基于 Micro: bit的流浪貓狗喂養裝置

◆遼寧省朝陽市凌源市第二高級中學 楊晶煒

一、設計原理

流浪貓狗喂養裝置需要利用Micro：bit板LED屏幕上的LED檢測周圍的光纖。在晝夜交替時光纖會有亮暗的變化，再配合水泵抽水、舵機轉動角度，就能達到一天合理投放食物和水的效果。

在社區流浪貓狗集中處，把自動喂養裝置放在一個雨淋不到的地方。社區工作人員每隔一段時間（根據流浪貓狗的數量來設定頻率）為裝置投放一次食物和水，解決附近流浪貓狗的食物和水短缺問題。

二、設計方案

1.最初針對流浪貓，在每個小區設計透明的小窩，其內設置食槽和水槽用于放食物和水，內部放貓爬架和電熱毯，吸引流浪貓。流浪狗還需要另外設計小窩。因該方案成本太高，所以再次進行改進。

2.設想建造一所大房子，里面設置多個提供食物的區域，食物里可以放入加強抵抗力的藥，流浪貓狗可以同時進行飲食和休息。但在公共場所建造大房子的土地資源耗費太大，無法推廣，也會影響居民的日常生活。

3.綜合多方面因素考慮，我決定在小區較干燥的角落放一個簡易自動喂養裝置。

圖1 基于Micro：bit的流浪貓狗喂養裝置模型圖

三、創新點

這個裝置放在小區的固定位置。使用前，社區工作人員對各個社區的流浪貓狗數量以及食量進行預估統計，計算所需儲備的食物量。

該裝置采用 Micro: bit主板為主體，天亮和天黑的時候，光線強度都會發生明顯變化，利用Micro：bit自帶的亮度級別功能檢測光線，當檢測值小于2時，表示天黑了，需要投放一次食物和水。當檢測值大于等于2時，表示天亮了，需要再投放一次食物和水。

四、改進點

1.天氣炎熱時，流浪貓狗對水分的需求量更大，而天氣變冷之后，水可以適當少投放一些。但這個環節只能人工更改程序來控制，目前我沒辦法做到通過自動感應氣溫來調節放水量。

2.如果在炎熱的天氣也一周管理一次，有些貓狗一旦被領養，就會有多余的食物和水，時間久了就會發臭，污染新鮮的食物，造成浪費。

圖2 作者在第36屆遼寧省青少年科技創新大賽現場展示作品

專家點評

楊晶煒同學的這項“基于Micro: bit的流浪貓狗喂養裝置”是一件富有愛心又頗具技術含量的創客作品。

作為一名高中生，學習時間緊，學習壓力大，但楊晶煒能在兼顧學習的同時進行創新實踐，提升自己的創新品格，值得點贊。這項作品的完成既體現了她對創新能力培養的自我追求，又體現了她對新技術的掌握和應用能力。這也是高中生在研究性學習、通用技術課程學習后的一個著力點。

就這個項目還提兩點建議：其一，既然我們追求科學、追求創新，要像科學家一樣學習工作，作品做完以后要提供比較完整的、帶有研究性質的報告，尤其是要精心提煉創新點。其二，養成查新的習慣。我們在項目選題前和完成后都要進行查新，至少要突破原有類似項目的技術關鍵點。盡量避免如與廈門協和雙語學校謝佳研、李梓寧、黃佳儀同學完成的“流浪貓狗喂養裝置”有類似“撞車”的情況出現。