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在寵物市場中，逗貓玩具一直占據(jù)著重要地位。然而，傳統(tǒng)的逗貓玩具功能單一，難以滿足貓咪的復(fù)雜需求。為了打造一款更具趣味性和互動性的逗貓球，深圳三佛科技選擇了輝芒微 8 位 MCU 作為核心控制單元，開發(fā)出了一款智能逗貓球。本文將詳細介紹該方案的開發(fā)過程以及其核心功能。
隨著寵物經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，寵物主人對寵物玩具的要求越來越高。貓咪天性好動且好奇心旺盛，普通的逗貓玩具很快就會讓它們失去興趣。因此，開發(fā)一款能夠根據(jù)貓咪行為自動調(diào)整互動模式的智能逗貓球顯得尤為重要。輝芒微 8 位 MCU 具有低功耗、高性價比和豐富的外設(shè)接口等特點，非常適合應(yīng)用于此類小型化、智能化的寵物玩具中。
主控芯片：輝芒微 8 位 MCU，具備 8 KB Flash 和 256 B SRAM，支持多種外設(shè)接口，如 SPI、I2C、UART 等。
傳感器模塊：
三軸加速度傳感器：用于檢測逗貓球的運動狀態(tài)，包括靜止、滾動、拋起等。
光敏傳感器：用于檢測環(huán)境光強，以便在夜間自動切換到低亮度模式。
驅(qū)動模塊：
電機驅(qū)動：用于驅(qū)動逗貓球內(nèi)部的小型直流電機，實現(xiàn)球體的自主滾動。
LED 驅(qū)動：內(nèi)置 RGB LED，用于發(fā)出不同顏色的光，吸引貓咪的注意力。
電源管理：
電池管理：內(nèi)置鋰電池，支持 USB 充電，通過 MCU 監(jiān)測電池電量。
低功耗設(shè)計：通過 MCU 的低功耗模式，延長電池續(xù)航時間。
通信模塊：
藍牙模塊：支持通過手機 App 遠程控制逗貓球，用戶可以自定義互動模式
紅外遙控：兼容傳統(tǒng)的紅外遙控器，方便用戶在沒有手機的情況下操作。
驅(qū)動層：
傳感器驅(qū)動：實現(xiàn)對加速度傳感器和光敏傳感器的初始化、數(shù)據(jù)讀取和校準。
電機驅(qū)動：通過 PWM 信號控制電機的轉(zhuǎn)速和方向。
LED 驅(qū)動：通過定時器和 PWM 信號控制 RGB LED 的顏色和亮度。
中間層：
事件處理模塊：根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)識別貓咪的行為，觸發(fā)相應(yīng)的互動模式。
任務(wù)調(diào)度模塊：管理不同任務(wù)的優(yōu)先級，確保系統(tǒng)高效運行。
應(yīng)用層：
互動模式：預(yù)設(shè)多種互動模式，如“隨機滾動模式”“追逐光點模式”“夜間靜音模式”等。
用戶自定義模式：通過手機 App 接收用戶自定義的互動腳本，實現(xiàn)個性化互動。
隨機滾動模式：
當(dāng)貓咪靠近逗貓球時，加速度傳感器檢測到輕微的震動，觸發(fā)隨機滾動模式。
逗貓球會隨機選擇方向滾動，速度和距離也隨機變化，模擬小動物的逃跑行為，吸引貓咪追逐。
滾動過程中，RGB LED 會發(fā)出不同顏色的光，進一步吸引貓咪的注意力。
追逐光點模式：
逗貓球內(nèi)部的 RGB LED 會發(fā)出光點，并通過電機驅(qū)動球體滾動，使光點在地面上移動。
貓咪會被光點吸引，追逐逗貓球，增加運動量。
該模式下，光點的移動速度和方向可以根據(jù)貓咪的反應(yīng)進行調(diào)整，保持貓咪的興趣。
夜間靜音模式：
光敏傳感器檢測到環(huán)境光強低于設(shè)定值時，自動切換到夜間靜音模式。
在該模式下，逗貓球僅通過 LED 發(fā)光吸引貓咪，電機滾動和聲音功能關(guān)閉，避免打擾主人休息。
自定義互動模式：
用戶可以通過手機 App 編寫互動腳本，自定義逗貓球的行為。
例如，用戶可以設(shè)置特定時間段內(nèi)逗貓球的滾動頻率、光點顏色變化規(guī)律等，滿足不同貓咪的喜好。
低功耗模式：
當(dāng)逗貓球長時間未檢測到貓咪活動時，MCU 會進入低功耗模式，關(guān)閉不必要的外設(shè)模塊，降低功耗。
在低功耗模式下，MCU 通過定時器定期喚醒，檢測貓咪的活動信號，一旦檢測到活動，立即恢復(fù)到正常工作模式。
智能電源管理：
MCU 實時監(jiān)測電池電量，當(dāng)電量低于 20% 時，自動切換到低功耗模式，并通過 LED 閃爍提醒用戶充電。
通過優(yōu)化代碼和硬件設(shè)計，延長電池續(xù)航時間，確保逗貓球在一次充電后可以使用較長時間。
藍牙控制：
通過藍牙模塊，用戶可以使用手機 App 遠程控制逗貓球。
App 提供多種預(yù)設(shè)模式選擇，用戶可以根據(jù)貓咪的狀態(tài)和環(huán)境選擇合適的互動模式。
用戶還可以通過 App 查看逗貓球的電量狀態(tài)、使用時長等信息。
紅外遙控：
為了方便用戶在沒有手機的情況下操作，逗貓球還支持傳統(tǒng)的紅外遙控器。
紅外遙控器提供基本的模式切換、啟動和停止等功能，操作簡單方便。
電機過流保護：
電機驅(qū)動電路中設(shè)計有過流保護功能，當(dāng)電機負載過大或出現(xiàn)故障時，MCU 會檢測到過流信號并立即停止電機運行，保護電機和電池。
電池短路保護：
電池管理模塊具備短路保護功能，當(dāng)檢測到電池短路時，會立即切斷電源，防止電池損壞和引發(fā)安全事故。
低電量保護：
當(dāng)電池電量過低時，MCU 會控制電機和 LED 逐漸降低功率，避免電池過度放電，延長電池壽命。
通過本次開發(fā)，我們成功打造了一款基于輝芒微 8 位 MCU 的智能逗貓球。該逗貓球具備多種智能互動模式、低功耗設(shè)計、用戶交互功能和安全保護功能，能夠滿足寵物主人和貓咪的需求。以上就是深圳三佛科技分享的逗貓球方案與逗貓球芯片。深圳市三佛科技專注單片機應(yīng)用方案設(shè)計與開發(fā)，提供8位單片機、32位單片機。