所述气泵、所述水泵、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀，所述控制模块通过所述无线通信模块与所述移动终端无线互连；所述电源线设于所述控制杆的底部，所述电源线连接外部电源，所述外部电源为所述装置本体提供工作电压。
进一步的，初始条件下，所述饲喂罐的饮水区靠近所述饲喂窗。
进一步的，所述从齿轮的齿数为所述主齿轮的齿数的两倍。
进一步的，所述驱动电机选用rs-380sh型步进电机，所述驱动电机的步进角度为360°。
进一步的，所述液位传感器选用静压投入式液位传感器。
进一步的，所述气泵选用微型高压气泵。
进一步的，所述水泵选用微型高压水泵。
进一步的，所述定时模块选用实时时钟芯片ds1302。
进一步的，所述无线通信模块为wifi、蓝牙或zigbee通讯模组。
进一步的，所述控制模块选用16位单片机mc95s12dj128。
(三)有益效果
本发明提供了一种宠物鸟智能自动饲喂装置，通过定时模块、控制模块和无线通信模块，预先在移动终端安装对应的app应用程序，装置本体通过无线通信模块与移动终端无线互连后，可在移动终端上的app应用程序设定和修改个性化的饲喂时间和饲喂量；通过上固定杆的上固定钩和下固定杆的下固定钩，可将装置本体相对稳固的悬挂于宠物鸟笼的内侧，上下固定钩可在上下限位槽内活动，可适应不同尺寸不同样式宠物鸟笼的使用需求；初始条件下，饲喂罐的饮水区靠近饲喂窗，方便宠物鸟经常饮水的生活习性，而当到达预设饲喂时间时，气泵工作，将储粮罐里面的粮食吸入，同时第一电磁阀打开，吸入的粮食按照预设的饲喂量经三通落入饲喂罐的粮食区，控制模块控制驱动电机按照预设的步进角度工作，驱动轴带动主齿轮转动一圈，从齿轮转过半圈，将饲喂罐的粮食区转至靠近饲喂窗，宠物鸟可通过饲喂窗啄食饲喂罐的粮食区里面的粮食，饲喂完毕，水泵工作，将蓄水罐里面的水吸入，同时第二电磁阀打开，吸入的水按照预设的饲喂量落入饲喂罐的饮水区，控制模块控制驱动电机再次按照预设的步进角度工作，驱动轴带动主齿轮又转动一圈，从齿轮转过半圈，将饲喂罐的饮水区再次转至靠近饲喂窗，方便宠物鸟经常饮水；红外传感器对实时监测储粮罐里面粮食的剩余量，液位传感器实时监测蓄水罐里面水的剩余量，当其中一个监测值低于预设值时，装置本体通过无线通信模块将预警信息发送至app应用程序后台再转至移动终端，提醒宠物鸟饲养者及时进行添加，以免影响宠物鸟的准时饲喂和装置本体的正常使用，当需要添加粮食或水时，打开箱盖即可直接进行添加，非常方便，站台用于将宠物鸟的位置垫高，使其更加方便的能啄食到饲喂罐里面的粮食或水，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，智能化和自动化程度高，使宠物鸟的健康准时饮食得到了有效保障，给宠物鸟饲养者提供了极大的便利。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种宠物鸟智能自动饲喂装置的外部正面结构示意图。
图2为本发明所涉及的一种宠物鸟智能自动饲喂装置的外部背面结构示意图。
图3为本发明所涉及的一种宠物鸟智能自动饲喂装置的饲喂箱的内部正面结构示意图。
图4为本发明所涉及的一种宠物鸟智能自动饲喂装置的饲喂腔的内部侧面结构示意图。
图5为本发明所涉及的一种宠物鸟智能自动饲喂装置的饲喂罐的结构示意图。
图6为本发明所涉及的一种宠物鸟智能自动饲喂装置的系统工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。
