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概述? ??
? ? ? ? 深夜加班時,你是否擔心家中寵物餓肚子?出差旅途中,是否焦慮寵物無人照看?這些養寵族的共同痛點,正被一枚小小的單片機悄然化解。作為智慧寵物家居的核心設備,智能喂食器已從“定時撒糧”的機械玩具,進化成融合嵌入式控制、物聯網通信、健康管理的科技終端。本文將深入拆解基于單片機的喂食器設計:從?STM32主控芯片的選型,到?0.5g精度的閉環投喂算法;從?ESP8266低功耗聯網方案,到?3D打印防潮結構的機械創新——用幾百元級硬件成本,實現千元產品的科學喂養體驗。
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一、功能選擇指南
優先選擇符合自己功能要求的版本,如果沒有具體明確要求,可參考下面選擇
- 簡單版本:版本2-7/8/10
- 便宜版本:版本2-7/8/10
- 復雜版本:版本2-25
- 含WIFI版本:版本2-25、版本2-25-ALI
- 含藍牙版本:版本2-3/5/6/12/23
- 含語音播報:版本2-2/3/8/9/25
- 含有云平臺:版本2-25-ALI
- 推薦版本:版本2-4/9/12/25
每個版本后面有實物實現參考價格,供大家參考。大家根據功能來自己實現,嫌麻煩需要實物的話,文末。
二、系統核心組成
模塊 | 功能說明 | 常用器件 |
---|---|---|
主控單元 | 數據處理與邏輯控制 | STM32F103C8T6、STC89C52/58 |
稱重模塊 | 實時獲取食物重量 | 壓力傳感器HX711 |
語音模塊 | 播放提示音 | WT588D |
顯示模塊 | 動態顯示當前信息 | LCD1602 |
按鍵模塊 | 手動設置和控制 | 獨立按鍵 |
通信模塊 | 可以和手機進行數據通信 | ESP8266(WIFI)、HC-05(藍牙) |
通信接口 | 與傳感器接口通信 | UART、IIC、ADC、GPIO |
電源接口 | 整個系統的供電 | 5V-USB供電 |
三、版本詳細功能
版本2-1:51單片機+溫濕度檢測+手動/自動模式+食物稱重+定時喂食+LCD1602顯示(268元)
1. ?51單片機為控制核心 ? ? ? ? ? ? ?
2. ? DHT11溫濕度傳感器檢測環境溫濕度
3. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
4. ? 通過步進電機轉動模擬投放食物
5. ? LCD1602液晶顯示時間/溫濕度/食物重量等信息
6. ? 通過按鍵可直接控制喂食,設置3個定時喂養時間,設置投放食物重量
7. ? 當到喂養時間,且食物剩余重量小于設置值,電機正轉,模擬投食,重量達到設置重量后,電機反轉,模擬停止喂食。
版本2-2:51單片機+溫濕度檢測+手動/自動模式+食物稱重+定時喂食+語音播報+LCD1602顯示(308元)
1. ?51單片機為控制核心 ? ? ? ? ? ? ?
2. ? DHT11溫濕度傳感器檢測環境溫濕度
3. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
4. ? 通過步進電機轉動模擬投放食物
5. ? LCD1602液晶顯示時間/溫濕度/食物重量等信息
6. ? 通過按鍵可直接控制喂食,設置3個定時喂養時間,設置投放食物重量
7. ? 當到喂養時間,且食物剩余重量小于設置值,電機正轉,模擬投食,重量達到設置重量后,電機反轉,模擬停止喂食。
8. ?在喂食時間到時同時通過語音進行播報,喚起寵物進食
版本2-3:51單片機+藍牙傳輸APP+溫濕度檢測+手動/自動模式+食物稱重+定時喂食+語音播報+LCD1602顯示(358元)
1. ?51單片機為控制核心 ? ? ? ? ? ? ?
2. ? DHT11溫濕度傳感器檢測環境溫濕度
3. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
4. ? 通過步進電機轉動模擬投放食物
5. ? LCD1602液晶顯示時間/溫濕度/食物重量等信息
6. ? 通過按鍵可直接控制喂食,設置3個定時喂養時間,設置投放食物重量
7. ? 當到喂養時間,且食物剩余重量小于設置值,電機正轉,模擬投食,重量達到設置重量后,電機反轉,模擬停止喂食。
8. ?在喂食時間到時同時通過語音進行播報,喚起寵物進食
9. ?通過藍牙模塊可以將數據傳輸到手機APP端顯示信息
版本2-7:51單片機+LCD1602顯示+手動/自動模式+聲光提醒+定時喂食+LCD1602顯示?(148元)
1. ? 51單片機為控制核心 ??
2. ? 步進電機正反轉模擬投喂食物,DS1302時鐘獲取當前時間
3. ? LCD1602液晶顯示日期和狀態
4. ? 按鍵可以設置當前時間、喂食時間、手動開/關
5. ? 當時間到了喂食時間后,步進電機正轉模擬打開投食,1分鐘后,電機反轉模擬關閉喂食
6. ? 喂食時,蜂鳴器進行聲光提醒,吸引寵物吃飯
7. ? 可直接通過按鍵控制電機正反轉模擬開啟/關閉喂食
版本2-8:51單片機+LCD1602顯示+自動/手動模式+語音播報+定時喂食+LCD1602顯示(208元)
1. ? 51單片機為控制核心 ??
