Feed Buddy - Alimentador Automático para Pets
Integrantes
| Nome completo | Matricula |
|---|---|
| Brunna Louise Martins Rocha | 211029156 |
| Emivalto da Costa Tavares Junior | 180100271 |
| Ester Flores Lino da Silva | 202063201 |
| Pedro Miguel Martins de Oliveira dos Santos | 200059980 |
1. Descrição do Produto
O grupo escolheu como produto a ser estudo um alimentador automatico para pets, que consiste em um sistema embarcado voltado para tutores que desejam programar a alimentacao de cães e gatos em horários definidos, com porções controladas e menor dependência de acionamento manual.
Esse tipo de produto é aplicado principalmente em residências, pet shops, clínicas veterinárias e ambientes onde o animal precisa receber alimento de forma regular. O público-alvo inclui pessoas que passam muitas horas fora de casa, tutores de animais com dieta controlada e usuários interessados em automação residencial.
Público-alvo e contexto de uso: Desenvolvido para tutores de cães e gatos que possuem rotinas de trabalho extensas, realizam viagens curtas ou possuem animais que necessitam de rigoroso controle dietético (prevenção de obesidade, controle de diabetes e problemas gastrointestinais). O uso ocorre predominantemente em ambientes residenciais internos (indoor).
Imagens do Produto

Figura 1 – Alimentador automático comercial tomado como referência para o estudo (WOPET Cube Lite).
Funcionalidades Principais
As funcionalidades principais do Feed Buddy foram definidas com base em alimentadores automáticos comerciais e em soluções acadêmicas que utilizam microcontroladores, sensores de nível, sensores de peso e atuadores mecânicos para automatizar a alimentação de animais domésticos [2][5]. O sistema prioriza a liberação programada de ração, o controle aproximado da porção servida, o monitoramento do nível do reservatório e a sinalização local de falhas. A Tabela 1 apresenta as principais funções previstas para o produto.
Tabela 1 - Funcionalidades Principais do Produto
| Funcionalidade | Descrição |
|---|---|
| Monitoramento do Reservatório | Medição contínua da quantidade de ração disponível no tanque. O sistema calcula a distância até o alimento para determinar o nível de preenchimento e alertar quando o nível estiver baixo. |
| Liberação Automatizada | Acionamento mecânico controlado que rotaciona o eixo do dosador para empurrar o alimento do tanque para a tigela externa, executado nos momentos programados. |
| Alerta Sonoro | Emissão de um aviso sonoro no momento exato em que a refeição é servida, com o objetivo de chamar a atenção do pet e criar um reflexo condicionado de alimentação. |
| Interface Visual de Status | Exibição de informações em tempo real no próprio corpo da máquina para o tutor, apresentando dados como a hora atual, configurações ativas e alertas visuais caso a ração esteja acabando. |
| Alimentação sob Demanda (Acionamento Manual) | Redundância física através de uma entrada de interrupção que permite ao usuário interagir diretamente com a máquina e liberar uma porção imediata de ração fora do cronograma. |
| Controle de Porção e Horário | Configuração local das rotinas de alimentação através de botões físicos seletores. Permite ao tutor definir os horários exatos dos acionamentos e ajustar a quantidade de ração dispensada por meio de porções pré-definidas. |
Hardware - Componentes e Sensores Utilizados no Produto
Abaixo é apresentada a tabela de componentes físicos que viabilizam o funcionamento do alimentador automático. A maioria dos equipamentos do mercado utiliza um microcontrolador embarcado para realizar o controle lógico. Células de carga acopladas a conversores analógico-digitais medem a massa, enquanto motores de passo tracionam um eixo helicoidal para liberar a ração. Por fim, sensores ultrassônicos ou infravermelhos medem o nível de ração no reservatório.
| Componente | Função Principal | Descrição |
|---|---|---|
| Microcontrolador (ex: ESP/ARM) | Controle lógico | Processa os dados dos sensores e controla os horários programados de alimentação. |
| Célula de Carga | Medição de peso | Posicionada abaixo da tigela e acoplada a um conversor A/D, mede a massa para garantir o controle exato da porção dispensada ao pet. |
| Motor (Passo/DC) | Atuador mecânico | Acoplado a uma caixa de redução, traciona um eixo helicoidal no fundo do reservatório para empurrar e liberar fisicamente a ração. |
| Sensor Ultrassônico/Infravermelho | Medição de nível | Alocado no topo do tanque, calcula a distância até a camada de ração, alertando o tutor quando o reservatório estiver próximo de esvaziar. |
Tecnologias de Comunicação e Controle
O Feed Buddy utilizará uma arquitetura de controle embarcado baseada na ESP32, que atua como unidade central de processamento. Esse microcontrolador é adequado para aplicações de Internet das Coisas e sistemas embarcados de baixo custo porque integra capacidade de processamento, pinos GPIO e modos de baixo consumo em uma única placa [2]. No projeto, a ESP32 é responsável por ler os sensores, executar a lógica de decisão, controlar o motor por meio do driver L298N e acionar os dispositivos de sinalização local.
