基于 STM32 的智能宠物喂食系统设计与实现

2. 控制流程图

┌───────────────┐
│ 系统上电初始化 │
└───────┬───────┘
│ ▼
┌────────────────┐
│ 读取当前时间 │
└───────┬────────┘
│ ▼
┌───────────────────┐
│ 是否到喂食时间？ │───否──→ 循环检测
└───────┬───────────┘
│是 ▼
┌───────────────────┐
│ 打开粮口舵机 │
└───────┬───────────┘
│ ▼
┌───────────────────┐
│ 延时 & 关闭粮口 │
└───────────────────┘

五、代码实现（核心部分）

1. 舵机控制（PWM）

void Servo_SetAngle(uint16_t angle){
    uint16_t pulse = 500 + (angle * 2000)/180;
    TIM_SetCompare1(TIM3, pulse);
}

2. 定时喂食判断

uint8_t Time_Match_FeedSchedule(void){
    RTC_TimeTypeDef time;
    RTC_GetTime(&time);
    for(int i = 0; i < FEED_COUNT; i++){
        if(time.Hours == feed_time[i].hour && time.Minutes == feed_time[i].minute){
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

3. 喂食执行函数

void Feed_Pet(void){
    OLED_ShowString(0,0,"Feeding...");
    Servo_SetAngle(90);
    Delay_ms(2000);
    Servo_SetAngle(0);
    OLED_ShowString(0,2,"Done");
}

六、接线与实物说明

• 舵机 → STM32 PA6（PWM 输出）
• RTC DS3231 → I2C 接口 PB6(SCL)、PB7(SDA)
• OLED → 同 RTC 共 I2C
• 红外传感器 → GPIO 输入 PA0
• 语音模块 → UART PA9(TX)、PA10(RX)
• WiFi 模块 → UART PB10、PB11

[图：实物接线图]

七、功能演示与效果

1. 定时喂食：设定每天两次喂食，系统自动开合粮口。
2. 手动喂食：按键触发或手机 APP 控制。
3. 余粮检测：红外/重量检测模块检测余粮状态，OLED 实时显示。
4. 语音提示：每次喂食时播放提示音。
5. 物联网扩展：通过 WiFi 上传喂食记录到云端。

八、扩展与优化建议

• 摄像头监控：加装 ESP32-CAM 实现远程视频
• AI 识别：检测宠物是否在碗前，避免浪费
• 自动补粮：根据重量传感器数据自动调整出粮量
• 数据统计：记录每次喂食量与时间

九、总结

本系统以 STM32F103 为核心，结合舵机、电机驱动、RTC、传感器、语音和物联网模块，实现了一个高可用性的智能宠物喂食平台。在实践中，该系统可显著提升宠物照顾的效率与便捷性，同时也是一个嵌入式 + 物联网 + 机械结构综合应用的优秀案例。通过 STM32F103 作为核心控制单元，结合 RTC 实现精准定时，利用舵机精确控制粮口开合，并配合红外、重量等传感器实现余粮检测，辅以 OLED 显示与语音播报，使喂食过程更加智能化与可视化。该系统不仅满足了宠物定时、定量、可远程控制的实际需求，还具备良好的扩展性，可接入 WiFi 实现云端监控、数据统计，甚至引入 AI 识别进行个性化喂食策略。对于开发者而言，它既是一个实用的家居智能化案例，也是一个涵盖硬件、软件、通信、机械结构等多领域知识的综合性嵌入式项目。