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基于STM32智能犬舍控制系统

萌宠菠菠乐园
2025-01-15 12:12

1 绪论

基于STM32的智能犬舍控制系统设计

摘要：随着人们生活水平的提高，养犬成为了一种流行的休闲方式。但是由于工作、出差、旅游等原因，很多人无法时刻照顾自己的爱犬，导致宠物狗的健康和安全受到影响。为了解决这个问题，一款基于 STM32 系列微控制器和物联网技术的智能犬舍控制系统诞生了。通过WiFi模块和机智云的连接实现远程控制，当压力传感器小于设定值时打开步进电机实现自动喂食，当红外反射传感器检测到水位小于设定值时打开水泵实现自动喂水，当温湿度传感器检测到温度大于设定值时打开风扇实现降温功能。该设计可以实时查看犬舍信息和远程喂食喂水降温，为犬舍管理提供了远程监控和控制的可能，解决了人们因临时外出或其他原因不在家时宠物的基本生活保障问题，减轻主人的负担，具有广阔的市场前景。

关键词：STM32；远程控制；智能犬舍；物联网

Design of Intelligent Kennel Control System Based on STM32

Abstract: With the improvement of people's living standards, keeping dogs has become a popular leisure way. However, due to reasons such as work, business trips, and travel, many people cannot take care of their beloved dogs at all times, resulting in the health and safety of pet dogs being affected. To address this issue, an intelligent dog kennel control system based on the STM32 series of microcontrollers and Internet of Things (IoT) technology has been developed. Through the connection of the WiFi module and the smart cloud, it realizes remote control, opens the stepper motor when the pressure sensor is less than the set value to achieve automatic feeding, opens the water pump when the infrared reflection sensor detects that the water level is less than the set value to achieve automatic water feeding, and opens the fan when the temperature and humidity sensor detects that the temperature is greater than the set value to achieve the cooling function. This design can view the kennel information in real time and perform remote feeding, water feeding, and cooling, providing the possibility of remote monitoring and control for kennel management, solving the basic life guarantee problems of pets when people are not at home due to temporary outings or other reasons, reducing the burden on the owner, and having broad market prospects.

Keywords: STM32, Remote Control,Smart Kennel,Internet of Thing

1 绪论

1.1 研究背景、目的和意义

1.1.1 研究背景

随着人们生活水平的提高和生活方式的改变，越来越多的人开始养宠物。宠物不仅可以给人们带来快乐和陪伴，还可以缓解人们的压力和孤独感。然而，由于工作、出差、旅游等原因，宠物的喂食和健康问题成为了宠物主人的困扰。如果不能及时给宠物喂食和喝水，宠物可能会挨饿或生病。因此，设计一款智能犬舍，可以解决宠物主人的后顾之忧，提高宠物的生活质量。

1.1.2 研究目的

本设计的研究目的是设计一款基于 STM32 和物联网技术的智能犬舍，实现远程控制、自动喂食、自动喂水、自动降温，温湿度检测，水位监测，实物摄入量和实物余量检测，手动喂食喂水，降温等功能的智能犬舍。为解决人们外出后不能照顾宠物和在家智能照顾宠物的问题。

1.1.3 研究意义

本设计的研究意义在于为宠物主人提供了一种便捷、高效、安全的宠物喂食解决方案，同时也为智能家居和物联网领域的发展提供了一种新的应用场景和技术思路。具体包括：提高宠物的生活质量，保证宠物的饮食和健康。增强宠物主人的安全感和便利性，随时随地可以通过手机查看和控制智能犬舍。促进智能家居和物联网技术的发展和应用，拓展其在宠物领域的市场空间。

1.2 国内外文献综述

国内关于宠物喂养机器人研究已经有了初步发展:

张杰斌等人在《基于 STM32 的宠物智能投喂装置的设计与实现》中述及了一款藉由 STM32 构建的智能宠物投喂系统。该系统将 STM32 作为主要控制芯片，集成了土壤湿度传感器、空气有害气体传感器、水泵控制模块以及安全报警模块。其可通过对土壤湿度的监测，来控制水泵执行浇水操作；亦能凭借烟雾传感器检测空气中有害气体的含量，以确定蜂鸣器是否发出警报。此系统能够实现自动浇水，并可提供空气质量的预警功能[1]。

