【STM32项目开源】基于STM32的智能宠物喂食系统

Ne0inhk

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【STM32项目开源】基于STM32的智能宠物喂食系统

目录

一、设计背景和意义

1.1设计背景

1.2设计意义

二、实物效果展示

2.1实物图片

2.2实物演示视频

三、硬件功能简介

3.1项目功能详解

3.2元器件清单

四、主框图与软件流程图

五、硬件PCB展示

六、软件程序设计

七、项目资料包内容

         资料获取：查看主页介绍“充哥单片机设计”

一、设计背景和意义

1.1设计背景

        随着社会发展和生活节奏加快，宠物饲养已成为现代家庭的重要组成部分。然而，由于工作繁忙或短期出行，许多宠物主人难以保证宠物的规律饮食和舒适生活环境。传统的喂食方式依赖人工操作，存在投喂时间不固定、喂食量不精确、无法实时监控环境等问题，长期可能导致宠物健康隐患。此外，市场上现有的智能喂食设备功能较为单一，大多仅支持定时投喂或简单远程控制，缺乏对宠物生活环境的综合监测（如温湿度、光照、水质等），且数据交互能力较弱，难以满足用户对智能化、精细化宠物管理的需求。

1.2设计意义

        提升宠物饲养的智能化水平：通过多传感器融合和自动化控制，减少人工干预，确保宠物饮食和环境的稳定性；优化用户体验：支持手机APP远程监控和手动控制，适应不同使用场景，提高系统的易用性和灵活性；推动智能家居技术应用：本系统的模块化设计和物联网架构可为其他智能设备（如智能鱼缸、智能植物养护系统等）提供参考；促进嵌入式与物联网技术融合：通过STM32与ESP8266的协同工作，探索低成本、高效率的物联网终端设备实现方案。本研究的成果不仅可应用于家庭宠物喂养，还可扩展至宠物店、动物养殖场等场景，具有较高的实用价值和社会意义。

二、实物效果展示

2.1实物图片

2.2实物演示视频

【开源】基于STM32的智能宠物喂食系统

三、硬件功能简介

3.1项目功能详解

  1. 传感器检测：检测温湿度、光照强度、水位传感器等数据。
  2. 食物称重：HX711可以实时检测宠物的食物重量。
  3. 数据显示：0.96OLED屏幕显示全部的传感器数据以及传感器的阈值等数据。
  4. 执行机构：步进电机（模拟喂食）、水泵（补充水分）、灯光。
  5. 定时喂食：采用时钟模块可以设定实时时间，同时可以设定自动喂食的时间。
  6. 接入云平台：系统通过ESP8266 WIFI联网后，接入机智云平台。
  7. App远程监控：通过App远程监控全部传感器数据；App远程控制、喂食、水泵、灯光。
  8. 阈值数据设定：系统通过按键设定阈值，也可以通过手机App远程设定。
  9. 模式切换：可以通过按键或者手机App实现自动/手动模式的切换。
  10. 手动模式：通过手机App或小程序控制喂食、补充水分、灯光等
  11. 自动模式：根据设定的食物重量阈值，低于阈值，自动开启补充食物；设定水位阈值，低于水位阈值将会自动开启水泵补水；设定光照阈值，低于光照阈值将会自动开启补光灯。

3.2元器件清单

  1. 主控STM32F103C8T6单片机
  2. ESP8266联网WiFi
  3. 0.96OLED显示屏幕
  4. 光敏电阻光照传感器
  5. 水位传感器
  6. DHT11温湿度传感器
  7. HX711称重传感器
  8. DS1302时钟模块
  9. 步进电机、水泵、LED灯片。

