趙樂川 余若揚(yáng) 薛雯心 姚舟檸 任羿州 倪樂恩

一、發(fā)明背景

寵物經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。市面上有多種寵物飲水機(jī)，但存在以下問題：感應(yīng)過于靈敏，寵物經(jīng)過旁邊也會出水;將過濾棉作為凈化水質(zhì)的濾材，而過濾棉恰好是細(xì)菌滋生的溫床，會危害寵物健康;大多數(shù)寵物飲水機(jī)不自帶恒溫系統(tǒng)，寵物只能喝涼水，容易拉肚子。讓寵物有一個舒適、衛(wèi)生的飲水環(huán)境，是我們這些寵物愛好者的夢想。

二、設(shè)計(jì)思路

我們將Arduino UNO作為主控系統(tǒng)，用超聲波傳感器監(jiān)測旁邊是否一直有寵物，解決路過即出水問題。將過濾棉過濾改為下方通水的流水模式，將浮毛等隔離在供水區(qū)外。采用紫外線滅菌方式，解決細(xì)菌滋生問題。另外，安裝溫度傳感器和加熱棒，構(gòu)建恒溫系統(tǒng)，解決寵物喝涼水拉肚子的問題。

三、項(xiàng)目流程

超聲波傳感器監(jiān)測到旁邊一直有寵物后，開啟連接水泵的繼電器，水泵工作。寵物離開一段時間，則水泵關(guān)閉，同時紫外線殺菌燈開始?xì)⒕?。中途如有寵物在旁邊停留，則停止殺菌，重新開啟流水模式。

恒溫系統(tǒng)溫度預(yù)設(shè)為30 ℃～35 ℃。當(dāng)溫度低于30℃時，連接加熱棒的繼電器自動開啟，溫度高于35℃時則自動關(guān)閉。

四、制作過程

（一）準(zhǔn)備硬件

智能硬件：主控板Arduino UNO，溫度傳感器HC-SR04，超聲波傳感模塊，繼電器3個。

其他硬件——箱體：小型收納盒、吸管、可伸縮出水管，隔板：0.5mmpvc塑料片材，控制盒：ABS防水接線盒、揚(yáng)程1米的5V水泵，加熱棒：USB迷你加熱棒（5 V/10 W），LED紫外線殺菌燈（5 V/1.6 W）。

（二）搭建主體框架

1.切割塑料板

塑料板太大，需要切割到合適的尺寸才行。我們畫好切割線后，準(zhǔn)備用美工刀切割，但是塑料板很厚，我們廢了九牛二虎之力才在塑料板上劃上一道淺淺的劃痕。突然，趙樂川想到可以用電烙鐵來切割塑料板，于是我們加熱電烙鐵，用電烙鐵沿著畫好的線條切割。

2.搭建基本框架

我們將帶蓋板的不透明小型收納盒作為箱體，用切割好的下方帶孔的塑料板進(jìn)行分區(qū)，可將浮毛等隔離在供水區(qū)外。

接著，我們在箱體蓋板上開一個小孔，將吸管的一端與可伸縮出水管相連，另一端與水泵連接。然后將紫外線殺菌燈、加熱棒和主控板Arduino UNO等硬件放在控制箱內(nèi)。

（三）連接硬件

我們利用面包板解決多數(shù)元器件供電問題。將主控板Arduino UNO、超聲波傳感器、溫度傳感器、繼電器和加熱棒所有的線正極與5V/3.3V相連，負(fù)極與GND相連。連接方式見圖4。

（四）編寫程序

我們采用mixly圖形化編程，為實(shí)現(xiàn)持續(xù)監(jiān)測，使用了多個標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)識。

五、創(chuàng)新點(diǎn)及設(shè)想

經(jīng)過框架搭建、智能硬件連接、調(diào)試工作后，我們制作出了多功能智能寵物供水系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的寵物飲水器，它更節(jié)能、更衛(wèi)生、更實(shí)用，可自動感應(yīng)流水、高效滅菌，具有恒溫供水功能，讓寵物飲水更方便、更舒適。

之后，我們又對其外觀進(jìn)行美化，使其“顏值”更高，更耐用。

目前，我們正在開發(fā)多功能智能寵物供水系統(tǒng)多向感應(yīng)和區(qū)分人與寵物的功能，未來它將以更智能的形式展現(xiàn)在大家面前。愛貓狗的你們值得擁有！

六、體會

這次創(chuàng)作活動是團(tuán)體活動，與以往各自為戰(zhàn)的形式不同，需要小伙伴們各展所長、相互配合。在老師的指導(dǎo)下，我們有的負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，有的連接硬件，有的編寫程序，有的搭建框架，還有的攝影記錄等?？粗覀兊淖髌窂囊欢蚜慵兂呻r形，再配上超聲波傳感器做的眼睛和主控板做的大腦，最后將程序?qū)胫骺匕澹瓿烧{(diào)試工作，心里別提多高興了，信心也越來越足。我們收獲了成功，也收獲了友誼！

指導(dǎo)老師? 楊潔

老師推薦：

科創(chuàng)小組充分分析現(xiàn)有寵物飲水機(jī)的不足，綜合運(yùn)用TRIZ發(fā)明原理，使用多種傳感器，制作出了一個富有愛心的創(chuàng)新作品。