张世清等人在《基于 STM32 的宠物喂食系统设计》一文中，鉴于当代快节奏生活里的宠物喂食问题，规划出了一款以 STM32 控制的宠物喂食系统。此系统涵盖了无线通信模块、OLED 显示模块、电机驱动模块等等，可在主人外出之际自动给宠物投喂食物。另外，该系统还配置了红外检测模块以及压力传感器模块，用以保障喂食的精准性以及宠物的饮食健康[2]。

焦嘉伟等人在《宠物喂养远程控制系统设计》，该系统是一款基于树莓派4B，结合舵机、传感器和OPENMV4等开发的远程实时智能精准喂养宠物系统，侧重于结合软件实现多宠物的同时喂养。但以上两种产品目前都只处在研究阶段，并未真正投入使用。综合来看，目前国内市面上存在许多宠物饲养的类似产品，例如：宠物自动喂食器，宠物智能训练设备，宠物智能项圈，宠物猫健康监测仪等[3]。

尽管国内的基于stm32的智能联网犬舍研究和应用已经取得了一定的进展，但仍然面临着一些挑战和问题，智能犬舍的成本较高，市场需求不明确，法律法规不完善，用户习惯不适应等，这些因素限制了智能犬舍的普及和推广。

在国外，家庭机器人的研究起步较早，例如Liu X等在《Design of Intelligent Watering System Based on STM32》[4]中描述了一种基于STM32的智能浇水系统。该系统采用模块化设计，实现了灌溉设备和施肥设备的集中控制。通过人机交互界面，用户可以监控设备、制定轮灌计划和设置系统参数。该系统可以根据不同作物的需求实现精准的水肥灌溉。此外在国外也有通过发送手机短信实现一键远程喂养的产品设计。

总的来说，目前已经研发并推广销售的宠物喂食产品大致以功能分为监护机器人和喂食机器人两种，但存在一些不足：功能单一，绝大多数产品都只针对于喂食，监护或者与宠物互动其一功能，无法更好的满足大多数人的需求。实现监控和数据传输的机器人体型较为庞大及控制方面具有一定局限性；将会影响主人们的日常生活，且当面对一些狭小的环境将无法完成工作；控制方面则只能近距离通过电脑进行控制，不具备远程控制的条件。互动类产品价格昂贵且华而不实，不能被当下大部分宠物主们所接受。

1.3 研究的主要内容和方法

1.3.1 研究内容

(1) 主控MCU：整个系统需要一个强大的微控制器作为核心来运行和控制所有的功能模块。例如，STM32F103C8T6单片机可以作为主控制器。

(2) Wi-Fi模块：ESP8266-10S模块是不可或缺的部分，它负责与云平台进行通信，使主人可以远程查看宠物的状态并下达喂食指令[5]。

(3) 传感器：为了确保宠物所处的环境安全舒适，需要使用各种传感器进行实时监测。温湿度传感器来检测犬舍的环境。红外传感器检测水位，压力传感器检测食物余量等。

(4) 执行器：根据传感器的数据，系统需要执行相应的操作来改善环境或满足宠物的需求。例如，控制步进电机控制食物投放，控制水泵模块控制水的投放，控制风扇降低犬屋温度等[6]。

(5) 显示模块：OLED显示屏可以实时展示温湿度、摄入量和食物余量等信息，让主人在家时随时了解宠物的状态。

(6) 软件模块：利用STM32F103C8T6物联网开发板和ESP8266-10SWiFi模块接入机智云，实现与手机App的数据交互和指令控制的。

1.3.2 研究方法

本设计主要采用三个方法：需求分析法，文献研究法，实验分析法、

首先，需要明确系统的功能需求，例如定时定量喂食、远程环境监测等。还需要确定系统的硬件配置和软件设计要求。

其次，通过查阅相关的文献，借鉴一些设计研究的技巧硬件设计与选型：根据需求分析的结果，选择合适的硬件模块进行系统设计。

最后，通过实际操作，对STM32微控制器进行编程和调试，掌握其使用方法和技巧。包括主控MCU的选择、传感器和执行器的类型与配置等。设计电路图并制作电路板，确保所有硬件模块能够正常工作并实现预期功能。编写程序来控制硬件模块的工作，实现远程控制喂食喂水和环境监测等功能。

