本课题是对智能双模宠物喂食器的研究与设计。该设计可分为两部分硬件系统与软件系统。智能双模宠物喂食器的硬件系统包括硬件电路和机械结构两部分。在硬件电路方面，本文阐述了STM32主控电路和双路供电系统的设计，主控板包括OLED显示模块、传感器模块、Wi-Fi通信模块、电机模块等。在机械结构方面，本文阐述了喂食器的型材结构设计，采用三维打印技术打印结构，实现投食功能。软件系统主要由嵌入式底层驱动程序和上位机软件应用两部分所构成。通过设定投食时间的具体参数。嵌入式底层驱动程序，需要完成对硬件电路和传感器模块的软件初始化，根据设定的运行参数进行工作调度。具体的参数可由嵌入式底层驱动程序直接设定，或由上位机软件、物联网云平台通过Wi-Fi将具体参数传输到底层。本文所设计的是一款基于STM32主控器的智能双模宠物喂食器。智能双模宠物喂食器拥有现场模式和远程模式。在现场模式下通过用户在现场环境对宠物喂食器的喂食餐数、喂食时间、各餐喂食量等参数进行设置与控制功能。在远程模式下，主要针对用户因外出或其他因数，无法顾及宠物的饮食问题。当宠物喂食器处于无人的状态下，宠物喂食器会按照预设参数进行喂食，并能播放用户提前录制的喂食提示音提醒宠物进食，同时将喂食信息通过网络上传到ONENET物联网平台。用户不仅可以通过手机进行数据监控和命令下发，也可以使用平板或电脑。实现远程对宠物喂食器的操作控制和数据监测。
目录
一、绪论 1
(一) 本课题的研究背景和意义 1
(二) 主要实现功能 1
(三) 方案设计及工作原理 2
(四) 本设计的主要工作 3
二、硬件系统设计 4
(一) 硬件系统总体设计要求 4
(二) 硬件系统的总体设计 4
(三) 机械结构设计 5
(四) 硬件电路设计 9
(五) PCB电路设计与制作 20
三、双模软件系统设计 24
(一) 双模软件系统总体设计要求 24
(二) 双模软件系统的总体设计 24
(三) 软件控制程序 26
(四) ONENET物联网平台设计 30
四、系统调试与实现 35
(一) 硬件电路 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
调试 35
(二) 软件程序调试 38
(三) 实物展示 40
五、总结 43
致谢 44
参考文献 45
附录一 实物展示 46
附录二 系统板电路原理图 48
附录三 主要程序 50
附录四 学生获奖 53
一、绪论
本课题的研究背景和意义
随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们也更加重视宠物伴侣的存在，而选择饲养宠物猫、宠物狗当伴侣的人占了大多数，而且逐年增加。饲养宠物的过程是漫长的，宠物需要主人长时间的精心照料，但却又无法做到面面俱到。而在宠物喂食方面中存在很多不方便的问题。宠物的主人可能因上班外出等特殊情况，无法携带宠物在身边，也不能长时间在家陪伴宠物。那么在主人外出时，独自在家的宠物的饮食问题变成了饲养宠物的一个困扰，主人无法知道自己的宠物是否有按照时间进食，从而担心宠物的身体状况，导致分心。而街道上、校园中、小区里都存在许多的流浪猫和流浪狗，只因为它们的主人不负责才流浪街头，而他们没有稳定的进食途径，为了方便爱心人士的投食关环，需要一种户外定点定时的喂食器。2020年，因新型冠状病毒的突然袭来，导致在疫情期间，有一些宠物因为主人被隔离或不能及时回来，只能自己呆在家中，无法解决饮食问题，而差点被饿死。面对此类问题或突然袭来的问题，智能双模宠物喂食器无疑是最好的解决方法。喂食器能按照科学的饮食时间、饮食参数进行设定，能定时定点定量的给予宠物喂食，让宠物在无人看管时也能正常饮食，宠物主人在也不用实时担心宠物的饮食问题。在日常生活中，喂食器也能为主人分担投喂工作。
本课题设计的是一款基于STM32微控制器的智能双模宠物喂食器。系统有STM32主控电路、双路供电系统、WiFi通信模块、电机模块、OLED显示模块、触摸按键模块、语音模块、温湿度检测模块等组成。其主要功能是根据用户通过按键输入设置设定的时间和投喂份量等参数，进行投喂工作。喂食器可以将采集到的参数上传到云平台，进行数据存储，在平台上拥有可视化数据的显示界面和下发命令控件，可以下发指令，控制喂食器的工作状态，并修改相关参数的设置。
本课题设计的智能双模宠物喂食器适用于多种场所和多种环境，智能双模喂食器的操作简单，面板显示直观；用户不仅可以通过ONENET物联网平台的应用进行远程控制，也可以通过手机端、平板端或PC端进行访问操作。智能双模宠物喂食器的设计是根据饲养宠物猫和宠物狗的主人在饲养中所遇到的实际问题出发，解决了宠物在无人照料时的饮食问题和主人担心的问题。
在物联网宠物家居中，智能双模宠物喂食器拥有广阔的市场前景。可以作为单一的产品应用，也可以通过连接物联网平台，随意搭配其他产品，来搭建物联网智能家居或智能畜牧业等环境，使产品的应用范围更为广泛。
主要实现功能
本课题设计的是智能双模宠物喂食器。该设计可以在远程和现场操作控制宠物的投食。控制系统可分为上位机应用和底层硬件驱动两个部分，上位机应用中，软件通过按键监听，实时获取按键信息。并通过WiFi模块传输给底层硬件部分。所以上位机的部分程序功能可归纳为：
能够实时监听按键的操作；
能够实现上位机与下位机的数据通信；
能控制下位机实现相应的功能；
拥有可视化数据的界面；
能满足用户在多种客户端上使用。
底层硬件驱动使宠物喂食器完成基本功能，单片机控制电机和其他外围设备，根据上位机发送指令或用户现场进行操作，如控制电机的转动控制机械结构、外围设备的输入和输出、根据传感器的采集到的数据，做出相应的操作等。硬件驱动程序可归纳为：
能与上位机通信；
能正常执行上位机的指令；
能控制各类外围设备；
能准确采集传感器的数据；
能依据数据做出相应的功能。
方案设计及工作原理
智能双模宠物投食器拥有两种工作模式，在现场模式下，宠物投食器是通过到达预定的供食时间时,利用语音输出电路发出主人提前录好的语音，将宠物吸引至投食器前，MCU控制电机开始工作，利用电机旋转带动机械结构。使食物通过管道流入食盆；使用温度采集电路采集环境温度并在OLED上进行显示；同时,还可根据喂养宠物的不同通过按键调节电路等灵活地设置宠物供食时间、供食量。利用双路供电系统，可以在无外部供电的情况下，利用内部可充电电池供电，继续保持工作状态。


图1现场模式原理图
远程模式下，STM32主控器需要通过串口与WiFi模块搭建通讯，主控器发送的指令经过串口，再由WiFi模块进行发送至ONENET物联网平台、Android端，用户能通过ONENET物联网平台控制宠物喂食器，使用ONENET平台的提供的EDP协议，完成与平台构建连接。


图2远程模式原理图
本设计的主要工作

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