A comunicação entre os componentes ocorre principalmente por meio dos pinos de entrada e saída da ESP32. O sensor ultrassônico fornece pulsos elétricos que permitem calcular a distância até a superfície da ração a partir do tempo de voo da onda sonora, técnica comum em sensores de distância de baixo custo [3]. A célula de carga, por sua vez, utiliza extensômetros para converter deformações mecânicas em sinais elétricos relacionados à força aplicada, sendo necessário calibração para transformar essas leituras em massa aproximada da ração [4].
2. Análise Técnica do Funcionamento
O funcionamento do alimentador automático pode ser dividido em três módulos principais: sensoriamento, atuação e controle.
Módulo de Sensoriamento
O módulo de sensoriamento é responsável por captar as variáveis físicas. O sensor ultrassônico emite ondas sonoras em direção à superfície da ração; o tempo que a onda leva para colidir e retornar é calculado pelo microcontrolador, o que fornece a medição do nível do tanque. Simultaneamente, a célula de carga sofre uma microdeformação decorrente do peso do alimento na tigela e repassa esse sinal elétrico convertido ao cérebro do sistema.
Módulo de Atuação
O módulo de atuação executa as respostas mecânicas. Para liberar a refeição, o microcontrolador envia sinais de controle (como PWM) para um driver de potência, que chaveia a corrente elétrica necessária para acionar o motor rotativo (Motor DC ou de passo), forçando a descida da ração no dosador.
Módulo de Controle
O módulo de controle atua como o cérebro do sistema. O microcontrolador processa continuamente as variáveis de entrada (nível do tanque e peso na tigela) e as compara com a lógica pré-programada pelo usuário (horários e tamanho das porções). Quando as condições lógicas são satisfeitas, o microcontrolador gera as instruções elétricas exatas para os atuadores mecânicos. Além disso, ele é responsável por gerenciar rotinas de segurança, como interromper o motor se a célula de carga indicar que a tigela já está cheia ou se o tempo limite de acionamento for excedido (evitando queima por motor travado).
Tecnologias Críticas
Para viabilizar a operação segura e contínua do alimentador, algumas tecnologias de hardware e software são consideradas críticas:
- Conversores Analógico-Digitais (ADC): Essenciais para traduzir as microvariações de tensão geradas pela Ponte de Wheatstone da célula de carga em valores digitais compreensíveis pelo processador [4].
- Sinal PWM (Pulse Width Modulation): Utilizado para controlar o torque e a velocidade do motor DC através do driver de potência, garantindo uma dispensação de ração suave e evitando travamentos mecânicos [1].
- Time-of-Flight (ToF): O princípio físico de cálculo do tempo de viagem do som utilizado pelo sensor ultrassônico, fundamental para mapear o volume tridimensional de ração restante no tanque [3].
3. Proposta de Reprodução com ESP32
Visão Geral
A reprodução conceitual do Feed Buddy utilizará o microcontrolador ESP32 como núcleo central, aproveitando seus múltiplos pinos GPIO. O sistema fará a leitura constante do sensor ultrassônico (HC-SR04) para monitorar o tanque. Para a dispensação, a ESP32 utilizará as portas lógicas para acionar o módulo de potência L298N, que fornecerá a corrente necessária ao motor DC. A interface visual e os avisos físicos serão traduzidos localmente via displays I2C e um buzzer ativo.
Componentes Propostos
Com base na lista de sensores e atuadores disponíveis, a reprodução conceitual do projeto utilizará os seguintes componentes integrados à placa ESP32:
- Sensor Ultrasom: Responsável por detectar a distância e apontar o esvaziamento (obstáculos) do reservatório de ração.
- Driver para motores L298N: Módulo de potência essencial para atuar em conjunto com as portas lógicas da ESP32, fornecendo a corrente alta necessária para rotacionar um motor DC no eixo do dosador mecânico.
- Buzzer Ativo: Atuador configurado para emitir um aviso sonoro (condicionamento clássico) indicando ao pet o momento exato em que a ração é servida.
- Tela OLED 0.98" (I2c) ou Tela LCD 16x2 (I2C): Módulos instalados no corpo da máquina para interface com o usuário, exibindo o horário local e o alerta de volume de comida no tanque.
- Botão: Uma entrada de interrupção física configurada para forçar manualmente a rotação do motor e a liberação de comida caso o usuário esteja sem o aplicativo móvel.
- Componentes de Energia: Fonte de alimentação 12V 1A, Pack de Baterias 18650, Placa BMS 3S e Módulo Regulador Step-Down LM2596.
Sistema de Alimentação e Gestão de Energia (UPS)
Para garantir que o alimentador automático continue funcionando de forma autônoma mesmo em caso de queda de energia residencial, a arquitetura de hardware implementará um sistema de Nobreak (UPS) em configuração 3S. O fluxo de energia operará da seguinte maneira:
- Entrada Primária e Carregamento: Uma Fonte de 12V 1A será conectada à tomada e servirá como a alimentação principal. A energia da fonte entrará primeiramente em uma Placa BMS 3S (Battery Management System). A BMS gerencia a tensão de entrada para manter um pack de três baterias de lítio 18650 em série (3S) carregadas e balanceadas, protegendo-as contra sobrecargas e descargas profundas.