结合图1～图6，一种宠物鸟智能自动饲喂装置，包括装置本体和对应的app应用程序，app应用程序安装于移动终端之上，装置本体和移动终端通过无线网络进行通信互连，装置本体包括控制杆1、固定机构2、底座3、饲喂箱4和电源线5；固定机构2设于控制杆1的背面，固定机构2包括上固定杆21和下固定杆22，上固定杆21和下固定杆22的中间部位均与控制杆1固定相连，上固定杆21的两侧对称的设有上限位槽23，于上限位槽23对应的上固定杆21的部位套设有上固定钩24，下固定杆22的两侧对称的设有下限位槽25，于下限位槽25对应的下固定杆22的部位套设有下固定钩26；底座3设于控制杆1的顶部，底座3包括站台31，站台31位于底座3的顶部前侧；饲喂箱4位于底座3的顶部后侧，饲喂箱4包括箱体41和箱盖42，箱盖42和箱体41通过转轴43活动相连；箱体41为上端开口的空腔结构，箱体41包括饲喂窗413、饲喂腔411和存储腔412，饲喂窗413向内凹陷的居中设于箱体41的正面，饲喂腔411和存储腔412位于箱体41的里面，存储腔412位于饲喂腔411的上方；饲喂腔411内设有从齿轮4111、固定轴4112、转盘4113、饲喂罐41111、主齿轮4114、活动轴4116、驱动电机4118、安装座4117和缓震弹簧4119，安装座4117位于饲喂腔411的顶部并靠近箱体41的背面内侧，安装座4117的里面纵向的设有若干缓震弹簧4119，驱动电机4118固定于安装座4117的底部，主齿轮4114的轴孔内设有活动轴4116，活动轴4116的底端与饲喂腔411的底部相铰接，活动轴4116的顶端伸出于主齿轮4114的轴孔并与驱动电机4118的驱动轴4115固定相连，从齿轮4111与主齿轮4114相啮合，从齿轮4111的轴孔内设有固定轴4112，固定轴4112的底端与饲喂腔411的底部固定相连，固定轴4112的顶端低于从齿轮4111的轴孔上端面，转盘4113与从齿轮4111的上端面固定相连，转盘4113的上面设有饲喂罐41111，饲喂罐41111的里面居中的设有隔板41112，隔板41112将饲喂罐41111分为粮食区和饮水区，饲喂罐41111的罐口高于饲喂窗413的下沿；存储腔412内设有储粮罐4121、红外传感器对4122、蓄水罐4123、液位传感器4124、支撑板4125、气泵4126、水泵4128、三通41210、第一电磁阀41213、第二电磁阀41214、第一连接管4127、第二连接管4129、第三连接管41211、第四连接管41212和第五连接管41215，储粮罐4121位于存储腔412的一侧，储粮罐4121为上端开口结构，红外传感器对4122设于储粮罐4121的里面，红外传感器对4122包括红外发射传感器和红外接收传感器，红外发射传感器和红外接收传感器水平相对的位于储粮罐4121的内壁下侧上面，蓄水罐4123位于存储腔412的另一侧，蓄水罐4123也为上端开口结构，蓄水罐4123的里面设有液位传感器4124，于储粮罐4121和蓄水罐4123的中间设有动力腔，动力腔位于饲喂窗413的内侧，动力腔内设有支撑板4125，支撑板4125的顶部一侧设有气泵4126，气泵4126靠近储粮罐4121，气泵4126的进气口设有第一连接管4127，第一连接管4127的一端与气泵4126的进气口相连接，第一连接管4127的另一端贯穿储粮罐4121的一侧并伸入储粮罐4121的内部下方，支撑板4125的顶部另一侧设有水泵4128，水泵4128靠近蓄水罐4123，水泵4128的进水口设有第二连接管4129，第二连接管4129的一端与水泵4128的进水口相连接，第二连接管4129的另一端贯穿蓄水罐4123的一侧并伸入蓄水罐4123的内部下方，三通41210位于支撑板4125的下方，三通41210的第一进口设有第三连接管41211，第三连接管41211的一端与三通41210的第一进口相连接，第三连接管41211的另一端连接气泵4126的出气口，第一电磁阀41213设于第三连接管41211的上面，三通41210的第二进口设有第四连接管41212，第四连接管41212的一端与三通41210的第二进口相连接，第四连接管41212的另一端连接水泵4128的出水口，第二电磁阀41214设于第四连接管41212的上面，三通41210的出口设有第五连接管41215，第五连接管41215的一端与三通41210的出口相连接，第五连接管41215的另一端贯穿存储腔412的底部并伸入饲喂腔411，第五连接管41215位于饲喂罐41111的上方并对着饲喂罐41111的后半区；控制杆1的内部设有定时模块、控制模块和无线通信模块，红外传感器对4122、液位传感器4124和定时模块连接控制模块的输入端，控制模块的输出端分别连接驱动电机4118、气泵4126、水泵4128、第一电磁阀41213和第二电磁阀41214，控制模块通过无线通信模块与移动终端无线互连；电源线5设于控制杆1的底部，电源线5连接外部电源，外部电源为装置本体提供工作电压。