2. ? 步進電機正反轉模擬投喂食物,DS1302時鐘獲取當前時間
3. ? LCD1602液晶顯示日期和狀態
4. ? 按鍵可以設置當前時間、喂食時間、手動開/關
5. ? 當時間到了喂食時間后,步進電機正轉模擬打開投食,1分鐘后,電機反轉模擬關閉喂食
6. ? 喂食時,語音進行提醒,吸引寵物吃飯
7. ? 可直接通過按鍵控制電機正反轉模擬開啟/關閉喂食
版本2-9:51單片機+藍牙APP無線控制+手動/自動模式+語音提醒+定時喂食+LCD1602顯示(348元)
1. ? 51單片機為控制核心 ??
2. ? 步進電機正反轉模擬投喂食物,DS1302時鐘獲取當前時間
3. ? LCD1602液晶顯示日期和狀態
4. ? 按鍵可以設置當前時間、喂食時間、手動開/關
5. ? 當時間到了喂食時間后,步進電機正轉模擬打開投食,1分鐘后,電機反轉模擬關閉喂食
6. ? 喂食時,語音進行提醒(三種語音可以切換),吸引寵物吃飯
7. ? 可直接通過按鍵控制電機正反轉模擬開啟/關閉喂食
8. ? 通過藍牙模塊和手機APP端進行無線通信,在APP控制和顯示數據
版本2-10:51單片機+食物重量+自動/手動模式+聲光提醒+定時喂食+LCD1602顯示(218元)
1. ? 51單片機為控制核心 ??
2. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
3. ? 步進電機正反轉模擬投喂食物,DS1302時鐘獲取當前時間
4. ? LCD1602液晶顯示日期、重量、狀態
5. ? 按鍵可以設置當前時間、喂食時間(最多5個時間)、手動開/關
6. ? 當時間到了喂食時間后,步進電機正轉模擬打開投食,食物到達設置重量后,電機反轉模擬關閉喂食
7. ? 喂食時,蜂鳴器進行提醒,吸引寵物吃飯
8. ? 可直接通過按鍵控制電機正反轉模擬開啟/關閉喂食
版本2-12:51單片機+藍牙傳輸APP+手動/自動模式+食物稱重+聲光提醒+定時喂食+LCD1602顯示(408元)
1. ? 51單片機為控制核心 ??
2. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
3. ? 步進電機正反轉模擬投喂食物,DS1302時鐘獲取當前時間
4. ? LCD1602液晶顯示日期、重量、狀態
5. ? 按鍵可以設置當前時間、喂食時間(最多5個時間)、手動開/關
6. ? 當時間到了喂食時間后,步進電機正轉模擬打開投食,食物到達設置重量后,電機反轉模擬關閉喂食
7. ? 喂食時,蜂鳴器進行提醒,吸引寵物吃飯
8. ? 可直接通過按鍵控制電機正反轉模擬開啟/關閉喂食
9. ? 通過藍牙模塊和手機APP端進行無線通信,在APP控制和顯示數據
版本2-4:STM32單片機+溫濕度檢測+手動/自動模式+食物稱重+定時喂食+LCD1602顯示(318元)
1. ?STM32單片機為控制核心 ? ? ? ? ? ? ?
2. ? DHT11溫濕度傳感器檢測環境溫濕度
3. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
4. ? 通過步進電機轉動模擬投放食物,DS1302時鐘獲取當前時間
5. ? LCD1602液晶顯示時間/溫濕度/食物重量等信息
6. ? 通過按鍵可直接控制喂食,設置3個定時喂養時間,設置投放食物重量
7. ? 當到喂養時間,且食物剩余重量小于設置值,電機正轉,模擬投食,重量達到設置重量后,電機反轉,模擬停止喂食。
版本2-5:STM32單片機+藍牙傳輸APP+手動/自動模式+食物稱重+定時喂食+水位檢測+水泵喂水+LCD1602顯示(328元)
1. ?STM32單片機為控制核心 ? ? ? ? ? ? ?
2. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
3. ? 通過步進電機轉動模擬投放食物,DS1302時鐘獲取當前時間
4. ? LCD1602液晶顯示時間/食物重量等信息
5. ? 通過按鍵可直接控制喂食,設置3個定時喂養時間,設置投放食物重量
6. ? 當到喂養時間,且食物剩余重量小于設置值,電機正轉,模擬投食,重量達到設置重量后,電機反轉,模擬停止喂食。
7、水位傳感器測量無水時,通過水泵補水;
8. 通過藍牙可以將數據傳輸到手機的串口藍牙APP上進行顯示。
版本2-6:STM32單片機+藍牙傳輸APP+溫濕度檢測+手動/自動模式+食物稱重+定時喂食+水位檢測+水泵喂水+LCD1602顯示(368元)
1. ?STM32單片機為控制核心 ? ? ? ? ? ? ?