- Alimentação de Potência (12V): A tensão de saída da BMS (que pode variar entre 11.1V e 12.6V, dependendo da carga das baterias) será direcionada diretamente para o driver L298N. O uso da configuração 3S garante a alta tensão necessária para que o motor de passo ou motor DC rotacione com o torque máximo, vencendo a resistência mecânica dos grãos de ração sem travar o eixo.
- Alimentação Lógica (5V): Uma ramificação dessa saída de 12V da BMS passará por um Módulo Step-Down (LM2596). Este componente rebaixará a tensão para exatos 5V contínuos de forma eficiente. A saída de 5V será injetada no pino VIN da ESP32, garantindo que o regulador interno do microcontrolador não sofra superaquecimento durante os picos de uso do Wi-Fi. Essa mesma malha de 5V alimentará os módulos lógicos, como a tela I2C, o sensor HC-SR04, a interface da célula de carga e o buzzer.
Fluxo de Operação
O ciclo de operação padrão do firmware do sistema seguirá os seguintes passos lógicos:
- Espera Ativa (Idle): A ESP32 verifica constantemente o relógio interno (RTC/NTP) em busca de um horário de alimentação programado, aguarda mensagens de acionamento via rede ou o acionamento de interrupção manual via botão físico.
- Checagem de Segurança: Antes de girar o motor, a ESP32 lê o sensor ultrassônico HC-SR04 para confirmar se há ração no reservatório.
- Atuação: A ESP32 envia o sinal para o Driver L298N, que energiza o motor do dosador.
- Dispensação e Alerta: O motor rotaciona liberando a ração. Simultaneamente, a ESP32 aciona o buzzer para emitir o aviso sonoro ao pet.
- Encerramento: O motor é desativado. A tela OLED I2C é atualizada com o novo status do reservatório e a ESP32 volta ao estado de Espera Ativa.
Diagrama Conceitual
Abaixo apresenta-se o diagrama de blocos do hardware, ilustrando a topologia do sistema em que a placa ESP32 atua como processador central.

Figura 10 – Diagrama de blocos da arquitetura de hardware, com a ESP32 como processador central.
graph TD
%% Definição de estilos
classDef esp fill:#2b1d3d,stroke:#fff,stroke-width:2px,color:#fff;
classDef sensor fill:#1d3d2b,stroke:#fff,stroke-width:2px,color:#fff;
classDef atuador fill:#3d1d1d,stroke:#fff,stroke-width:2px,color:#fff;
classDef power fill:#d38d1d,stroke:#fff,stroke-width:2px,color:#000;
%% Componentes de Energia (Nomes protegidos por aspas)
FONTE["Fonte 12V 1A<br/>Alimentação Primária"]:::power
BMS["BMS 3S + Baterias 18650<br/>UPS e Potência (12V)"]:::power
STEPDOWN["Módulo Step-Down<br/>Regulador LM2596 (5V)"]:::power
%% Componentes de Controle e Lógica
ESP["Microcontrolador ESP32"]:::esp
%% Sensores (Entradas)
US["Sensor Ultrassônico HC-SR04<br/>Monitorização de Nível"]:::sensor
BTN["Botão Físico<br/>Acionamento Manual"]:::sensor
CELL["Célula de Carga + HX711<br/>Medição de Peso"]:::sensor
%% Atuadores (Saídas)
L298N["Driver de Motor L298N"]:::atuador
MOTOR["Motor DC / Eixo Dosador"]:::atuador
BUZZ["Buzzer Ativo<br/>Alerta Sonoro"]:::atuador
OLED["Ecrã OLED I2C<br/>Interface Visual"]:::atuador
%% Ligações de Energia Elétrica
FONTE -->|"Carga Contínua"| BMS
BMS -->|"Linha 12V (Potência)"| L298N
BMS -->|"Linha 12V"| STEPDOWN
STEPDOWN -->|"Linha 5V Estável (VIN)"| ESP
%% Ligações de Sinal (Dados e Controle)
US -.->|"Pulsos de Eco (GPIO)"| ESP
BTN -.->|"Interrupção Física (GPIO)"| ESP
CELL -.->|"Sinal Digital (I2C/SPI)"| ESP
ESP -.->|"Sinal PWM (GPIO)"| L298N
L298N ==>|"Corrente Chaveada"| MOTOR
ESP -.->|"Sinal Digital (GPIO)"| BUZZ
ESP -.->|"Comunicação I2C"| OLED
O diagrama acima ilustra a topologia em estrela do hardware, onde a ESP32 centraliza a recepção de dados (entradas à esquerda: botão e sensor ultrassônico) e comanda as saídas físicas (à direita: Display I2C, Buzzer e o módulo de potência L298N conectado ao motor DC). O novo fluxo elétrico superior assegura que o sistema não perca suas configurações em apagões e que os sinais lógicos fiquem protegidos das oscilações de corrente do motor.
