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文章目录
- 20 个相关毕业设计备选题目
- 项目研究背景
- 摘要
- 总体方案
- 核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
- 技术路线
- 项目演示
- 关于我们
- 项目案例
- 源码获取
20 个相关毕业设计备选题目
- 基于 STM32 的智能宠物定时投喂与水位监测系统设计
- 基于 STM32 单片机的宠物饲养智能控制装置设计与实现
- 基于 STM32 的水位检测与语音播报宠物喂食系统设计
- 基于 STM32 单片机的多时段定时投喂设备设计
- 基于 STM32 的带语音提示宠物饮水投喂一体化系统设计
- 基于 STM32 单片机的水位自动补水智能饲喂装置设计
- 基于 STM32 的 OLED 显示定时投喂控制系统设计与实现
- 基于 STM32 单片机的按键配置式宠物喂养控制系统设计
- 基于 STM32 的舵机模拟投喂与水位预警系统设计
- 基于 STM32 单片机的多语音播报智能饲喂设备设计
- 基于 STM32 的宠物喂养时间校准与定时执行系统设计
- 基于 STM32 单片机的阈值触发自动加水饲喂装置设计
- 基于 STM32 的手动‑自动双模式宠物投喂控制系统设计
- 基于 STM32 单片机的实时时间显示智能饲养终端设计
- 基于 STM32 的水位传感器采集宠物饲喂控制系统设计
- 基于 STM32 单片机的 CN‑TTS 语音投喂提醒装置设计
- 基于 STM32 的五组定时任务宠物饲喂硬件系统设计
- 基于 STM32 单片机的继电器驱动自动补水控制系统设计
- 基于 STM32 的多语音选择宠物投喂提醒系统设计
- 基于 STM32 单片机的嵌入式宠物饲养监测控制装置设计
项目研究背景
随着家庭宠物饲养规模不断扩大，宠物智能化饲养设备的市场需求持续增长，嵌入式单片机技术在小型智能饲养终端上得到广泛应用。传统人工饲养模式下，饲养人员容易因工作、外出等因素错过投喂与补水时间，难以稳定保障宠物的饮食饮水需求。市面上部分简易饲喂设备功能较为单一，大多只具备定时投喂功能，缺少水位监测自动补水、语音提示、多组定时任务配置等配套能力，设备交互方式简陋，时间校准、定时参数调整操作繁琐，数据展示能力不足，无法直观展示时间与水位状态。部分设备缺少手动干预通道，出现异常时无法快速介入控制。依托嵌入式技术的发展，以 STM32 单片机为核心构建小型嵌入式控制终端，能够整合传感器采集、舵机执行、语音播报、按键人机交互等能力。针对传统饲养方式与简易设备存在的痛点，本课题设计一套集水位监测、自动补水、多时段定时投喂、语音提醒、实时信息显示于一体的智能饲喂装置，满足家庭宠物日常饲养的实际使用需求，具备较好的实际应用价值。
摘要
本课题设计一套以 STM32F103C8T6 单片机为核心的智能宠物饲喂控制系统。系统整合水位传感器、SG90 舵机、CN‑TTS 语音模块、OLED 显示屏、继电器水泵驱动模块以及按键外设，实现水位采集、自动加水、多组定时投喂、语音播报、实时时间显示等功能。通过按键完成系统时间校准、五组投喂定时参数配置，支持手动模式控制投喂动作；水位低于阈值时继电器驱动水泵完成自动补水；到达预设投喂时刻，舵机执行模拟投喂动作并播放可选语音提示，OLED 屏幕实时展示系统时间与水位信息。测试结果表明，该系统硬件搭建简单，操作逻辑清晰，运行稳定，能够完成宠物饲养过程中的定时投喂与饮水水位管控，适用于家庭宠物饲养场景，具备一定实用价值。
总体方案
- STM32F103C8T6 单片机主控板：作为系统核心硬件，负责接收传感器采集信号、处理按键输入逻辑、输出控制信号驱动舵机、继电器、语音模块与 OLED 显示屏。选型理由为该型号外设资源丰富，IO 口充足，开发资料完善，适合本科嵌入式项目开发；使用场景为整个系统的数据运算、逻辑调度，是整套装置的控制中枢。
- OLED 液晶显示屏：显示设备，用于展示实时系统时间、水位数据，切换不同功能界面。选型理由为功耗低，显示清晰，驱动简单，适合小型嵌入式设备；使用场景为时间校准界面、定时配置界面、正常运行数据显示界面。
- SG90 舵机：执行机构，依靠旋转角度模拟宠物投喂动作。选型理由为体积小巧，控制简单，成本低，适合模拟投喂的动作仿真；使用场景为到达定时投喂时刻执行投喂动作，手动模式下也可触发舵机动作。
- Water Sensor 水位传感器：感知硬件，采集当前水位模拟信号，转换为可供单片机识别的数据。选型理由为电路简单，能够实现水位高低检测，满足阈值判断需求；使用场景为实时检测储水容器水位，为自动加水功能提供数据依据。
- CN‑TTS 语音播报模块：语音输出硬件，接收串口指令播放预设语音文本。选型理由为支持中文文本转语音，串口驱动，配置简单；使用场景为投喂触发时播放三类可选投喂提示语音。
- 继电器模块与水泵：补水执行硬件，继电器接收单片机电平信号控制水泵启停，实现加水。选型理由为继电器实现弱电控制强电，驱动小型水泵稳定可靠；使用场景为水位低于设定阈值时闭合继电器启动水泵加水。
- 独立按键 4 个：人机交互外设，完成时间校准、定时参数增减、界面切换、手动控制投喂。选型理由为接线简单，逻辑直观，适合嵌入式设备参数配置；使用场景为系统时间校准、5 组定时投喂时间设置、手动投喂开关、界面切换操作。
