保护野生鸟蛋——智能孵化箱

【项目主旨】

保护鸟类保护生态环境

鸟类在生态环境中的重要性：我们都知道鸟类是生态自然系统的重要组成部分，每个物种直接存在食物链的关系，他们相互依存，相生相克，维持了生态的平衡发展，比如画眉鸟等以昆虫为食物的鸟类，可以有效的帮助人类控制害虫的迅速发展，减少农药使用量，从而减轻农药残余对人类的伤害，和对环境的污染；如秃鹫，乌鸦，海鸥，等鸟类有吃腐肉性习惯，他们在消除腐臭动物和对环境有严重污染的腐烂尸体方面是有特殊贡献的；比如鸟类采吃果子通过粪便排出散落在各地，在适宜生长的环境下树木得到健康生长，鸟类在获取食物的同时也帮助植物传播种子，还有一些鸟类是植物花粉传播的重要演扮着，比如蜂鸟，花蜜鸟，太阳鸟，黄雀等，如果没有这些鸟类植物的更新演替将受到阻碍，生态的平衡秩序将受到严重扰乱。

【项目背景】

背景1：“这些鸟蛋我拿回来打算自家人吃”

提起浙江台州，很多人都忘不了它湛蓝悠长的海岸线、秀丽错落的岛屿群、佛宗道源的天台山，更忘不了它“曙光首照地，东海好望角”的传世美名。然而在2020年6月22日，有一条令人气愤的消息：有人在台州的海岛上偷鸟蛋！555枚粉红燕鸥的鸟蛋，因为偷蛋者的干扰，再也无法孵化成鸟了。直到民警找到这三人，他们还表示：这些鸟蛋我拿回来打算自家人吃的，“我们听外面传言，吃野鸟蛋很补，就想着多捡一些回家吃……”

背景2：故事的开始，是一位爱鸟人士拍摄照片时，在丽水云和县白龙山街道东山下村的一处水田中央发现了一窝黑水鸡的鸟蛋。数一数，足足有8颗蛋。水田马上就要耕地种水稻了，怎么守护这窝鸟蛋顺利孵化？微信群里，爱鸟人士出动了，云和野生动物保护站站长也来了。接下来的20天，大家化身“鸟保姆”，守护鸟蛋孵化破壳。

设想，如果我们自己设计一个智能孵化箱，就可以帮助这些鸟蛋孵化成鸟。

【项目设计】

孵化箱使用”人工智能视觉传感器”,识别孵化箱中是否有鸟蛋，实现孵化箱智能化。通过温度传感器检测孵化箱内温度，当温度超过临界值（38.5）时，开启风扇降温；当温度低于临界值（37.5）时，开启加热器升温；

风扇和加热器均使用旧物改造，通过电磁继电器连接到Arduino主控板，实现自动控制。

【硬件清单】

【电路图】

AI视觉传感器与温度传感器接Arduino的I2C接口，小风扇与电吹风分别通过电磁继电器接Arduino的引脚4与引脚5。

【实物图】

【制作过程】

步骤1 改造电吹风

步骤2 改造小风扇

小风扇电路板的开关是一个轻触开关，轻触开关是一种电子开关，使用时轻轻点按开关按钮就可使开关接通。当松开手时开关既断开，其内部结构是靠金属弹片受力弹动来实现通断的。在轻触开关同向的两个引脚上，焊上两条导线，接到电磁继电器上。

步骤3 安装温度传感器、充电宝

步骤4 安装鸟窝

用鸡蛋来代替鸟蛋

步骤5 安装AI视觉传感器

AI视觉传感器固定在盖子上

【训练识别“鸟蛋”】

二哈识图（HuskyLens）是一款简单易用的人工智能视觉传感器，内置了“物体分类”功能，二哈识图（HuskyLens）用起来很简单。拨动功能按键，就能切换算法；按下学习按键，二哈识图（HuskyLens）就能学习新事物，之后就能认识它们啦。

拨动“功能按键”，至屏幕顶部为“物体分类”选项，将“鸟蛋”放入屏幕框中，按下“学习按键”不松开，录入“鸟蛋”的各个角度后，再松开按键，完成一个“鸟蛋”信息的学习。当摄像范围内出现学习过的“鸟蛋”时，显示蓝色框,并有“物体:ID1"字样，表明识别成功如下图所示。上述操作后，我们就完成了“鸟蛋”物体分类操作。同理，将“鸟蛋”取出，学习背景，识别为“物体:ID2"。

【代码编写】

程序使用Mind+编写

一、编程环境部署

第一步：添加Arduino UNO控制器 鼠标点击拓展按钮，切换“主控板”页面，如下图，添加Arduino UNO。

第二步：添加Huskylens、DH20 鼠标点击拓展按钮，切换“传感器”页面，如下图，添加Huskylens、DH20。

二、代码

程序初始化

判断箱内是否有”鸟蛋”

根据温度传感器所测温度，控制电吹风或小风扇运行，达到调节孵化箱温度，控制在37.5摄氏度到38.5摄氏度之间。

完整程序

【演示视频】