在宠物市场中，逗猫玩具一直占据着重要地位。然而，传统的逗猫玩具功能单一，难以满足猫咪的复杂需求。为了打造一款更具趣味性和互动性的逗猫球，深圳三佛科技选择了辉芒微 8 位 MCU 作为核心控制单元，开发出了一款智能逗猫球。本文将详细介绍该方案的开发过程以及其核心功能。

逗猫球方案介绍

（一）开发背景

随着宠物经济的蓬勃发展，宠物主人对宠物玩具的要求越来越高。猫咪天性好动且好奇心旺盛，普通的逗猫玩具很快就会让它们失去兴趣。因此，开发一款能够根据猫咪行为自动调整互动模式的智能逗猫球显得尤为重要。辉芒微 8 位 MCU 具有低功耗、高性价比和丰富的外设接口等特点，非常适合应用于此类小型化、智能化的宠物玩具中。

（二）硬件架构

    主控芯片：辉芒微 8 位 MCU，具备 8 KB Flash 和 256 B SRAM，支持多种外设接口，如 SPI、I²C、UART 等。

    传感器模块：

        三轴加速度传感器：用于检测逗猫球的运动状态，包括静止、滚动、抛起等。
        光敏传感器：用于检测环境光强，以便在夜间自动切换到低亮度模式。

    驱动模块：

        电机驱动：用于驱动逗猫球内部的小型直流电机，实现球体的自主滚动。
        LED 驱动：内置 RGB LED，用于发出不同颜色的光，吸引猫咪的注意力。

    电源管理：

        电池管理：内置锂电池，支持 USB 充电，通过 MCU 监测电池电量。
        低功耗设计：通过 MCU 的低功耗模式，延长电池续航时间。

    通信模块：

        蓝牙模块：支持通过手机 App 远程控制逗猫球，用户可以自定义互动模式
        红外遥控：兼容传统的红外遥控器，方便用户在没有手机的情况下操作。

（三）软件架构

    驱动层：

        传感器驱动：实现对加速度传感器和光敏传感器的初始化、数据读取和校准。

        电机驱动：通过 PWM 信号控制电机的转速和方向。

        LED 驱动：通过定时器和 PWM 信号控制 RGB LED 的颜色和亮度。

    中间层：

        事件处理模块：根据传感器数据识别猫咪的行为，触发相应的互动模式。
        任务调度模块：管理不同任务的优先级，确保系统高效运行。

    应用层：

        互动模式：预设多种互动模式，如“随机滚动模式”“追逐光点模式”“夜间静音模式”等。

        用户自定义模式：通过手机 App 接收用户自定义的互动脚本，实现个性化互动。

逗猫球方案功能

（一）智能互动模式

    随机滚动模式：

        当猫咪靠近逗猫球时，加速度传感器检测到轻微的震动，触发随机滚动模式。

        逗猫球会随机选择方向滚动，速度和距离也随机变化，模拟小动物的逃跑行为，吸引猫咪追逐。

        滚动过程中，RGB LED 会发出不同颜色的光，进一步吸引猫咪的注意力。

    追逐光点模式：

        逗猫球内部的 RGB LED 会发出光点，并通过电机驱动球体滚动，使光点在地面上移动。

        猫咪会被光点吸引，追逐逗猫球，增加运动量。

        该模式下，光点的移动速度和方向可以根据猫咪的反应进行调整，保持猫咪的兴趣。

    夜间静音模式：

        光敏传感器检测到环境光强低于设定值时，自动切换到夜间静音模式。

        在该模式下，逗猫球仅通过 LED 发光吸引猫咪，电机滚动和声音功能关闭，避免打扰主人休息。

    自定义互动模式：

        用户可以通过手机 App 编写互动脚本，自定义逗猫球的行为。
        例如，用户可以设置特定时间段内逗猫球的滚动频率、光点颜色变化规律等，满足不同猫咪的喜好。

（二）低功耗设计

    低功耗模式：

        当逗猫球长时间未检测到猫咪活动时，MCU 会进入低功耗模式，关闭不必要的外设模块，降低功耗。

        在低功耗模式下，MCU 通过定时器定期唤醒，检测猫咪的活动信号，一旦检测到活动，立即恢复到正常工作模式。

    智能电源管理：

        MCU 实时监测电池电量，当电量低于 20% 时，自动切换到低功耗模式，并通过 LED 闪烁提醒用户充电。

        通过优化代码和硬件设计，延长电池续航时间，确保逗猫球在一次充电后可以使用较长时间。

（三）用户交互

    蓝牙控制：

        通过蓝牙模块，用户可以使用手机 App 远程控制逗猫球。

        App 提供多种预设模式选择，用户可以根据猫咪的状态和环境选择合适的互动模式。

        用户还可以通过 App 查看逗猫球的电量状态、使用时长等信息。

    红外遥控：

        为了方便用户在没有手机的情况下操作，逗猫球还支持传统的红外遥控器。

        红外遥控器提供基本的模式切换、启动和停止等功能，操作简单方便。

（四）安全保护

    电机过流保护：
        电机驱动电路中设计有过流保护功能，当电机负载过大或出现故障时，MCU 会检测到过流信号并立即停止电机运行，保护电机和电池。

    电池短路保护：
        电池管理模块具备短路保护功能，当检测到电池短路时，会立即切断电源，防止电池损坏和引发安全事故。

    低电量保护：
        当电池电量过低时，MCU 会控制电机和 LED 逐渐降低功率，避免电池过度放电，延长电池寿命。

总结

通过本次开发，我们成功打造了一款基于辉芒微 8 位 MCU 的智能逗猫球。该逗猫球具备多种智能互动模式、低功耗设计、用户交互功能和安全保护功能，能够满足宠物主人和猫咪的需求。以上就是深圳三佛科技分享的逗猫球方案与逗猫球芯片。深圳市三佛科技专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、32位单片机。