- 计算机设备：开发调试硬件环境，用于 Keil 程序编写、代码编译下载、硬件调试。选型理由为嵌入式开发常规开发设备；使用场景为程序开发、固件烧录、系统调试。
整体硬件架构：以 STM32F103C8T6 单片机为核心，水位传感器、按键作为输入外设接入单片机 IO 口；OLED、SG90 舵机、CN‑TTS 语音模块、继电器‑水泵模块作为输出外设，接收主控输出信号完成显示、动作执行、语音播报、加水操作。
核心功能
基础功能
实时数据 OLED 显示功能
功能实现效果：OLED 屏幕能够展示系统实时时间以及水位检测数据。操作逻辑：系统上电后自动进入数据显示界面，持续刷新时间、水位信息。用户使用场景：用户观察设备运行状态，直观查看当前时间与水位情况。核心作用：可视化展示系统运行参数。实现目标：稳定刷新时间、水位数据，界面切换正常。
系统时间按键校准功能
功能实现效果：可以通过按键修改校正系统内部时间。操作逻辑：在数据显示界面按下按键 2 进入时间校准界面，按键 2 切换选中修改位，按键 3 数值增加，按键 4 数值减小，按键 1 保存退出校准界面。用户使用场景：系统时间不准时，用户手动校正时间。核心作用：保障定时投喂的时间基准准确。实现目标：完成时、分等时间参数修改，修改后时间正常走时。
核心功能
五组定时投喂时间配置功能
功能实现效果：支持设置 5 组独立投喂定时时间。操作逻辑：按键 1 切换至定时设置界面，按键 3、4 选择需要编辑的定时序号，按键 2 进入时间编辑，按键 2 切换修改位，按键 3 加、按键 4 减调整时间，按键 1 保存退出。用户使用场景：用户配置多组每日投喂时间，满足多次喂食需求。核心作用：为定时投喂提供多组时间触发条件。实现目标：5 组定时时间参数可以保存、修改，系统能够识别预设时刻。
舵机模拟定时投喂执行功能
功能实现效果：到达预设投喂时间后舵机转动模拟投喂，运行指定时长后舵机复位。操作逻辑：系统实时对比当前时间与已配置定时时间，时间匹配时驱动 SG90 舵机转动，达到设定执行时长后舵机恢复初始位置。用户使用场景：到点自动完成模拟投喂动作。核心作用：实现自动化投喂动作仿真。实现目标：定时时刻准确触发舵机动作，执行完成自动复位。
水位检测与自动加水控制功能
功能实现效果：实时采集水位，水位低于阈值自动启动水泵加水。操作逻辑：水位传感器持续采集水位信号，单片机将采集值与预设阈值对比，水位低于阈值时继电器闭合启动水泵加水；水位回升后停止水泵。用户使用场景：宠物饮水水位不足时自动补水，无需人工看管。核心作用：保障宠物饮水供给。实现目标：阈值判断准确，水泵启停逻辑正常。
投喂语音播报与语音切换功能
功能实现效果：投喂动作触发时播放语音，支持切换三类播报语音。操作逻辑：定时投喂触发，调用 CN‑TTS 模块播放选中语音，语音选项包含狗狗来吃饭、猫猫来吃饭、快来吃饭了；投喂执行结束停止语音播报。用户使用场景：投喂时语音提醒，适配不同饲养对象。核心作用：投喂语音提示。实现目标：可以切换语音文本，投喂触发语音同步播放。
辅助功能
手动投喂控制功能
功能实现效果：手动模式下可以按键控制投喂动作开启与关闭。操作逻辑：设备进入手动模式，按下按键 3，直接控制舵机执行投喂动作，再次按下关闭投喂。用户使用场景：用户需要临时手动投喂宠物。核心作用：提供人工干预通道，弥补自动模式的局限。实现目标：按键可以直接启停模拟投喂动作。
技术路线
- Keil MDK‑ARM 开发工具：用于 STM32 单片机 C 语言程序代码编写、编译、调试、生成固件 hex 文件，为本课题嵌入式程序开发环境。
- C 语言：嵌入式主控开发编程语言，实现传感器数据读取、按键逻辑处理、定时器时间处理、舵机、继电器、语音模块驱动逻辑，完成系统全部业务逻辑。
- STM32 标准库：STM32 单片机底层驱动库，简化 GPIO、定时器、串口、ADC 外设配置开发，完成 IO 初始化、定时器计时、ADC 水位采集、串口驱动语音模块。
- OLED 显示屏驱动程序：实现屏幕初始化、字符显示、多界面绘制，完成时间校准界面、定时设置界面、主数据界面的页面切换与数据刷新。
- SG90 舵机 PWM 驱动技术：利用单片机定时器输出 PWM 波形，控制舵机转动角度，实现模拟投喂动作与复位动作。
- ADC 模数采集技术：读取 Water Sensor 水位传感器模拟电压信号，转换为数字量，完成水位高低判断，实现水位阈值检测逻辑。
- 串口通信技术：单片机通过串口向 CN‑TTS 语音模块发送文本指令，控制语音模块播放指定中文语音。
- 硬件调试工具（万用表、下载器）：ST‑Link 下载器用于把编译完成固件烧录进 STM32 单片机；万用表用于硬件电路通断、电平检测，用于硬件排错调试。
- Altium Designer：辅助设计软件，可用于查阅硬件模块电路原理图，理解外设硬件接线逻辑，辅助硬件接线搭建。
项目演示
关于我们
博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。
项目案例
下面是我们团队最新的定制开发的项目平台，广受到大家客户的喜爱！大家看看我们开发出来的部分效果图吧！！！
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