Limitações e Desafios Esperados
Apesar de ser tecnicamente viável, a reprodução do Feed Buddy com ESP32 apresenta algumas limitações e desafios como:
-
Precisão da medição do nível de ração por sensor ultrassônico: como os grãos apresentam superfície irregular, o sinal refletido pode variar, gerando leituras instáveis. Para reduzir esse problema, o firmware pode realizar várias medições consecutivas e utilizar uma média simples ou mediana [3].
-
Precisão da porção liberada: caso o controle seja feito apenas pelo tempo de acionamento do motor, a quantidade de ração pode variar conforme o tamanho dos grãos, o atrito no duto e o nível de alimento no reservatório. A inclusão de uma célula de carga melhora a confiabilidade, mas aumenta a complexidade de montagem e calibração [4][5].
-
Risco de travamento mecânico: Grãos maiores, fragmentados ou úmidos podem bloquear o rotor ou eixo dosador. Por isso, o projeto deve prever limite de tempo de acionamento do motor, tentativa de recuperação e sinalização de erro quando a falha persistir [5][8].
4. Pesquisa Bibliográfica e Tecnológica
Esta seção contém os oito artigos científicos publicados em periódicos, sendo quatro sobre tecnologias que viabilizam o produto e quatro sobre aplicação ou uso de alimentadores automáticos, IoT para pets, monitoramento alimentar animal ou automação residencial aplicada.
4.1 Artigos Sobre Tecnologias Relacionadas
A Tabela 3 apresenta os artigos mapeados e usados como referência para o estudo.
Tabela 3 - Artigos Relacionados com as tecnologias utilizadas no Produto
| Artigo | Link do PDF | Contribuição para o projeto |
|---|---|---|
| Design and Implementation of ESP32-Based IoT Devices (2023) | Acessar o PDF Original do Artigo | Valida o uso do microcontrolador ESP32 como unidade central do projeto devido à sua conectividade Wi-Fi integrada, versatilidade dos pinos GPIO e recursos de baixo consumo de energia. Comprova a viabilidade técnica da placa em gerenciar a leitura contínua de sensores e o controle operacional de atuadores mecânicos, fundamentando a arquitetura de hardware do alimentador. |
| Brushed DC Motor Drives for Industrial and Automobile Applications with Emphasis on Control Techniques: A Comprehensive Review (2020) | Acessar o PDF Original do Artigo | Detalha as topologias de acionamento e as técnicas de controle de motores DC com escovas, com destaque para o uso de conversores em Ponte H e da Modulação por Largura de Pulso (PWM) para regular tensão, torque e velocidade. Para o projeto fundamenta o módulo de atuação, no qual o driver L298N (Ponte H) aciona o motor do dosador por meio do sinal PWM gerado pela ESP32, garantindo uma liberação de ração controlada. |
| Low-Cost Ultrasonic Range Improvements for an Assistive Device (2021) | Acessar o PDF Original do Artigo | Confirma a viabilidade técnica, o ângulo de detecção e a precisão do sensor ultrassônico de baixo custo (HC-SR04). Para o Feed Buddy, o estudo fundamenta o uso deste componente no monitoramento do reservatório de ração, detalhando seu funcionamento por medição de tempo de voo (Time-of-Flight) e técnicas de processamento de sinal para reduzir ruídos e interferências. |
| Determining Magnitudes of Forces at Known Locations through a Strain Gauge Force Transducer (2023) | Acessar o PDF Original do Artigo | Detalha o funcionamento, calibração e a conversão de sinais de strain gauges (extensômetros) em Ponte de Wheatstone para a medição de forças mecânicas. Para o Feed Buddy, o estudo fundamenta a aplicação da célula de carga, explicando o processamento físico e matemático necessário para que o microcontrolador calcule com precisão o peso da ração dispensada na tigela. |
Resumos dos Artigos
1. Design and Implementation of ESP32-Based IoT Devices (2023) [2]
O artigo descreve ferramentas, metodologias e tecnologias de IoT baseadas no microcontrolador ESP32, com foco em simplificar o design, a implementação e o teste de aplicações práticas (HERCOG et al., 2023). O trabalho aborda as vantagens da arquitetura do ESP32, como seu processador dual-core, conectividade Wi-Fi/Bluetooth integrada, versatilidade dos pinos GPIO e recursos de gerenciamento de energia, e propõe o uso de placas de interface customizadas para conectar sensores comerciais de forma rápida. Para validar a tecnologia, os autores demonstram o desenvolvimento de protótipos funcionais reais (como um sistema de monitoramento de colmeias e outro de fermentação de vinho), detalhando o fluxo do firmware:
- inicialização;
- leitura contínua de sensores;
- armazenamento de dados;
- envio automático das informações para plataformas na nuvem;
- implementação de modos de baixo consumo de energia (low-power mode).
Este estudo se aplica ao projeto "Feed Buddy", pois valida o uso da ESP32 como a principal unidade de processamento para sistemas embarcados de baixo custo. A forma como o artigo estrutura a aquisição de variáveis físicas por meio de sensores se conecta exatamente à necessidade do alimentador de ler constantemente o sensor ultrassônico do reservatório de ração. O artigo comprova que a ESP32 é capaz de atuar gerenciando entradas (o sensor de nível e o botão manual) e saídas de potência (acionamento do módulo L298N para o motor do dosador), viabilizando o monitoramento contínuo e a operação local sem sobrecarregar o hardware.