1.4 所用技术介绍

1.4.1 硬件技术

主控芯片：该设计使用STM32F103C8T6作为主控芯片，它是由 ST 公司推出的基于 ARM Cortex-M3 内核的微控制器。它具备高性能，拥有丰富的外设资源，且具备低功耗特性，具有高性价比，完全满足犬舍的需求和成本的控制。焊接技术：该设计使用了手工焊接的方式，在焊接时电烙铁需根据焊接的模块选取适宜功率和形状的烙铁头。焊接材料涵盖焊锡丝与助焊剂等。接着加热电烙铁至适当温度，再将烙铁头接触焊点以使焊件加热。之后加入焊锡丝，让熔化的焊锡填充焊点。万用表：在各个模块焊接完成后，在上电前使用万用表检查各个模块以及正负及是否短路。在上电后检查各个模块电压是否正常，电流电阻是否与元件设定值一致。

1.4.2 软件技术

（1）云通信：机智云的主要优势包括灵活性、可靠性、安全性、低成本和高效性。它可以根据犬舍的需求快速扩展和缩减，避免了传统通信系统的大量投资和维护问题。此外，云通信采用多重安全措施，包括数据加密、身份认证等，保障通信数据的安全性和隐私性。

（2）Xcode：该设计代码编写主要使用Xcode，它是由苹果公司开发的一款集成开发环境，它集成了多种开发功能，具有用户友好、编译高效、智能代码补全等特点。

（3）Keil5：代码编译及调试主要由它完成，它独特的功能集合，能够满足用户在特定领域或任务中的需求；可能以用户友好的方式设计，界面直观易懂，操作简便，专业性强；

（4）C语言：犬舍功能采用C语言编写，C语言以其代码执行效率高而闻名。它提供了接近硬件层的编程能力，同时保持了跨平台的可移植性。C语言的编译器能够将源代码转换为高度优化的机器代码，这使得C语言编写的程序在执行速度上非常快。

2系统设计分析

2.1 需求分析

2.1.1 市场需求

在深入分析智能犬舍的系统需求时，我采用了结构化需求分析方法。通过访谈潜在用户，收集了宠物主人对智能犬舍的期望和需求。还分析了市场上现有的宠物护理解决方案，以确定我们的系统应该提供哪些独特的功能。此外，本设计考虑了系统的可用性、可靠性、可维护性和可扩展性，以确保长期有效运行。

2.1.2 功能需求

（1）自动喂食：系统应能够按预定时间自动喂食狗粮。按照宠物体重的不同，系统投喂值应该灵活设计。

（2）自动喂水：系统应能够检测水盆中水的余量，当低于设定值时自动打开水泵加水。

（3）远程手动喂食：主人可以通过手机 APP发送指令，手动触发喂食。

（4）温度检测：实时监测犬舍内的温度，防止犬舍温度过高。

（5）自动降温：当温度过高时，系统应自动启动风扇电机进行降温。

（6）每日投喂量记录：重量检测模块检测数据，将每次投喂的量和时间上传云端，然后下发客户端。

2.2 可行性分析

2.2.1 经济可行性

经济可行性是指对一个项目或决策进行评估时，考虑其经济方面的可行性，也就是说，它关注的是该项目或决策在经济上是否可行、是否具有经济效益。

本设计所用的模块，硬件都是目前成熟可靠的，经过市场验证的。不是易损坏的，不需要经常更换。而且成本较低，除去犬舍本身成本，所有模块成本可以控制在100元以内，而类似的产品价格都在上千元左右。

综上所述，本设计有很好的经济可行性。

2.2.2 技术可行性

在本设计运用到的技术有STM32F103C8T6,C语言编程，物联网，嵌入式，等。因为都是成熟的技术，有基本编程能力，STM32单片机基础知识，模拟电路，数字电路，制作电路板等基础知识就可以实现。

