基于 STM32 的智能宠物屋系统

摘要：随着宠物饲养需求日益增长，传统喂养方式存在喂食不规律、环境监控缺失、远程看护困难等痛点。本文设计基于 STM32 单片机的智能宠物屋系统，集成环境监测、自动投喂与远程监控功能，通过 DHT11 温湿度传感器、HX711 重量传感器、水位传感器实时采集关键数据，借助舵机、继电器控制执行机构，结合 WiFi 模块与 TCP/IP 协议实现手机 APP 远程交互。测试结果表明，系统能精准监测环境参数、自动完成定量投喂，远程功能稳定可靠，为宠物智能化饲养提供实用解决方案，具有较高应用价值。

关键词：智能宠物屋；STM32 单片机；传感器；远程监控；自动投喂

1 引言

当前宠物饲养已成为普遍生活方式，但主人常因工作、外出等原因无法及时照料宠物。传统定时投喂器仅能实现基础喂食，无法监测宠物屋温湿度、食物余量、饮水状态等关键信息，易导致宠物饮食失衡或环境不适。基于此，本文研发以 STM32 为核心的智能宠物屋系统，融合多传感器数据采集、自动化控制与远程通信技术，解决传统饲养痛点，提升宠物饲养的科学性与便利性。

2 系统总体设计

本文设计如图 1 所示，本系统以 STM32 单片机为主控核心，集成环境监测、自动投喂、远程交互三大模块。环境监测模块通过温湿度、重量、水位传感器采集宠物屋关键参数；自动投喂模块由舵机控制投喂机构、继电器控制水泵，实现定量投食与自动补水；远程交互模块通过 WiFi 模块与手机 APP 建立连接，基于 TCP/IP协议传输数据，支持主人远程查看参数、设置投喂时间与触发紧急操作。系统工作流程为：上电后单片机初始化，启动 WiFi 模块并与 APP 建立连接，传感器实时采集数据，经单片机处理后同步至 OLED 显示屏与手机APP；当达到预设投喂时间或食物 / 水位低于阈值时，系统自动控制执行机构动作，完成投喂或补水。

图 1 基于STM32 的智能宠物屋系统

3 系统硬件设计

本系统以 STM32 微控制器作为主控芯片，负责数据采集、处理、传输及控制其他模块工作，各硬件模块选型与功能设计如下：

3.1 主控模块（STM32 单片机）

STM32 单片机作为系统核心，具备高性能、低功耗特性，支持多外设接口，可同时连接传感器、执行机构与通信模块。工作时，单片机接收各传感器采集的原始数据，经滤波、校准处理后转换为可识别的环境参数；根据预设逻辑（定时指令、阈值判断）生成控制信号，驱动舵机、继电器等执行机构动作；通过串口与 WiFi 模块通信，实现数据上传与 APP 指令接收，保障系统各模块协同运行。

3.2 温湿度监测模块（DHT11 传感器）

采用 DHT11 数字温湿度传感器采集宠物屋温湿度数据，该传感器成本低、响应速度快、稳定性强，温度测量范围 0-50℃，误差 ±1∘C ，湿度测量范围 20%-90% RH，误差 ±5% RH，满足家庭宠物屋监测需求。

3.3 重量监测模块（HX711 称重传感器）

选用 HX711 称重模块搭配压力传感器，实现食盆内食物重量的实时监测，模块精度达 ±2g ，量程适配家庭宠物单次食量 (0-500g) ），能精准判断食物余量。同时将重量数据实时上传至 APP，方便主人掌握宠物进食情况，避免食物浪费或不足。

3.4 水位监测模块（电阻式水位传感器）

采用电阻式水位传感器监测饮水壶内水位高度，传感器结构简单、成本低，通过检测液体导电性变化判断水位，适配塑料、玻璃等常见饮水壶材质。水位数据同步显示在 OLED 屏与 APP 上，保障宠物饮水安全。

3.5 执行模块（舵机与继电器）

舵机：选用 MG90S 微型舵机控制投喂机构开合角度，扭矩 1.8kg・cm，可实现 0-180° 旋转，适配小型投食盒开关需求。继电器：选用 5V 单路继电器模块控制水泵启停，通过 GPIO 口与 STM32 单片机连接，继电器输入端接收单片机高低电平信号，输出端连接水泵电源。

3.6 通信与显示模块（WiFi 模块与 OLED 屏）

WiFi 模块：选用 ESP8266 WiFi 模块，支持 TCP/IP 协议，通过串口与 STM32 单片机连接，实现系统与手机APP 无线通信。模块实时传输传感器数据（温湿度、重量、水位）至 APP，同时接收 APP 下发的控制指令（手动投喂、调整阈值），通信响应时间＜1 秒，确保远程控制及时性。

OLED 屏：采用 0.96 英寸 I2C 接口 OLED 显示屏，分辨率 128×64 ，功耗低、显示清晰，可本地显示温湿度、食物重量、水位、投喂时间等关键参数。

结语

本项目设计的基于 STM32 的智能宠物屋系统，通过模块化硬件设计，实现环境监测、自动投喂与远程监控的一体化功能，各硬件模块性能适配、协同稳定，能有效解决传统宠物饲养痛点。后续将进一步完善硬件设备（如增加高清摄像头），优化电路布局与抗干扰设计，提升系统的实用性与扩展性，为宠物饲养提供更优质的智能化解决方案，助力宠物智能家居行业发展。

参考文献

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基金项目：2025 年国家级大学生创新创业训练计划项目，萌宠生活新空间-基于STM32 智能宠物屋系统，立项编号：202514037084。

作者简介：赵心语(2004- )，女，四川成都人，西南财经大学天府学院智能科技学院智能科学与技术专业学生。通讯作者：周琦宾（1995- )，男，四川成都人，硕士研究生、专职教师，研究方向：机器学习、数据分析。

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原文链接: 基于 STM32 的智能宠物屋系统 https://m.mcbbbk.com/newsview1374510.html