2. Brushed DC Motor Drives for Industrial and Automobile Applications with Emphasis on Control Techniques: A Comprehensive Review (2020) [1]
O artigo apresenta uma revisão sobre os acionamentos de motores de corrente contínua com escovas (Brushed DC), reunindo as principais topologias de conversores de potência e as técnicas de controle empregadas para regular sua operação (BARKAS et al., 2020). O trabalho detalha o funcionamento dos conversores em Ponte H (H-bridge), que permitem inverter o sentido de rotação e ajustar a tensão aplicada ao motor, e aprofunda o uso da Modulação por Largura de Pulso (PWM) como método predominante para o controle de torque e velocidade. Os autores comparam estratégias de malha aberta e malha fechada, discutindo aspectos como rendimento energético, ondulação de corrente e estabilidade do acionamento em diferentes aplicações industriais e automotivas.
A relação deste artigo com o projeto "Feed Buddy" está no módulo de atuação, responsável pela dispensação física da ração. O motor DC do dosador é acionado justamente por um conversor em Ponte H (o driver L298N), que recebe da ESP32 um sinal PWM para controlar a velocidade e o sentido de rotação do eixo helicoidal. A revisão fundamenta tecnicamente essa arquitetura de acionamento, explicando por que o controle por PWM garante uma liberação de ração suave e ajustável, além de embasar rotinas de segurança como a limitação do tempo de acionamento para evitar a queima do motor em caso de travamento mecânico.
3. Low-Cost Ultrasonic Range Improvements for an Assistive Device (2021) [3]
O artigo aborda o desenvolvimento de um dispositivo de assistência móvel (eBAT) de baixo custo voltado para pessoas com deficiência visual, utilizando o sensor ultrassônico HC-SR04 (ABREU et al., 2021). O trabalho destaca-se por propor uma modificação no hardware e software do sensor padrão para incluir uma modulação de fase (DPSK) nos pulsos ultrassônicos emitidos. Essa alteração permite que o microcontrolador identifique e valide a origem do eco recebido, distinguindo-o de interferências geradas por outras fontes ultrassônicas no mesmo ambiente, o que reduz os falsos positivos. Todo o processamento do sinal de tempo de voo (Time-of-Flight) e a demodulação são feitos em um microcontrolador simples que transmite a distância via Bluetooth para um aplicativo de celular, encarregado de dar o retorno ao usuário.
Para o projeto, este artigo valida tecnicamente e fundamenta o uso do sensor ultrassônico HC-SR04 na arquitetura de hardware. O estudo comprova a precisão, os níveis de ruído e o ângulo de detecção do componente, confirmando que, mesmo sendo de baixo custo, o HC-SR04 é adequado para medir distâncias e obstáculos. No alimentador de pets, esse princípio de cálculo por Tempo de Voo (Time-of-Flight) atende à necessidade de medir a distância até a camada de comida, viabilizando o monitoramento contínuo do nível de preenchimento do reservatório. O estudo também reforça a importância da filtragem de ruídos do sensor, que pode ser aplicado ao Feed Buddy para evitar que as superfícies irregulares dos grãos de ração causem leituras inconsistentes no microcontrolador ESP32.
4. Determining Magnitudes of Forces at Known Locations through a Strain Gauge Force Transducer (2023) [4]
O artigo propõe uma nova metodologia para otimizar transdutores de força baseados em strain gauges (extensômetros de resistência elétrica). O objetivo do trabalho é minimizar o número de sensores necessários para determinar a magnitude de cargas mecânicas quando as localizações dessas forças já são previamente conhecidas (BEDNARZ et al., 2023). A abordagem exige apenas um strain gauge por força aplicada, o que reduz significativamente o custo e a complexidade do hardware em comparação com outros métodos. A teoria foi validada por meio de testes práticos aplicando cargas em uma viga de alumínio flexível. O estudo detalha o uso de um circuito em Ponte de Wheatstone para captar microvariações de resistência e demonstra como o uso de um fator de calibração (beta) consegue converter a leitura de deformação (strain) em momento fletor e, consequentemente, na força real aplicada, atingindo taxas de erro inferiores a 5% em aplicações diretas.
A relação deste artigo com o projeto "Feed Buddy" está no módulo de sensoriamento de peso, especificamente no uso da célula de carga acoplada sob a tigela de ração. As células de carga comerciais operam fundamentalmente utilizando strain gauges dispostos em uma Ponte de Wheatstone para medir a deformação física causada pela massa do objeto. A teoria de determinação de força, a leitura diferencial de resistência e o cálculo de um fator de calibração (beta) detalhados no estudo descrevem exatamente o processo lógico e matemático que a ESP32 pvai realizar no firmware para traduzir a deformação do metal no peso em gramas da ração.
