课题题目及来源:
课题题目:基于STM32的智能宠物仓系统
由于现代社会工作压力大,生活节奏快,人与人的疏远让一些人转而向宠物寻求安慰,使得宠物正慢慢成为人们生活不可或缺一部分。但是工作的繁忙使得人们无法对宠物实现全方位的呵护。宠物的照料问题也逐渐成为人们关注的焦点,如何在自己不在家的时候照顾好爱宠便成为最头痛的一个问题,基于此设计了一款基于STM32的智能宠物仓系统来解决人们的难题。
通过和指导老师讨论然后自己上网查找资料最终确定题目的。
课题研究的意义和国内外研究现状:
在国内,随着社会经济的发展,人们的收入水平不断增高,饲养宠物就成为许多人的新的休闲娱乐的方式,人可以在和宠物的互动中得到快乐,饲养宠物已经慢慢开始变成一种时尚的行为,饲养宠物的热潮正在城市里渐渐兴起。据不完全统计,到目前为止北京已经经过批准登记的宠物狗数量已达23784只,而未经登记的狗的数量远非如此,在经济高度发达的上海,目前已有近百万只宠物正在被各种家庭饲养。沈阳,杭州,青岛等一些一二线的大城市也随处可见牵着宠物散步的各类人群。为了适应这种日渐增长的宠物饲养需求,逐渐发展出宠物代养,宠物食品供应,宠物远程喂养。
随着物联网逐渐走进人们的生活,远程操控类的喂养宠物产品也开始慢慢出现。涌现了很多以此为业的小公司,有些大公司也开始涉猎这个领域。国内的智能家居产业主要是以为人服务为主,而在宠物喂养方面却很少涉及,只有一些可以定时定量喂食的设备,这种设备可以手动设定喂食时间、喂食频率、喂食数量。但是一旦设定好了,就不能更改,它只能按照预定的程序来执行。这会带来很多不便,也缺乏对意外情况的处理能力。一旦发生意外,主人在外面也不得而知,这就可能造成难以预计的后果,甚至危及宠物生命和房屋安全。因此,国内目前对于远程宠物喂养的需求也是非常巨大的。
课题研究的主要内容和方法,研究过程中的主要问题和解决办法:
本智能宠物仓系统的主控采用stm32f103系列单片机;采用温湿度传感器监测宠物生长环境的温湿度;采用光照强度传感器检测环境的光照亮度;水位传感器监测水位值,红外传感器监测有无食物,光照过低自动打开led补光;饲喂采用直流电机控制,补水采用水泵电机;通过esp8266wifi模块将硬件部分接入互联网,在阿里云端搭建云平台,可以展示温湿度、光照强度,根据监测的水位过低或者没有食物,app端可以下发指令控制喂食和补水电机动作。
课题研究主要内容和方法:
1.STM32单片机最小系统;
2.无线传输模块与单片机串口通信设计;
3.对系统各硬件单元电路进行仿真、设计;
4.对系统各软件功能模块进行编程、调试;
5.实现目标系统总体设计与详细设计;
6.设计印刷电路板;
研究过程的主要问题:
1.单片机的选型,在处理实时检测的各种信号时需要大量计算能力;
2.各种传感器的选型,不同传感器灵敏度、响应时间、准确性不同,对检测周围环境和水位,有无食物效果有差异。
3.无线WiFi传输,在无线传输和有限存储容量的环境下,传输和存储这些数据可能存在高延时的问题;
解决办法:
采用文献研究法和时间研究法相结合。通过利用知网、百度搜索引擎、百度学术等手段来收集和整理有关智能宠物仓系统的资料文献,确定自己的研究思路。以单片机的设计理论为指导并利用Altium Designer进行系统电路图的绘制,硬件开发采用keil5开发,编写程序为c语言;通过阿里云搭建云平台,实现数据(温湿度和光照)的显示、喂食和补水的远程控制等。