预先在移动终端上安装装置本体对应的app应用程序，使装置本体通过无线通信模块与移动终端处于同一个无线网络环境中，由于无线通信模块可为wifi、蓝牙或zigbee通讯模组，因此无线网络也可为wifi、蓝牙或zigbee网络。将电源线5连接外部电源，待装置本体与移动终端成功配对之后，即可通过移动终端的app应用程序进行饲喂时间或饲喂量等参数的设定和修改，控制杆1内的定时模块对设定时间值进行响应。定时模块选用实时时钟芯片ds1302，ds1302是由美国dallas公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片，可以对年、月、日、周、时、分和秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。工作电压为2.0～5.5v，采用三线接口与控制模块进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或ram数据。vcc2脚为主电源，vcc1脚为后备电源，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。rst脚是复位/片选线，i/o脚为串行数据输入输出端，sclk脚为系统时钟输入端。
装置本体通过固定机构2相对牢靠的钩挂于宠物鸟笼的内侧，可分别调整上固定钩24在上限位槽23及下固定钩26在下限位槽25的位置来适应不同尺寸不同样式的宠物鸟笼，应用范围广。并且通过钩挂的方式非常便于拆卸，使用简单方便。
初始条件下，饲喂罐41111的饮水区靠近饲喂窗413，即在非饲喂时间，饲喂罐41111的饮水区始终靠近饲喂窗413，以适应宠物鸟需经常饮水的生活习性。当到达设定的饲喂时间，控制模块触发气泵4126开始工作，气泵4126将储粮罐4121里面的粮食吸入，同时打开第一电磁阀41213，使第三连接管41211处于导通状态，吸入的粮食经第三连接管41211、三通41210和第五连接管41215，并按照设定的饲喂量落入饲喂罐41111的粮食区，完成粮食的自动供给。气泵4126选用微型高压气泵，其体积小巧、噪音低、功耗小、压力高、易于操作、便于携带、免维护、可24小时连续运转，工作介质为气态，可以输出很高压力，主要用于抽气、打气、增压、气体采样、气体循环、真空吸附、真空保压等多种用途，由于微型高压气泵是干式、无油的，不需要真空泵油或润滑油，所以不会污染工作介质，并且价格相对便宜得多。待粮食补给完毕，控制模块控制驱动电机4118进行工作，驱动电机4118选用rs-380sh型步进电机，可非常方便的设定驱动电机4118的步进角度，从而调节驱动轴4115的旋转速率。由于从齿轮4111的齿数为主齿轮4114的齿数的两倍，为了实现在饲喂时间仅让宠物鸟啄食粮食，过了饲喂时间再啄食水，需控制饲喂罐41111以步进角度180°进行旋转。因此设定驱动电机4118的步进角度为360°，当驱动轴4115通过活动轴4116带着主齿轮4114转过360°时，从齿轮4111刚好转过180°，而从齿轮4111上面的转盘4113和饲喂罐41111也转过180°，从而实现饲喂罐41111内饮水区和粮食区的相互交替，使得宠物鸟能健康饮食。安装座4117内的缓震弹簧4119用于减缓驱动电机4118工作时所产生的震感，以减小对宠物鸟受到的惊吓。饲喂完毕，控制模块控制水泵4128进行工作，水泵4128将蓄水罐4123内的水吸入，同时打开第二电磁阀41214，使第四连接管41212处于导通状态，吸入的水经第四连接管41212、三通41210和第五连接管41215，并按照设定的饲喂量落入饲喂罐41111的饮水区，完成水的自动供给。水泵4128选用微型高压水泵，具有压力超高，流量大，吸程高，低噪音，具备稳定自吸功能，自吸速度极快的特点，运转平稳，可以空转，使用寿命极长，体积小，重量轻，性能稳定，安装方便。待水补给完毕，控制模块再次控制驱动电机4118步进360°，从而使得饲喂罐41111的粮食区与饮水区的位置互换，使得饮水区恢复为靠近饲喂窗413，从而完成饲喂罐41111的粮食区与饮水区之间的相互交替，实现对宠物鸟的自动饲喂，智能化和自动化程度高，使宠物鸟的健康准时饮食得到了有效保障，给宠物鸟饲养者提供了极大的便利。
