设计题目：基于STM32单片机的智能宠物饲喂/投喂/喂食控制系统设计

1.设计功能介绍

1.使用DS1302时钟芯片获取实时的时间，实现定时投喂的功能。
2.使用AHT20温湿度传感器实现当前环境中的温湿度采集并且显示在液晶屏上面。
3.食物量监测采用TOF050C红外测距模块，通过将测距模块安装在喂食器的顶部来测量当前的食物量范围为0-100%，距离越小说明食物量越多。
4.使用OLED显示器实现数据的显示，通过HX711称重传感器检测被投喂的食物量，可以设置每次投喂的阈值。
5.使用JQ8900语音播报模块实现对当前状态的语音提醒，例如没水了、食物不足等提醒。
6.使用M03电容式非接触式水位传感器来检测水位状态，使用TB6612FN电机驱动芯片实现对出料电机进行控制 。
7.视频监控采用ESP32实现对OV2640视频采集模块的视频采集，然后通过UDP通信协议发送到手机端进行数据查看。
8.使用ESP8266-01S无线通信模块实现与物联网平台进行数据通信转发到手机端进行数据查看。

2.作品演示介绍

实物演示视频

有需要请看演示视频主页介绍。

3.系统电路介绍

3.1 单片机最小系统
STM32F103C8T6作为系统控制核心，采用ARM Cortex-M3内核，具备良好的性能与稳定性。其最小系统包括由8MHz晶振X1和电容C1、C2组成的时钟电路，为单片机提供精准的时钟信号；复位电路由R1、C3和按钮S1组成，可实现手动或上电自动复位，确保系统稳定运行。

3.2 电源模块电路的设计
电源模块采用AMS1117稳压芯片，将输入的5V电压转换为稳定的3.3V供系统使用。电路中通过C9、C11和C10、C12进行滤波处理，降低噪声干扰，并设有LED指示灯显示电源状态，确保各模块供电稳定可靠。

3.3 温湿度检测模块电路的设计
AHT20温湿度传感器通过I²C总线与STM32通信，实时采集环境温湿度数据。该模块具有高精度和良好稳定性，接口简单，便于集成到系统中，满足对环境温湿度监测的需求。

3.4 食物量检测模块电路的设计
TOF050C是一款基于TOF技术的距离传感器，用于检测食物剩余量。它通过I²C接口与主控芯片通信，支持中断触发和休眠控制，具有高精度和低功耗特点，适用于智能投喂系统的食物量检测需求。

3.5 OLED显示模块电路的设计
OLED显示屏具有高对比度和自发光特性，无需背光即可显示清晰内容。该模块通过I²C接口连接至STM32，由PC13和PC14引脚控制，能够实时显示系统各项参数和状态信息，界面直观简洁，提升用户体验。

3.6 电机驱动模块电路的设计
TB6612FNG是双通道直流电机驱动芯片，具备高效能和过载保护功能。通过PWM和方向信号控制电机转速与转向，适用于窗帘开合等执行机构的驱动控制，电路设计合理，工作稳定可靠。

3.7 无线通信模块电路的设计
ESP8266-01S是一款Wi-Fi通信模块，通过UART接口与STM32通信，实现数据的无线传输。模块具备TCP/IP协议栈，适用于远程监控和物联网应用，提升了系统的智能化水平和通信灵活性。

3.8 投喂量检测模块电路的设计
HX711配合桥式应变片用于重量检测，实现对食物投放量的精确测量。HX711将模拟信号转化为数字信号输出，通过PA3和PA4与主控芯片通信，具备高分辨率和抗干扰能力，适合称重应用场景。

3.9 水位检测模块电路的设计
M03水位检测模块通过电容式传感器感知水位变化，将模拟信号转换为数字信号输出。模块通过PA0与STM32连接，实现对水箱水位的实时监测，结构简单、响应迅速，适用于智能补水系统。

3.10 实时时钟模块电路的设计
DS1302实时时钟芯片通过三线串行接口与STM32通信，提供准确的时间记录功能。外接32.768KHz晶振Y1保证计时精度，备用电池CR1可在断电情况下保持时间连续性，满足系统对定时任务的需求。

3.11 语音播报模块电路的设计
JQ8900语音模块通过串口接收指令并播放预存语音，实现语音提示功能。模块通过PA1与主控芯片通信，音频输出端口连接扬声器，可应用于报警提示或操作反馈，增强人机交互体验。

3.12 图像传输电路的设计
图像传输部分由OV2640摄像头和ESP32组成，实现图像采集与无线传输。OV2640通过SCCB接口配置工作参数，并通过并行数据口将图像传给ESP32，再通过Wi-Fi发送至手机APP，完成远程图像监控功能。

4.程序流程介绍

系统启动后进行初始化操作，包括硬件设备的初始化和变量的设置。系统连接网络连接成功后。进入主循环，在主循环中系统依次读取食物量、称重传感器数据、实时时间和水位信号监控宠物的进食情况和环境状态。当到达预设的投喂时间时，系统会开启投喂功能并通过语音提醒用户。系统将当前的数据如食物量、重量、时间和水位打包发送到手机APP用户远程监控宠物的状态。如果未到达投喂时间则继续循环读取数据，等待下一个投喂周期的到来。

5.设计交付介绍

设计交付包括题目选择、开题答辩、实物制作、论文撰写、毕业答辩这几个阶段，这几个阶段都可以包括。

5.1 题目选择

毕业设计从选题开始，先进行选题，学生需将拟定的题目提交给指导老师审核，确认是否具备可行性。若题目通过，即可进入开题报告撰写阶段；若未通过，则需重新选题，直至获得老师认可。

5.2 开题答辩

完成开题报告后，需要准备开题答辩PPT，向评审老师详细讲解设计目标、功能模块及技术实现路径，接受老师的提问和建议。根据反馈意见，对开题报告进行修改和完善。

5.3 实物制作

实物部分可根据开题内容由我方代为开发，包括硬件搭建、软件编程及系统调试等环节。完成后提供演示视频、源代码、原理图等全套资料，并支持客户验收确认。

5.4 论文撰写

论文主要由学生自行撰写，我方可提供辅助理解的设计文档和技术答疑服务。如需代写，也可单独收费并包降重服务，文档内容旨在帮助理解设计思路，避免直接照搬，确保论文原创合规。

5.5 毕业答辩

毕业答辩必须由学生本人完成，我方无法代为答辩。但在此过程中，我可以提供全面的学习支持与答疑服务，帮助你深入理解整个设计流程与关键技术点，协助你准备好答辩材料，提升答辩成功率，确保顺利通过毕业环节。