电子产品世界

　　1 创意来源

　　由于运动量不足和饭量过多，宠物狗经常患上关节炎，它们的健康已经受到了人们的高度关注。宠物狗智能项圈系统旨在实时获取并分析狗狗的运动数据(步数、卡路里、休息时间)，并制定私犬运动计划和进行饭量控制，从而达到监护宠物狗监护的目的。

　　2 创新点和特点

　　● 让狗学会说话;
　　● 低功耗;
　　● 支持数据云存储和远程读取。

　　3 系统描述

　　整个宠物狗智能项圈系统由三部分组成：项圈端、家居端、手机客户端。系统整体框图如图1所示：

　　项圈端的功能是“让狗学会说话”。项圈可以获取小狗每天的运动步数和睡眠时间，从而告诉主人其运动量和睡眠质量。项圈上有NFC(近场通信)标签，标签上记录着小狗的身份信息。另外，项圈上有电量指示灯和运动量指示灯，提醒主人适时换电池和引导宠物狗多运动。

　　家居端的功能是实现宠物狗健康数据的云存储和远程控制自动喂食。当宠物狗靠近家居端时，家居端便可以通过蓝牙获取到狗狗一天的运动量和睡眠时间，并将数据存至云端。主人出门在外时，也能够通过手机客户端一键获取爱犬的运动数据，并根据运动量远程控制适量的狗粮。同时，若我们为项圈端做了程序优化，家居端便可从网上获取相应资源后，由蓝牙传输至项圈端进行程序覆盖，实现系统远程升级。

　　手机客户端是主人与智能项圈的交互窗口。手机APP支持近远程获取数据，对数据分析后得到消耗的卡路里，以文字、图表的形式直观显示出来，并为狗狗制定私犬运动计划。APP支持狗身份信息的NFC读写，完成狗身份信息的读取和输入。APP还集宠物商店、宠物社区和宠物百科等应用，随着宠物社区的完善，整个作品的商业价值和娱乐价值也会越来越体现出来。

　　4 硬件组成

　　本系统充分考虑到可穿戴电子设备对低功耗特性的要求，因此在系统中，软件硬件都可以实现的功能尽量由软件来实现，本系统的硬件有：

　　(1)MSP430G2553单片机：这是一款轻量级的低功耗芯片，价格低廉，资源满足该系统要求，其内部有flash控制器，可实现程序自覆盖。

　　(2)LED：便于与用户直观交互。这里不使用其它显示主要考虑项链端的低功耗及成本。

　　(3)STP200M计步模块：考虑到成本与性能间的平衡，此模块可以满足宠物计步的要求。此外，I²C接口有利于程序设计及节省芯片IO资源。

　　(4)蓝牙4.0模块：蓝牙4.0是为可穿戴设备而生的低功耗通信工具。

　　(5)树莓派：家居端主控，小巧不失精致。它可以搭载Linux操作系统，利用集成好的网络工具(如ngrok等)帮助设计者快速设计网络功能。

关键词： 宠物狗 云存储 APP NFC 单片机