2.2.3 社会实用性

本设计几乎所有模块都是开源的，除了开源模块本设计完全原创。不会存在侵权等风险。当前社会宠物市场体量很大，而智能犬舍类似产品较少，且价格高昂。拥有通风和杀菌功能的犬舍售价就在上千元左右。所以本设计具有很高的社会可行性。

3 硬件设计

3.1整体结构

系统硬件包括STM32F103C8T6，压力传感器，温湿度传感器，红外反射传感器，步进电机，水泵，风扇电机，Wi-Fi模块等。传感器负责检测数据上传到微控制器，STM32处理完数据下发给各个执行器。通过各个模块的协同工作，完成犬舍的各项功能，各模块连接如图3-1所示，明确各模块之间的连接方式，以设计功能完善的智能犬屋。主要负责传感器数据处理和执行器指令。

图3-1 结构框架图

3.2硬件选型

3.2.1主控MCU

STM32F103C8T6主要负责传感器数据处理和执行器指令下发，是由 STMicroelectronics 设计的32 位微控制器。它的内核与性能卓越，采用高性能的 ARM Cortex-M3 内核，主频达 72MHz，可处理复杂控制任务。存储容量包含 64KB 程序存储器、20KB 随机存取存储器及 2KB 电可擦除可编程只读存储器；具备多种低功耗模式，适合电池供电的便携式应用；还提供丰富的外设接口，如模拟数字转换器、数字模拟转换器、I2C、SPI等，满足智能犬舍控制需求原理图与实物图如图3-2，3-3所示。

图3-2 STM32F103C8T6原理

图3-3 STM32F103C8T6实物图

3.2.2步进电机

步进电机主要负责该设计的自动喂食和手动喂食。28BYJ48 步进电机是一种直径 28 毫米的永磁式步进电机，带有减速箱，其命名包含了相关信息[7]。它的主要参数为：使用 DC5V 脉冲直流供电，步进角度 5.625°，64 步转一圈，减速比 1/64，相数 4 相，电流几百 mA 左右，功率约 0.4W，转速 14 转每秒。这种步进电机常通过微控制器进行驱动，可采用 ULN2003 驱动电路或 L298N 小功率驱动电路，原理图和实物图如图3-4，3-5所示，OUT1-OUT4接单片机PA3-PA6号引脚。

图3-4 步进电机原理图

图3-5 步进电机实物图

3.2.3 HX711模块

HX711模块主要负责实物余量和摄入的检测，配合步进电机实现自动或手动喂食功能[8]。它是专为高精度电子秤设计的 24 位 A/D 转换器芯片。它的工作电压范围是 2.6-5.5V；内部差分电路有可编程增益，包括 32、64、128，其中通道 B 固定增益为 32；能选择 10Hz 或 80Hz 的数据输出速率；同时具有低功耗特性，工作电流＜1.6mA，断电电流＜1uA。满足该设计的需求原理图和实物图如3-6，3-7所示。DOUT和SCK分别接接单片机的PA2和PA1口。

图3-6 HX711原理图

图3-7 HX711实物图

3.2.4 温湿度传感器

湿度传感器主要负责检测犬舍温湿度，当温度大于设定值时配合电机完成智能犬舍降温功能。它的工作电压为 3-5.5V。可测量 0-50℃的温度和 20-90%RH 的湿度，精度分别为±2℃和±5%RH，分辨率为温度 1℃、湿度 1%RH。其功能包括同时测量温湿度并输出数字信号，具有高性价比和小巧的体积，易集成到各类本设计中[9]，原理图和实物图如3-8，3-9所示，其中S接单片机的PA0口。

图3-8 DHT11原理图

图3-9 DHT11实物图

3.2.5 红外传感器

红外传感器主要负责检测水位，配合水泵实现自动喂水和手动喂水功能。它的两个发射头分别负责发射和接收，通过判断深色（黑色）的是发射端，白色（透明）的是接收端。中间蓝色的是可以调节灵敏度的旋钮。TCRT5000光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关。传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠[10]，原理图和实物图如3-10，3-11所示。其中VCC引脚接 3V3 电源正（3.3V供电），GND引脚接地，DO接继电器的DO。