四、主框图与软件流程图

主框图

流程图

五、硬件PCB展示

六、软件程序设计

#include "delay.h" #include "sys.h" #include "adc.h" #include "key.h" #include "oled.h" #include "usart.h" #include "control.h" #include "dht11.h" #include "hx711.h" #include "uln2003.h" #include "timer.h" #include "ds1302.h" /**** 数据变量 ****/ uint16_t timeone = 0; //喂食 小时 uint16_t timetwo = 0; //喂食 分钟 uint8_t food_flag = 0; //喂食 uint8_t water_flag = 0; //补水 uint8_t led_flag = 0; //补光 uint8_t auto_mode = 0; //自动模式开关 0关闭 1开启 int temp_door=30; int hum_door=20; int level_door = 0; int weight_door = 500; int light_door = 3000; /**** 菜单变量 ****/ uint8_t option = 0; uint8_t keu_num = 0; uint8_t page_num = 1; /**** 功能函数声明 ****/ void Key_event_handle(void); //按键功能函数 void get_all_sensor_data(); //传感器数据采集 void Sensor_Data_Handle(); //不同模式下控制效果 void OLED_Show_FirstPage(); //第一屏显示内容 void OLED_Show_SecondPage(); //第二屏显示内容 void OLED_Show_ThirdPage(); //第三屏显示内容 int value; float weight; int32_t reset; u8 bufff[30]; u16 light; float Weights=38642.0; //100g int32_t Weights_100=8493860; //100g int main(void) { // NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); delay_init(); //系统延时函数初始化 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);//改变指定管脚的映射，JTAG-DP 禁用 + SW-DP 使能 OLED_Init(); //屏幕初始化 uart3_init(9600); //串口3初始化，波特率9600 uart1_init(115200); //串口1初始化，波特率115200 HX711_Init(); //称重模块初始化 reset = HX711_GetData(); //称重数据归零（去皮） KEY_Init(); //按键初始化 DHT11_Init(); //DHT11温湿度初始化 Adc_Init(); //水位、光照强度初始化 Control_Init(); //水泵、补光灯初始化 DS1302_Init(&SysDate); //DS1302时钟初始化 DS1302_DateSet(&SysDate); //DS1302时钟设置 LED=0; Uln2003_Init(); //步进电机初始化 TIME_Config(); //定时器初始化 while(1) { if(Time_Period[0]>1000){ //Time_Period[1] 在定时器中累加 get_all_sensor_data(); //传感器数据采集 Time_Period[0]=0; printf("温度:%d℃,湿度:%d%%RH\r\n",temp,hum); printf("水位:%d%%,光照:%dLux\r\n",Water_Value,Light_Value); printf("食物重量:%dg\r\n",(int)weight); } Key_event_handle(); //按键监测 if(page_num == 1){ //屏幕更新 OLED_Show_FirstPage(); }else if(page_num == 2){ OLED_Show_SecondPage(); }else if(page_num == 3){ OLED_Show_ThirdPage(); } Sensor_Data_Handle(); //数据处理 } } void Sensor_Data_Handle() { //手动模式开关控制 if(auto_mode==0){ if(water_flag==1){ //水泵开关 water = 1; }else water = 0; if(led_flag==1){ //照明开关 LED = 1; }else LED = 0; if(food_flag==1){ //喂食开关 Stepper_RotateByLoop(1,1,1); food_flag=0; } //定时喂食 if(SysDate.hour==timeone&&SysDate.min==timetwo&&SysDate.sec==0)food_flag=1; }else if(auto_mode==1){ //食物重量低于阈值，步进电机转动喂食 if(weight<weight_door)Stepper_RotateByLoop(1,1,1); //水位低于阈值，打开水泵补水 if(Water_Value<level_door)water=1; else water=0; //光照强度低于阈值，打开补光灯 if(Light_Value<light_door)LED=1; else LED=0; } } void get_all_sensor_data() { DHT11_Read_Data(&temp,&hum); //获取温湿度数据 value = HX711_GetData(); //获取称重数据 weight=(float)(value-reset)*Weights/(float)(Weights_100-reset); Get_Water_Value(&Water_Value); //获取水位数据 Get_Light_Value(&Light_Value); //获取光照强度数据 