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设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本设计旨在开发一个基于单片机的宠物喂食系统，该系统能够自动监测和调节宠物的生活环境，确保宠物在不同环境条件下的健康和舒适。系统主要功能包括通过温湿度传感器实时监测环境温湿度，通过水位传感器检测水箱水位，通过光敏电阻检测环境光强并在光强过低时自动开启照明设备。此外，系统还通过压力传感器检测食物存量，通过步进电机进行精确的喂食操作，并记录每次投喂的食物量。所有监测到的参数将通过OLED显示屏实时显示，方便用户随时了解宠物的生活环境状态。 系统还配备了按键设置功能，用户可以通过按键设定温湿度、水位和食物存量的阈值，当监测到的参数低于设定值时，单片机将自动控制相应的电路进行调节，如启动加温、加水或喂食操作。此外，系统还通过PWM技术驱动风扇，实现风扇挡位的切换，以适应不同的环境需求。 本设计的核心在于单片机的智能控制和多种传感器的协同工作，确保宠物在各种环境条件下都能得到适宜的照顾。通过精确的传感器数据采集和智能化的控制算法，系统能够有效地提高宠物的生活质量，减少人工干预的需求。
关键字：单片机，宠物喂食系统，温湿度传感器，水位传感器，光敏电阻，压力传感器，步进电机，OLED显示，PWM
字数：12000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温湿度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 OLED显示模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 显示模块测试
5.3 设置温度阈值测试
5.4 设置水位阈值实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2手动控制温度阈值
6.3手动设置水位阈值
结 论
参考文献
致 谢
1、引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着现代生活节奏的加快和人们对宠物健康关注的提升，传统的宠物喂养方式已无法满足日益增长的需求。宠物作为家庭成员的一部分，其健康和生活质量直接影响到主人的生活质量。因此，开发一种智能化的宠物喂食系统，能够自动监测和调节宠物的生活环境，具有重要的现实意义和广阔的市场前景。
本设计基于单片机的宠物喂食系统，旨在通过集成多种传感器和智能控制技术，实现对宠物生活环境的全面监测和自动调节。系统通过温湿度传感器实时监测环境温湿度，确保宠物在适宜的温度和湿度条件下生活；通过水位传感器检测水箱水位，避免宠物缺水；通过光敏电阻检测环境光强，并在光强过低时自动开启照明设备，保证宠物的视觉舒适。此外，系统还通过压力传感器检测食物存量，通过步进电机进行精确的喂食操作，并记录每次投喂的食物量，确保宠物按时按量进食。 系统的实际意义在于，它能够有效减轻宠物主人的负担，特别是在主人外出或忙碌时，系统能够自动完成喂食和环境调节任务，确保宠物的健康和舒适。通过OLED显示屏实时显示监测到的参数，用户可以随时了解宠物的生活环境状态，并通过按键设置温湿度、水位和食物存量的阈值，实现个性化设置。当监测到的参数低于设定值时，单片机将自动控制相应的电路进行调节，如启动加温、加水或喂食操作，确保宠物在各种环境条件下都能得到适宜的照顾。
此外，系统还通过PWM技术驱动风扇，实现风扇挡位的切换，以适应不同的环境需求，进一步提高宠物的舒适度。综上所述，本设计不仅具有重要的实际应用价值，还能够推动智能宠物喂养技术的发展，为宠物健康和生活质量的提升提供有力支持。
1.2 国内外研究现状
在宠物喂食系统领域，国内外研究者已经开展了大量的研究工作，旨在通过智能化技术提升宠物的喂养体验和生活质量。国外研究方面，美国、日本和欧洲等地的科研机构和企业已经推出了多款智能宠物喂食器，这些设备通常集成了多种传感器和智能控制技术，能够实现定时喂食、远程控制和环境监测等功能。例如，Petnet公司的智能喂食器通过Wi-Fi连接，用户可以通过手机APP远程控制喂食，并根据宠物的体重和活动量自动调整喂食量。 国内研究方面，随着物联网和智能家居技术的快速发展，越来越多的企业和科研机构开始关注智能宠物喂食系统的研发。例如，小米生态链企业“小佩宠物”推出的智能喂食器，不仅具备定时喂食和远程控制功能，还通过集成温湿度传感器和水位传感器，实现了对宠物生活环境的实时监测。
此外，一些高校和科研机构也在进行相关研究，如北京航空航天大学开发的基于单片机的智能宠物喂食系统，通过集成多种传感器和智能控制算法，实现了对宠物生活环境的全面监测和自动调节。 尽管国内外在智能宠物喂食系统领域已经取得了一定的研究成果，但仍存在一些挑战和不足。例如，现有系统在环境监测和自动调节方面的精度仍有待提高，特别是在复杂环境条件下的适应性问题。此外，系统的智能化程度和用户体验仍有提升空间，如如何更好地实现个性化设置和远程监控。
本设计旨在通过集成温湿度传感器、水位传感器、光敏电阻、压力传感器和步进电机等多种传感器，结合单片机的智能控制技术，实现对宠物生活环境的全面监测和自动调节，进一步推动智能宠物喂食系统的发展。
1.3 课题主要内容
- 本设计旨在开发一种基于单片机的智能宠物喂食系统，通过集成多种传感器和智能控制技术，实现对宠物生活环境的全面监测和自动调节。系统主要功能包括：通过温湿度传感器实时检测环境温湿度，确保宠物在适宜的温度和湿度条件下生活；通过水位传感器检测水箱水位，避免宠物缺水；通过光敏电阻检测环境光强，并在光强过低时自动开启照明设备，保证宠物的视觉舒适。
- 系统还通过压力传感器检测食物存量，通过步进电机进行精确的喂食操作，并记录每次投喂的食物量，确保宠物按时按量进食。 系统通过OLED显示屏实时显示监测到的参数，用户可以随时了解宠物的生活环境状态，并通过按键设置温湿度、水位和食物存量的阈值，实现个性化设置。当监测到的参数低于设定值时，单片机将自动控制相应的电路进行调节，如启动加温、加水或喂食操作，确保宠物在各种环境条件下都能得到适宜的照顾。
系统还通过PWM技术驱动风扇，实现风扇挡位的切换，以适应不同的环境需求，进一步提高宠物的舒适度。 本设计不仅具有重要的实际应用价值，还能够推动智能宠物喂养技术的发展，为宠物健康和生活质量的提升提供有力支持。通过集成多种传感器和智能控制技术，系统能够有效减轻宠物主人的负担，特别是在主人外出或忙碌时，系统能够自动完成喂食和环境调节任务，确保宠物的健康和舒适。
