基于物联网的智慧猪仔养殖系统(附件)【字数：7406】
目录
一、前言 1
（一）、课题研究的背景 1
（二）、系统设计要求 1
二、整体设计方案 1
三、硬件设计 2
（一）、电源电路设计 2
（二）、MCU电路设计 3
（三）、报警与显示电路设计 3
（四）、键盘与存储电路设计 4
（五）、传感器电路设计 4
（六）、继电器控制电路设计 4
（七）、AD转换电路设计 5
（八）、语音电路设计 5
（九）、WiFi电路设计 6
四、单片机程序设计 6
（一）、单片机选型 6
1、STM32F103VET6单片机简介 6
2、STM32F103VET6芯片引脚图 6
3、STM32F103VET6芯片引脚说明 7
（二）、单片机程序设计概述 10
1、下位机部分程序设计 10
2、子程序设计 11
（三）、阿里云web程序设计 14
五、实物调试及功能演示 16
（一）、实物调试 16
（二）、功能演示 19
（三）、云平台操作过程 32
结 论 35
致 谢 35
参考文献 36
附录一 单片机程序 37
附录二：设计专利证书 67
附录三 单片机原理图 70
附录四 电路PCB图 72
一、前言
（一）、课题研究的背景
这几年来养殖业随着物联网行业 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072*
的崛起和计算机技术的迅速发展而发展，养殖业也正在向智能化靠近。在过去的养殖业中，所面对的难题，在现代先进技术及设备的条件下，均可以得到改善和解决。本课题以猪仔的喂养为着手点，面对猪仔喂养的一些问题进行分析解决。例如一次生产猪仔数量过多，母猪奶水不足或者没奶，就会导致有的猪仔吃不到奶水被饿死。尤其是近几年母猪瘟疫也比较严重，猪仔没有母猪喂养以至于饿死，导致猪肉价格迅速上涨。除此之外还有猪仔因抢奶导致的挤压问题等等。这些出现的问题对猪仔的生存面临了很大的人挑战，针对上述现象，设计以一款智能猪仔养殖系统。
（二）、系统设计要求
①依照设置需求实现按比例自动冲奶且进行搅拌功能。
②自动恒温加热控制，可根据需求设置加热温度和温度回差。
③母猪喂奶发声功能，可设置喂奶发声间隔时间。
④如遇高温，水位过低，传感器故障等问题能够实现报警功能。
⑤自动清洗功能。
⑥利用云平台进行检测和控制功能。
二、整体设计方案
本设计方案核心部件采用的是STM32F103VET6单片机。下图一1所示的是本设计的系统框图。首先通过使用键盘电路设置冲奶比例，使用水位传感器来测量加入的水量。其次使用搅拌装置进行搅拌。同时，根据提前设置好的温度进行加热，当达到预先设置好的温度后，进行恒温控制，紧接着使用喂奶发声功能，对猪仔进行喂养。最后，在喂养结束后，根据现实使用情况是否选择自动清洗功能。对数据的设置和功能的使用情况通过LCD12864 显示屏进行显示。
图1：系统框图
三、硬件设计
本设计的硬件电路主要有以下几个部分组成：MCU控制电路、WIFI无线数据收发电路、语音电路、显示电路、键盘电路、AD模数转换电路、EEPROM数据存储电路、LED指示电路、报警电路、传感器电路与继电器控制电路组成。
（一）、电源电路设计
本系统设计的供电电压为220V（市电），通过HE12P24LRN电源模块，以及78M05、AMS11133.3这两个稳压芯片，将220V电压转换为+12V、+5V、+3.3V的直流电压。如电源电路如下图2所示，JP1为电路输出端口，VD1、VD2、VD3与F1 NTCI共同构成电源电路的保护电路。图中NTC1为热敏电阻。
图2:电源电路原理图
（二）、MCU电路设计
本设计核心的MCU采用ST公司的STM32F103VET6芯片，其在本设计中的主要功能为识别按键、监测系统运行的参数，以及各个继电器的控制和WIFI数据接受等功能。下图2为MCU电路图，其中JP20为程序的下载接口。
图3：MCU电路原理图
（三）、报警与显示电路设计
人机交互模块采用LCD12864作为核心显示屏，可实现多功能菜单控制。其主要功能为显示系统实时工作的时的参数，以及各种传感器检测到的参数值。LED1亮起表示加热、LED2亮起表示搅拌、LED3亮起是电源指示、LED4为温度指示灯、LED5为水位指示灯。报警与显示电路如图4所示：
图4:报警与显示电路原理图
（四）、键盘与存储电路设计
S1S8为2X4矩阵行列式键盘，系统的存储芯片由EEPROM芯片组成，主要功能为记录用户设置的工作参数，使得上电后系统的初始化参数为上一次用户设置的参数。键盘与存储电路如图5所示：
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