【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-053】基于单片机的宠物喂食器的设计

最近设计了一个项目基于单片机的宠物喂食器系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：宠物喂食器
项目编号：mcuclub-jj-053
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过DS1302获取时间
2、通过AT24C02存储设定的投喂时间
3、通过按键可修正实时时间、添加或删除投喂时间、查看投喂时间
4、当投喂时间到达时，蜂鸣器报警提醒（2s），并开启两个继电器（喂食、喂水）
5、通过显示屏显示数据
拓展功能：通过蓝牙模块手机端可分别控制两个继电器及蜂鸣器报警

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

 

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计宠物喂食器的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由四部分组成，第一部分是时钟模块，通过该模块获取当前的时间；第二部分是存储模块，通过该模块存储投喂时间；第三部分是按键模块，用户可以根据自己的需求设置定时投喂时间等信息；第四部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过继电器控制投喂实物或者水；第三部分是声光报警模块，定时投喂时间到达进行报警提醒。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。

 

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置时间、开关水等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，判断当前时间是否是投喂时间，如果是，开始投喂5S，且开启两秒蜂鸣器，手动喂食，定时到达时，关闭继电器。

 

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
  uchar i = 0;
	if(flag_display == 0)                  //测量界面
	{
		if(flag_time_feed == 0)
		{
			for(i = 0; i < set_feed_count; i++)	//判断当前时间是否是投喂时间，如果是，开始投喂5S，且开启两秒蜂鸣器
			{
				if(p_feeddata[i].time_shi == ds1302_buf[4] && p_feeddata[i].time_fen == ds1302_buf[5] && ds1302_buf[6] == 0)
				{
					BEEP = 0;
					RELAY_TS = 0;
					RELAY_WS = 0;
					beep_crtl = 1;
					flag_timer_begin = 1;
					flag_time_feed = 1;
					break;
				}
			}
		}
    else
		{
      if(flag_1s < 2)
			{
				if(time_num % 20 == 0)
					BEEP = ~BEEP;
			}
			else
			{
				BEEP = 1;
        beep_crtl = 0;
				if(flag_1s >= 5)
				{
					flag_timer_begin = 0;
					flag_time_feed = 0;
					flag_1s = 0;
					RELAY_TS = 1;
					RELAY_WS = 1;
				}
			}
    }
    if(flag_time_feed == 0 && flag_manu == 1)	//手动喂食，定时到达时，关闭继电器
		{
			if(flag_1s >= 3)
			{
				flag_timer_begin = 0;
				flag_manu = 0;
				RELAY_TS = 1;
				RELAY_WS = 1;
				beep_crtl = 0;
				BEEP = 1;
			}
			else
			{
				if(beep_crtl == 1)
				{
					if(time_num % 20 == 0)
						BEEP = ~BEEP;
				}
			}
		}
	}
	else													         //设置界面
	{
		BEEP = 1;
		RELAY_TS = 1;
		RELAY_WS = 1;
	}
}