4.2 Artigos Sobre Aplicacao ou Uso do Produto
A tabela 4 a seguir apresenta os artigos lidos sobre a aplicação ou uso do comedouro automático.
| Artigo | Link do PDF | Relação com o alimentador automático |
|---|---|---|
| Smart Bowl: A Smart and Efficient ESP32-Based Solution for Timely Pet Food Distribution (2025) | Acessar PDF | Valida o uso de um comedouro de funcionamento totalmente autônomo (offline) focado na medição do peso da ração em tempo real com célula de carga para garantir porções precisas via interface local [5]. |
| IoT-enabled Automated Pet Feeding System (2022) | Acessar PDF | Demonstra a aplicação de sensores simples na interação física com o pet, utilizando um sensor de movimento PIR para detectar a aproximação do animal e acionar a abertura da tampa da tigela [6]. |
| IoT-Based Smart Pet Feeding System with Dynamic Network Configuration Using ESP32, WiFiManager and Blynk 2.0 (2025) | Acessar PDF | Aplica um sistema de conexão estável que se reconecta à internet de forma autônoma em caso de quedas, garantindo que o tutor consiga alimentar o pet remotamente com porções exatas de ração e água sem interrupções [7]. |
| A Multifunctional Automatic Dog-Feeder with Bluetooth and Wi-Fi Connectivity (2022) | Acessar PDF | Expande o uso do comedouro ao aplicar o controle térmico de refeições úmidas e a dispensação automática de medicamentos, trazendo o uso de alertas sonoros para chamar o pet e a medição em tempo real das porções para o controle da dieta [8]. |
Resumos dos Artigos
5. Smart Bowl: A Smart and Efficient ESP32-Based Solution for Timely Pet Food Distribution (2025) [5]
O artigo apresenta um comedouro e bebedouro inteligente desenvolvido para resolver os desafios de tutores com rotinas que dificultam o cuidado com a alimentação e a hidratação do pet. O grande diferencial deste produto é a sua operação totalmente autônoma e offline, garantindo que a alimentação e hidratação do pet não sejam interrompidas mesmo que a casa fique sem acesso à internet. O sistema foca rigorosamente na saúde nutricional do animal, realizando a pesagem em tempo real da ração na tigela para garantir o controle exato da porção servida e evitar problemas como obesidade ou desnutrição. Além disso, o uso prático inclui um painel visual no próprio aparelho que informa o horário das refeições e emite alertas de manutenção caso os estoques fiquem baixos ou se a ração ficar presa ("Food Stuck").
Para o nosso projeto "Feed Buddy", a maior contribuição deste estudo é a validação de um sistema autônomo focado na precisão da dieta e na comunicação local com o tutor. A aplicação do painel visual no próprio dispositivo para informar os níveis de ração reforça a nossa proposta de utilizar uma tela diretamente no corpo da máquina para alertar o usuário, sem obrigá-lo a abrir um aplicativo. Ademais, a aplicação que garante o peso exato da porção servida e detecta falhas (como comida presa) será um conceito essencial que pretendemos adotar para tornar o nosso comedouro mais seguro e confiável.
6. IoT-enabled Automated Pet Feeding System (2022) [6]
O artigo propõe um sistema automatizado criado para auxiliar tutores com rotinas de trabalho intensas ou que viajam com frequência, garantindo que a dieta de seus animais não seja prejudicada. O projeto foca em duas grandes frentes: a higiene e a nutrição sob medida. Para garantir a limpeza e a conservação da ração, o sistema detecta a presença do animal, abrindo o compartimento de comida apenas quando o pet se aproxima para comer, o que protege o alimento da exposição ao ar, poeira ou insetos. Além disso, a aplicação permite que o tutor ajuste remotamente a quantidade exata de cada refeição com base no peso, adequando-se às necessidades nutricionais específicas do pet e recebendo notificações no celular sempre que a alimentação ocorre.
Para o nosso projeto "Feed Buddy", a maior contribuição deste estudo é a validação da interação física inteligente para a preservação do alimento. A aplicação prática de abrir a tampa da tigela automaticamente apenas quando o pet vai comer é uma ótima ideia para garantir a higiene do nosso produto. Além disso, o artigo comprova os benefícios de permitir que o tutor defina o tamanho das porções com base no peso, o que valida a utilização de sensores de pesagem no comedouro.
7. IoT-Based Smart Pet Feeding System with Dynamic Network Configuration Using ESP32, WiFiManager and Blynk 2.0 (2025) [7]
O artigo apresenta um sistema de alimentação e hidratação inteligente projetado para solucionar o desafio de nutrir adequadamente os pets durante as ausências de seus tutores. O grande diferencial deste produto é a sua portabilidade e estabilidade de conexão com a internet. O aparelho consegue detectar quedas de sinal e se reconectar de forma rápida e autônoma a novas redes, garantindo que o dispositivo esteja sempre disponível e que o tutor nunca perca o controle remoto sobre as refeições do seu animal.