DS1302_DateRead(&SysDate); //读时间 } void Key_event_handle(void) { keu_num = KEY_Scan(0); //按键扫描赋值 switch(keu_num) { case 1: //按键1按下 if(page_num==1){ page_num=2; OLED_Clear();OLED_Show_SecondPage(); }else if(page_num==2){ option++; if(option==6){ option=0;page_num=3; OLED_Clear();OLED_Show_ThirdPage(); }else OLED_Show_SecondPage(); }else if(page_num==3){ option++; if(option==4){ option=0;page_num=1; OLED_Clear();OLED_Show_FirstPage(); }else OLED_Show_ThirdPage(); } break; case 2: //按键2按下 if(page_num==1){ auto_mode = 1; }else if(page_num==2){ if(option==1){ level_door++; }else if(option==2){ weight_door+=10; }else if(option==3){ light_door+=15; }else if(option==4){ timeone++; if(timeone==24)timeone=0; }else if(option==5){ timetwo++; if(timetwo==60)timetwo=0; } }else if(page_num==3){ if(option==1){ led_flag=1; }else if(option==2){ water_flag=1; }else if(option==3){ food_flag=1; } } break; case 3: //按键3按下 if(page_num==1){ auto_mode = 0; }else if(page_num==2){ if(option==1){ if(level_door>0)level_door--; }else if(option==2){ if(weight_door>0)weight_door-=10; }else if(option==3){ if(light_door>0)light_door-=15; }else if(option==4){ timeone--; if(timeone>24)timeone=23; }else if(option==5){ timetwo--; if(timetwo>60)timetwo=59; } }else if(page_num==3){ if(option==1){ led_flag=0; }else if(option==2){ water_flag=0; }else if(option==3){ food_flag=1; } } break; case 4: //按键4按下 break; } } /* 氨(0) 气(1) 浓(2) 度(3) 温(4) 水(5) 位(6) 自(7) 动(8) 喂(9) 食(10) 补(11) 水(12) 间(13) 隔(14) 次(15) 数(16) 时(17) 长(18) 开(19) 关(20) ℃(21) 饲(22) 料(23) 设(24) 置(25) 最(26) 低(27) 高(28 重(29) 量(30) 质(31) 光(32) 照(33) AUTO(34) 定(35) 有(36) 害(37) 气(38) 体(39) 湿(40) 阈(41) 值(42) 自(43) 手(44) 动(45) */ void OLED_Show_FirstPage(){ OLED_ShowChar(8*8,0,SysDate.year/10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*9,0,SysDate.year%10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*10,0,'/',8,1); OLED_ShowChar(8*11,0,SysDate.mon/10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*12,0,SysDate.mon%10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*13,0,'/',8,1); OLED_ShowChar(8*14,0,SysDate.day/10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*15,0,SysDate.day%10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*8,8,SysDate.hour/10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*9,8,SysDate.hour%10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*10,8,':',8,1); OLED_ShowChar(8*11,8,SysDate.min/10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*12,8,SysDate.min%10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*13,8,':',8,1); OLED_ShowChar(8*14,8,SysDate.sec/10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*15,8,SysDate.sec%10+'0',8,1); OLED_ShowChar(8*0,0,'T',16,1); OLED_ShowChar(8*1,0,':',16,1); OLED_ShowNum(16*1,0,temp,2,16,1); OLED_ShowChinese(16*2,0,21,16,1); OLED_ShowChar(8*0,16,'H',16,1); OLED_ShowChar(8*1,16,':',16,1); OLED_ShowNum(16*1,16,hum,2,16,1); OLED_ShowChar(16*2,16,'%',16,1); OLED_ShowChinese(16*3+8,16,32,16,1); //光照 