17-基于STM32的宠物饲养系统设计与实现

1 课题背景与意义

随着全球宠物经济进入高速发展阶段,我国养宠市场规模已突破千亿,养宠家庭数量超 1.6 亿户,宠物逐渐成为家庭重要成员,养宠需求也从 "基础存活照料" 升级为 "精细化健康管理"。但当前快节奏的生活模式下,养宠者普遍面临照料痛点:上班族常因加班导致宠物喂食不规律,外出旅行时无法实时监控宠物状态,传统人工照料方式难以应对温湿度异常、宠物突发异常行为等情况,易引发宠物健康风险。

在此背景下,传统养宠模式的局限性与日益增长的精细化养宠需求之间的矛盾凸显,推动宠物饲养系统的研究与开发成为满足市场需求、提升养宠体验的必然趋势。当前宠物饲养已从 "基础照料" 转向 "精细化关怀",但快节奏生活下,人工喂养不规律、环境异常难察觉、外出时宠物状态难监控等痛点突出,宠物饲养系统的研究恰能针对性破解这些问题。其可通过智能感知、自动控制实现科学喂食、环境温湿度调节、异常情况预警,既保障宠物健康,又减轻养宠者负担;同时,该系统是物联网、嵌入式等技术民用化的典型载体,能推动技术落地与普及;此外,还可填补低成本多功能智能养宠产品的市场缺口,契合宠物经济发展需求,助力科学养宠理念推广,兼具实用价值与行业推动意义。

2 技术框架

STM32单片机+Wi-Fi无线通信技术+腾讯云平台+手机端

3 实现功能

  1. 温湿度监测:采用温湿度传感器实时监测喂食环境的温度和湿度,当温度或湿度高于设定阈值的最大值时,自动打开风扇进行降温除湿。

  2. 水位检测:采用水位传感器实时监测宠物喂食装置储存的水位情况,当水位低于设定阈值时,蜂鸣器报警提醒,并向饲养者推送"喂食器储水量不足"进行提醒。

  3. 余粮监测:选用HX711压力传感器实时监测宠物喂食装置的余粮是否充足,当余粮低于设定阈值,蜂鸣器报警提醒,并向饲养者推送"喂食器余粮不足"进行提醒。

  4. 喂食功能:可以通过本地按键、手机端远程打开喂食开关进行喂食操作。

  5. 喂水功能:可以通过本地按键、手机端远程打开喂水开关进行喂水操作。

  6. 定时喂水喂食:可以通过手机端微信小程序设定定时时间进行喂水喂食。

  7. 设定阈值:可以通过按键或手机端设定水位、余粮、温度、湿度的阈值。

  8. 屏幕显示:通过OLED显示屏显示系统的数据以及工作状态。

  9. 远程监测:通过WiFi无线通信技术将监测数据上传至腾讯云平台,在腾讯云平台可以实现对数据进行记录查看,饲养者可以在手机端来实现远程对宠物喂食装置的实时数据进行监测、阈值设定、远程控制喂食喂水和接收余粮不足和储水不足的预警信息。

4 系统总体设计

课题针对宠物饲养者外出、工作繁忙或出差等原因,无法及时照顾宠物,进而影响宠物的健康成长等问题,利用单片机技术、WiFi通信技术、传感器技术和云平台技术设计了一种基于STM32的智能宠物饲养系统,系统由STM32单片机、温湿度采集模块、余粮监测模块、水位监测模块、舵机喂食模块、风扇降温模块、舵机喂水模块、按键控制模块、屏幕显示模块、WiFi无线通信模块和电源供电模块等11个模块共同组成,实现对环境温度、湿度、食物余粮、储水量和水位情况进行实时监测,通过WiFi无线通信技术将监测数据上传腾讯云平台,实现数据的远程交互,饲养者可以手机端实现对宠物喂食装置的实时数据进行监测、阈值设定、定时与远程控制喂食喂水和接收余粮不足和储水不足的预警信息。

5 实现效果图

下位机实物图 手机端界面

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