Para o nosso projeto "Feed Buddy", a principal contribuição deste estudo é a validação de um sistema de alimentação altamente resiliente e confiável. O rigor em medir os volumes exatos do tanque e repassar isso para o usuário nos incentiva a focar na criação de um alerta confiável de "reservatório vazio", mesmo que na própria interface do comedouro, garantindo que o dono sempre saiba quando precisa reabastecê-lo.
8. A Multifunctional Automatic Dog-Feeder with Bluetooth and Wi-Fi Connectivity (2022) [8]
O artigo apresenta um dispensador automático multifuncional projetado para resolver os desafios práticos da rotina de alimentação e cuidados de saúde de cães, poupando o tempo dos tutores. Do ponto de vista de aplicação no mundo real, o produto introduz o controle térmico para aquecer refeições úmidas (mantendo-as entre 35-40 °C) e resfriar a água do animal, melhorando a conservação e a experiência de alimentação. Além disso, traz uma aplicação inovadora focada na saúde preventiva: a dispensação autônoma de medicamentos, liberando comprimidos (como os de desparasitação) na refeição do cão em intervalos pré-programados. Para o tutor, a aplicação oferece comodidade por meio do acionamento de refeições via comandos de voz no celular e o envio de relatórios sobre o consumo e níveis de água diretamente por alertas de e-mail.
Para o nosso projeto "Feed Buddy", a maior contribuição deste estudo é a importância de aplicar um sistema de pesagem direta no prato de comida para garantir que a porção servida atenda à dieta do animal.
5. Comparativo com Produtos Similares
| Produto | Capacidade | Conectividade | Controle de porcao | Camera | Alimentacao | Caracteristicas principais | Link do Produto | Link Manual |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| WOPET Cube Lite (CL11) | 4 Litros | Nenhuma (Offline) | Painel LCD (1 a 6 refeições/dia, até 8 porções de 10g/refeição) | Não | Fonte DC 5V (Type-C) + Backup de pilhas | Tela LCD com programação local, tampa com trava de segurança (Twist-Lock), gravação de voz (10s) e design anti-entupimento. | Acessar Produto [9] | Acessar Manual [10] |
| EKAZA Nutri Inteligente 4L (EKGD-T221) | 4 Litros | Wi-Fi 2.4 GHz | Via App (Até 10 refeições/dia, 1 a 10 porções) | Não | Fonte DC 5A/2V (USB) + Backup de pilhas (3x D) | Notificações push via nuvem, algoritmo de reversão mecânica anti-travamento de grãos, integração com assistentes. | Acessar Produto [11] | Acessar Manual [12] |
| Xiaomi Smart Pet Food Feeder (XWPF01MG) | 3.6 Litros (Aprox. 1.8kg) | Wi-Fi 2.4 GHz | Via App Mi Home (Mecanismo six-grid de alta precisão, até 5g/porção) | Não | Fonte DC 5.9V + Backup de pilhas (4x AA) | Anel de vedação de silicone rotativo (isola umidade), design minimalista, integração Mi Home. | Acessar Produto [13] | Acessar Manual [14] |
| PETLIBRO Granary Camera Feeder (PLAF203) | 5 Litros | Wi-Fi 2.4 / 5 GHz | Via App (Até 10 refeições/dia, 1 a 50 porções de aprox. 10ml) | Sim (1080p HD, ângulo de 145º) | Fonte DC 5V + Backup de pilhas (3x D) | Áudio bidirecional, detecção de movimento, rotor com proteção inteligente anti-obstrução, suporte SD CARD. | Acessar Produto [15] | Acessar Manual [16] |
| SureFeed Microchip Pet Feeder (MPF001) | 400 ml (Tigela direta) | Nenhuma / Hub Petcare (opcional) | Controle de acesso à tigela (Abre/fecha conforme biometria) | Não | 4x Pilhas C (Duração de até 6 meses) | Leitor RFID embutido para destrancar a tampa apenas para o pet com o microchip/tag correspondente (sem reservatório vertical), modo treino. | Acessar Produto [17] | Acessar Manual [18] |
6. Referencias Bibliográficas
[1] BARKAS, Dimitris A.; IOANNIDIS, George C.; PSOMOPOULOS, Constantinos S.; KAMINARIS, Stavros D.; VOKAS, Georgios A. Brushed DC Motor Drives for Industrial and Automobile Applications with Emphasis on Control Techniques: A Comprehensive Review. Electronics, v. 9, n. 6, p. 887, maio 2020. Disponível em: https://doi.org/10.3390/electronics9060887. Acesso em: 11 jun. 2026.
[2] HERCOG, Darko; LERHER, Tone; TRUNTIČ, Mitja; TEŽAK, Oto. Design and Implementation of ESP32-Based IoT Devices. Sensors, v. 23, n. 15, p. 6739, jul. 2023. Disponível em: https://doi.org/10.3390/s23156739. Acesso em: 9 jun. 2026.
[3] ABREU, David; TOLEDO, Jonay; CODINA, Benito; SUÁREZ, Arminda. Low-Cost Ultrasonic Range Improvements for an Assistive Device. Sensors, v. 21, n. 12, p. 4250, jun. 2021. Disponível em: https://doi.org/10.3390/s21124250. Acesso em: 9 jun. 2026.
