设计说明书
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摘要
随着动物保护意识的提升，流浪宠物的生存保障成为社会关注的重要议题。流浪宠物庇护所的环境调控、饮食供给及卫生管理若缺乏科学监测与自动干预，可能导致宠物健康受损甚至引发安全隐患。因此，研发一种能实现环境自适应调节、物资自动补给的智能监测系统十分必要。
本设计提出了一种基于 STM32F103C8T6 单片机的智能流浪宠物庇护检测系统。系统主要功能包括：通过 DS18B20 检测环境温度，自动控制风扇或加热片维持适宜温度；借助 MQ-2 监测烟雾浓度，超标时启动水泵灭火；通过 YW01 水位模块和 HX711 称重模块实现水和食物的自动补给；利用 D203S 红外模块检测宠物 presence，自动控制消毒灯工作；通过 DS1302 时钟模块实现定时通风功能；支持按键设置各参数阈值，OLED 显示屏实时展示监测数据。
该系统的作用在于，为流浪宠物提供稳定舒适的生存环境。通过多参数实时监测与自动干预，保障宠物的饮食、饮水及环境安全，减轻人工管理压力，提升庇护所的管理效率与宠物生存质量。
关键词：单片机；流浪宠物庇护；环境监测；自动补给；智能控制
Intelligent stray pet shelter detection system
Abstract
With the increasing awareness of animal protection, the survival guarantee of stray pets has become an important issue of social concern. If the environmental regulation, food supply, and hygiene management of stray pet shelters lack scientific monitoring and automatic intervention, it may lead to damage to the health of pets and even cause safety hazards. Therefore, it is necessary to develop an intelligent monitoring system that can achieve adaptive adjustment of the environment and automatic supply of materials.
This design proposes an intelligent stray pet shelter detection system based on STM32F103C8T6 microcontroller. The main functions of the system include: detecting the ambient temperature through DS18B20, automatically controlling the fan or heating element to maintain a suitable temperature; Monitor smoke concentration with MQ-2 and start the water pump to extinguish the fire when it exceeds the standard; Realize automatic supply of water and food through YW01 water level module and HX711 weighing module; Using D203S infrared module to detect pet presence and automatically control the operation of disinfection lamps; Implement timed ventilation function through DS1302 clock module; Support button setting of various parameter thresholds, and real-time display of monitoring data on OLED display screen.
The function of this system is to provide a stable and comfortable living environment for stray pets. By real-time monitoring and automatic intervention with multiple parameters, we ensure the safety of pets’ diet, drinking water, and environment, reduce the pressure of manual management, and improve the management efficiency and quality of life of pets in shelters.
Keywords：microcontroller; Shelter for stray pets; Environmental monitoring; Automatic supply; intelligent control
目 录
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要内容
2 系统总体方案设计
2.1系统总体设计
2.2 主要模块方案选择
3 系统硬件设计
3.1 总体硬件框架
3.2 主控模块电路设计
3.3 温度检测模块电路设计
3.4 烟雾检测模块电路设计
3.5 水位检测模块电路设计
3.6 重量检测模块电路设计
3.7 红外感应模块电路设计
3.8 时钟模块电路设计
3.9 显示模块电路设计
3.10 按键模块电路设计
3.11 继电器驱动模块电路设计
3.12 电源模块电路设计
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 独立按键
4.4 OLED显示流程设计
4.5 温度检测模块子流程设计
4.6 称重模块子流程设计
4.7 时钟模块子流程设计
4.8 WiFi模块子流程设计
5 实物制作与功能测试
5.1 实物制作
5.2 温度检测与环境调节功能测试
5.3 烟雾检测与喷水控制功能测试
5.4 水位检测与加水控制功能测试
5.5 重量检测与投喂控制功能测试
5.6 红外感应与消毒控制功能测试
5.7 时钟与定时通风功能测试
5.8 按键设置与显示功能测试
6 总结
参考文献
致谢
附录A 原理图
附录B PCB
附录C 主程序
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