OLED_ShowChinese(16*4+8,16,33,16,1); OLED_ShowChar(16*5+8,16,':',16,1); OLED_ShowNum(16*6,16,Light_Value,4,16,1); OLED_ShowChinese(16*0,32,5,16,1); //水位 OLED_ShowChinese(16*1,32,6,16,1); OLED_ShowChar(16*2,32,':',16,1); OLED_ShowNum(16*2+8,32,Water_Value,2,16,1); OLED_ShowChinese(16*0,48,10,16,1); //食重 OLED_ShowChinese(16*1,48,29,16,1); OLED_ShowChar(16*2,48,':',16,1); OLED_ShowNum(16*2+8,48,weight,4,16,1); OLED_ShowChar(16*4+8,48,'g',16,1); if(auto_mode==1){ OLED_ShowChinese(16*6,48,43,16,1); }else{ OLED_ShowChinese(16*6,48,44,16,1); } OLED_ShowChinese(16*7,48,45,16,1); OLED_Refresh(); } void OLED_Show_SecondPage(){ OLED_ShowChinese(16*0,0,5,16,1); //水位阈值 OLED_ShowChinese(16*1,0,6,16,1); OLED_ShowChinese(16*2,0,41,16,1); OLED_ShowChinese(16*3,0,42,16,1); OLED_ShowChar(16*4,0,':',16,1); if(option==1)OLED_ShowNum(16*4+8,0,level_door,3,16,0); else OLED_ShowNum(16*4+8,0,level_door,3,16,1); OLED_ShowChinese(16*0,16,10,16,1); //食重阈值 OLED_ShowChinese(16*1,16,29,16,1); OLED_ShowChinese(16*2,16,41,16,1); OLED_ShowChinese(16*3,16,42,16,1); OLED_ShowChar(16*4,16,':',16,1); if(option==2)OLED_ShowNum(16*4+8,16,weight_door,4,16,0); else OLED_ShowNum(16*4+8,16,weight_door,4,16,1); OLED_ShowChinese(16*0,32,32,16,1); //光照阈值 OLED_ShowChinese(16*1,32,33,16,1); OLED_ShowChinese(16*2,32,41,16,1); OLED_ShowChinese(16*3,32,42,16,1); OLED_ShowChar(16*4,32,':',16,1); if(option==3)OLED_ShowNum(16*4+8,32,light_door,4,16,0); else OLED_ShowNum(16*4+8,32,light_door,4,16,1); OLED_ShowChinese(16*0,48,35,16,1); //定时喂食 OLED_ShowChinese(16*1,48,17,16,1); OLED_ShowChinese(16*2,48,9,16,1); OLED_ShowChinese(16*3,48,10,16,1); OLED_ShowChar(16*4,48,':',16,1); if(option==4)OLED_ShowNum(16*4+8,48,timeone,2,16,0); else OLED_ShowNum(16*4+8,48,timeone,2,16,1); OLED_ShowChar(16*5+8,48,':',16,1); if(option==5)OLED_ShowNum(16*6,48,timetwo,2,16,0); else OLED_ShowNum(16*6,48,timetwo,2,16,1); OLED_Refresh(); } void OLED_Show_ThirdPage(){ //补光开关 if(option==1){ OLED_ShowChinese(16*0,0,11,16,0); OLED_ShowChinese(16*1,0,32,16,0); }else{ OLED_ShowChinese(16*0,0,11,16,1); OLED_ShowChinese(16*1,0,32,16,1); } OLED_ShowChar(16*2,0,':',16,1); if(led_flag==1)OLED_ShowChinese(16*2+8,0,19,16,1); else OLED_ShowChinese(16*2+8,0,20,16,1); //补水开关 if(option==2){ OLED_ShowChinese(16*0,16,11,16,0); OLED_ShowChinese(16*1,16,5,16,0); }else{ OLED_ShowChinese(16*0,16,11,16,1); OLED_ShowChinese(16*1,16,5,16,1); } OLED_ShowChar(16*2,16,':',16,1); if(water_flag==1)OLED_ShowChinese(16*2+8,16,19,16,1); else OLED_ShowChinese(16*2+8,16,20,16,1); //喂食 if(option==3){ OLED_ShowChinese(16*0,32,9,16,0); OLED_ShowChinese(16*1,32,10,16,0); }else{ OLED_ShowChinese(16*0,32,9,16,1); OLED_ShowChinese(16*1,32,10,16,1); } OLED_Refresh(); }

七、项目资料包内容

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