储粮罐4121里面的红外传感器对4122实时监测粮食的剩余量，蓄水罐4123里面的液位传感器4124实时监测水的剩余量，液位传感器4124选用静压投入式液位传感器，静压投入式液位传感器是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号。当其中一个检测值低于报警阈值时，控制模块通过无线通信模块将预警信号发送至app应用程序的后台，后台再通过移动网络将预警信号发送至移动终端，对宠物鸟饲养者进行提醒以及时添加，以免影响宠物鸟的准时饲喂和装置本体的正常使用。当需要添加粮食或水时，打开箱盖42即可直接进行添加，非常方便。
控制模块对红外传感器对4122、液位传感器4124和定时模块的输入信号进行处理，输出控制信号分别控制驱动电机4118、气泵4126、水泵4128、第一电磁阀41213和第二电磁阀41214进行工作，同时控制模块通过无线通信模块与移动终端进行通信互连。为了简化电路，降低成本，提高系统后期的可扩展性，控制模块选用16位单片机mc95s12dj128，其内置128kb的flash、8kb的ram和2kb的eeprom，具有5v输入和驱动能力，cpu工作频率可达到50mhz。29路独立的数字i/o接口，20路带中断和唤醒功能的数字i/o接口，2个8通道的10位a/d转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程pwm通道。具有2个串行异步通信接口sci，2个同步串行外设接口spi，i2c总线和can功能模块等，满足设计要求。
站台31用于将宠物鸟的位置垫高，使其更加方便的能啄食到饲喂罐41111里面的粮食或水。
本发明提供了一种宠物鸟智能自动饲喂装置，通过定时模块、控制模块和无线通信模块，预先在移动终端安装对应的app应用程序，装置本体通过无线通信模块与移动终端无线互连后，可在移动终端上的app应用程序设定和修改个性化的饲喂时间和饲喂量；通过上固定杆的上固定钩和下固定杆的下固定钩，可将装置本体相对稳固的悬挂于宠物鸟笼的内侧，上下固定钩可在上下限位槽内活动，可适应不同尺寸不同样式宠物鸟笼的使用需求；初始条件下，饲喂罐的饮水区靠近饲喂窗，方便宠物鸟经常饮水的生活习性，而当到达预设饲喂时间时，气泵工作，将储粮罐里面的粮食吸入，同时第一电磁阀打开，吸入的粮食按照预设的饲喂量经三通落入饲喂罐的粮食区，控制模块控制驱动电机按照预设的步进角度工作，驱动轴带动主齿轮转动一圈，从齿轮转过半圈，将饲喂罐的粮食区转至靠近饲喂窗，宠物鸟可通过饲喂窗啄食饲喂罐的粮食区里面的粮食，饲喂完毕，水泵工作，将蓄水罐里面的水吸入，同时第二电磁阀打开，吸入的水按照预设的饲喂量落入饲喂罐的饮水区，控制模块控制驱动电机再次按照预设的步进角度工作，驱动轴带动主齿轮又转动一圈，从齿轮转过半圈，将饲喂罐的饮水区再次转至靠近饲喂窗，方便宠物鸟经常饮水；红外传感器对实时监测储粮罐里面粮食的剩余量，液位传感器实时监测蓄水罐里面水的剩余量，当其中一个监测值低于预设值时，装置本体通过无线通信模块将预警信息发送至app应用程序后台再转至移动终端，提醒宠物鸟饲养者及时进行添加，以免影响宠物鸟的准时饲喂和装置本体的正常使用，当需要添加粮食或水时，打开箱盖即可直接进行添加，非常方便，站台用于将宠物鸟的位置垫高，使其更加方便的能啄食到饲喂罐里面的粮食或水，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，智能化和自动化程度高，使宠物鸟的健康准时饮食得到了有效保障，给宠物鸟饲养者提供了极大的便利。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。