2. ? DHT11溫濕度傳感器檢測環境溫濕度
3. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
4. ? 通過步進電機轉動模擬投放食物,DS1302時鐘獲取當前時間
5. ? LCD1602液晶顯示時間/溫濕度/食物重量等信息
6. ? 通過按鍵可直接控制喂食,設置3個定時喂養時間,設置投放食物重量
7. ? 當到喂養時間,且食物剩余重量小于設置值,電機正轉,模擬投食,重量達到設置重量后,電機反轉,模擬停止喂食。
8、水位傳感器測量無水時,通過水泵補水;
9. 通過藍牙可以將數據傳輸到手機的串口藍牙APP上進行顯示。
版本2-23:STM32單片機+藍牙傳輸APP+手動/自動模式+食物稱重+聲光提醒+定時喂食+LCD1602顯示(408元)
1. ? STM32單片機為控制核心 ??
2. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
3. ? 步進電機正反轉模擬投喂食物,DS1302時鐘獲取當前時間
4. ? LCD1602液晶顯示日期、重量、狀態
5. ? 按鍵可以設置當前時間、喂食時間(最多5個時間)、手動開/關
6. ? 當時間到了喂食時間后,步進電機正轉模擬打開投食,食物到達設置重量后,電機反轉模擬關閉喂食
7. ? 喂食時,蜂鳴器進行提醒,吸引寵物吃飯
8. ? 可直接通過按鍵控制電機正反轉模擬開啟/關閉喂食
9. ? 通過藍牙模塊和手機APP端進行無線通信,在APP控制和顯示數據
版本2-25:STM32單片機+WIFI傳輸APP+重量檢測+定時喂食+自動加水+自動/手動模式+語音播報+LCD1602顯示(468元)
1. ? STM32單片機為控制核心 ??
2. ? HX711壓力傳感器檢測當前食物重量
3. ? 步進電機正反轉模擬投喂食物,DS1302時鐘獲取當前時間
4. ? LCD1602液晶顯示日期、重量、狀態
5. ? 按鍵可以設置當前時間、喂食時間(最多5個時間)、手動開/關
6. ? 當時間到了喂食時間后,步進電機正轉模擬打開投食,食物到達設置重量后,電機反轉模擬關閉喂食
7. ? 喂食時,語音播報進行提醒(三種語音可切換),吸引寵物吃飯
8. ?水位傳感器檢測是否有水,無水開啟水泵加水,有水停止
9. ? 可直接通過按鍵控制電機正反轉模擬開啟/關閉喂食
10. ? 通過WIFI模塊和手機APP端進行無線通信,在APP控制和顯示數據
版本2-25-ALI:STM32單片機+WIFI傳輸APP+云平臺+重量檢測+定時喂食+自動加水+手動/自動模式+語音播報+LCD1602顯示(488元)
1. ? STM32單片機為控制核心 ?
2. ? LCD1602液晶顯示時間/喂食狀態/食物重量等信息
3. ? DS1302時鐘芯片可以實時獲取當前時間
4. ? WT588D進行語音播報
5. ?水位傳感器檢測是否有水,無水開啟水泵加水,檢測有水水泵停止工作
6. ?HX711壓力傳感器檢測當前食物的重量
7. ?有手動喂食和自動定時喂食兩種模式
8. ?步進電機正反轉模擬投放食物
9. ?按鍵可以設置投放食物的重量和喂食時間
10. ?可以通過WIFI+云平臺(阿里云)實現遠程傳輸控制,查看食物重量及遠程控制喂食
#STM32單片機 ?#物聯網 ?#云平臺 ?#WIFI #MQTT
四、題外話
大家在開題時注意事項??
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過于簡單(工作量不足,沒得寫)
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? 錯誤示例:基于單片機的流水燈設計
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? 解決方案:疊加創新模塊,如“基于單片機的智能病房燈控系統(含人體感應+APP遠程控制)”。
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過于寬泛(無法聚焦)
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? 錯誤示例:“基于單片機智能家居系統設計”
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? 解決方案:限定場景與核心功能,如“基于STM32單片機的獨居老人居家安全監測系統(跌倒檢測+燃氣報警)”。
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缺乏硬件創新(純軟件模擬)
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? 錯誤示例:Proteus仿真實現溫度監控(無實物)
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? 解決方案:須包含硬件搭建,優先選擇傳感器+執行器組合(如DHT11溫濕度采集+繼電器控制加濕器)。
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技術路線模糊
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? 錯誤示例:“用單片機做一個機器人”
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? 解決方案:明確技術點,如“STM32+OpenMV的視覺追蹤小車+PID電機控制+顏色識別”。
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? ? ? ? 如果自己有時間有能力的話,最好自己親自動手做,這樣對整個功能系統了解深入,也能發現新思路,當然不想動手,來個現成的成品還帶資料,文末,非誠勿擾,也歡迎廣大合作伙伴加入。
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