[4] BEDNARZ III, Edward; DIETRICH, Christian; HEPNER JR., Brad; PATEL, Jay; SABOUNI, Abas. Determining Magnitudes of Forces at Known Locations through a Strain Gauge Force Transducer. Sensors, v. 23, n. 16, p. 7017, ago. 2023. Disponível em: https://doi.org/10.3390/s23167017. Acesso em: 9 jun. 2026.
[5] DEEKSHITHA, Balthu et al. Smart Bowl: A Smart and Efficient ESP32-Based Solution for Timely Pet Food Distribution. In: WORLD ENGINEERING CONFERENCE ON CONTEMPORARY TECHNOLOGIES (WECON), 8., 2025, Rajpura, Punjab, India. Anais [...]. Rajpura, Punjab, India: IEEE, 2025. p. 1-8. Disponível em: https://ieeexplore.ieee.org/document/11414574/.. Acesso em: 7 jun. 2026.
[6] BINTI ZULKIFLEE, Rabiatul Adawiyah; OUNG, Qi Wei; LEE, Hoi Leong. IoT-Enabled Automated Pet Feeding System. In: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATION ENGINEERING AND EMERGING TECHNOLOGIES (ICOCET), 1., 2024, Kepala Batas, Penang, Malaysia. Anais [...]. Kepala Batas, Penang, Malaysia: IEEE, 2024. p. 1-4. Disponível em: https://ieeexplore.ieee.org/document/10730695/. Acesso em: 7 jun. 2026.
[7] UNTIVEROS-PEÑALOZA, Helder; CASTRO-VARGAS, Cristian. IoT-Based Smart Pet Feeding System with Dynamic Network Configuration Using ESP32, WiFiManager and Blynk 2.0. Ingénierie des systèmes d information, v. 30, n. 11, nov. 2025. Disponível em: https://www.iieta.org/journals/isi/paper/10.18280/isi.301106. Acesso em: 7 jun. 2026.
[8] BOATENG, Michael Ampofo; AKPARIBO, Awingot Richard. A Multifunctional Automatic Dog-Feeder with Bluetooth and Wi-Fi Connectivity. In: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILE NETWORKS AND WIRELESS COMMUNICATIONS (ICMNWC), 2., 2022, Tumkur, Karnataka, India. Anais [...]. Tumkur, Karnataka, India: IEEE, 2022. p. 1-6. Disponível em: https://ieeexplore.ieee.org/document/10031807/. Acesso em: 7 jun. 2026.
[9] WOPET. WOPET Cube Lite Automatic Pet Feeder. WOPET. Disponível em: https://wopet.com/product/wopet-cube-lite-automatic-pet-feeder/. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:49.
[10] WOPET. User Guide of WOPET Cube Lite Automatic Pet Feeder. WOPET. Disponível em: https://wopet.com/support-center/user-guide-of-wopet-cube-lite-automatic-pet-feeder/. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:47.
[11] EKAZA. EKAZA Nutri Alimentador Inteligente 4L. Amazon. Disponível em: https://www.amazon.com.br/EKAZA-Alimentador-Automático-Programável-EKGD-T221/dp/B0BD97G267?th=1. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:35.
[12] EKAZA. EKAZA Nutri Alimentador Inteligente 4L (Sem/Com Câmera) Wi-Fi/Alexa. Suporte Ekaza, [202-?]. Disponível em: https://suporte.ekaza.com.br/support/solutions/articles/67000745091-ekaza-nutri-alimentador-inteligente-4l-sem-com-câmera-wifi-alexa. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:37.
[13] XIAOMI. Xiaomi Smart Pet Food Feeder. Xiaomi Global. Disponível em: https://www.mi.com/global/product/xiaomi-smart-pet-food-feeder/. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:51.
[14] XIAOMI. Xiaomi Smart Pet Food Feeder User Guide. Xiaomi UK Support. Disponível em: https://www.mi.com/uk/support/user-guide-pdf/xiaomi-smart-pet-food-feeder/. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:53.
[15] PETLIBRO. PETLIBRO Granary Automatic Pet Feeder with Camera. Petlibro. Disponível em: https://petlibro.com/products/petlibro-granary-automatic-pet-feeder-with-camera. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:39.
[16] PETLIBRO. PETLIBRO Granary Camera Monitoring Feeder PLAF203 V2 User Manual. Petlibro, 2023. Disponível em: https://cdn.shopify.com/s/files/1/0252/5197/1119/files/PETLIBRO_Granary_Camera_Monitoring_Feeder_PLAF203_V2_USER_MANUAL.pdf?v=1698825299. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:41.
[17] SURE PETCARE. Microchip Pet Feeder. Sure Petcare, [202-?]. Disponível em: https://www.surepetcare.com/pt-br/pet-feeder/microchip-pet-feeder. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:45.
[18] SURE PETCARE. Manuais de Produto Sure Petcare. Sure Petcare, [202-?]. Disponível em: https://www.surepetcare.com/pt-br/pdf?country=177#Animo. Acesso em: 10 jun. 2026, 22:43.