图3-10 红外传感器电路图

图3-11 红外传感器实物图

3.2.6 Wi-Fi模块

ESP8266模块主要负责MCU与机智云的连接，以实现远程控制的功能。它是一款低成本、高集成度的 Wi-Fi 芯片，内置 Tensilica L106 32 位 RISC 处理器，支持 802.11 b/g/n 标准，工作频率为 2.4GHz。它具有无线网络连接、数据传输和远程控制等功能，通常包括 UART、GPIO 等接口，工作电压为3.3V，体积较小，便于集成[11]。该模块在烧录机智云的固件后，通过串口与单片机通信，通过MQTT协议与机智云通信。其存储容量有一定规模，提供了丰富的开发资源和工具，满足该设计需求原理图和实物图如3-12，3-13所示。RX接单片机的PB6，TX接单片机的PB7，EN接3.3V，RST接K4。

图3-12 Wi-Fi模块原理图

图3-13 Wi-Fi模块实物图

3.2.7 OLED显示屏

OLED显示屏主要负责显示系统的各项数据，如温湿度，摄入量，实物余量，等。工作电压为5V，与单片机数据传输方式为IIC，不同的接口方式需要不同的引脚和协议，VCC引脚接 3V3 电源正（3.3V供电），GND引脚接地，SCL引脚为时钟线，接STM32引脚PB8，SDA引脚为数据线，接STM32引脚PB9，原理图和实物图如3-14，3-15所示。

图3-14 OLED原理图

图3-15 OLED实物图

3.3硬件连接

根据系统的功能，将所需硬件STM32F103C8T6，压力传感器，温湿度传感器，红外反射传感器，步进电机，水泵，风扇电机，Wi-Fi模块等连接如图3-16所示，上电后各模块电压正常。

图3-16 硬件连接实物图

4 软件设计

4.1 软件结构

本设计由STM32F103C8T6核心控制器，传感器以及执行器和电源电路等组成。各模块上电后，首先先对其进行初始化，其次传感器向主控MCU上报检测数据，MCU处理后下发给各个执行其，并通过Wi-Fi模块上传至云端后下发到客户段APP。同时，客户端可以将数据上传至云端，然后通过WI-FI模块下发到MCU处理执行。流程图如图4-1所示。

图4-1 软件流程图

4.2功能设计

4.2.1自动喂食

该功能使用的传感器和执行器分别是压力传感器和步进电机，当压力传感器传入主控芯片的值小于设定值时，MCU会控制步进电机使其旋转1/32周，控制阀门将食物投放到食盘中，实现自动喂食的功能。同时，通过监测和反馈机制，可以确保喂食的准确性和可靠性。流程图如图4-2所示。

（1）狗粮储存与投喂：将食物储存在储料桶中，通过称重模块上的值确定狗粮的投喂[12]。

（2）步进电机控制：使用28BYJ48步进电机控制食物的投放，步进电机可以精确地控制转动角度，从而实现定量喂食。

（3）反馈与监测：可以通过传感器，反馈食物是否成功投放，以及储料桶中食物的剩余量。

（4）远程控制接口：远程控制自动喂食功能，通过ESP8266模块将智能犬舍连接到手机上，实现远程设置和控制。

（5）手动控制：预留了手动开启按键，可以在特殊情况下使用。

图4-2喂食流程图

4.2.2自动喂水

该功能使用的传感器和执行器分别是红外传感器和水泵。当MCU检测到红外传感器传入水位变化的信号，MCU会控制水泵加水，将水泵入到水盘中，当传感器检测到水位恢复是，MCU控制水泵关闭，实现自动喂水的功能。同时，通过监测和反馈机制，可以确保喂水的准确性和可靠性[13]。流程图如4-3所示。

图4-3喂水流程图

4.2.3自动降温

该功能使用的传感器和执行器分别是温湿度传感器和风扇电机。温湿度传感器传入温湿度值到主控MCU后，当温度值大于26摄氏度时，MCU将给风扇电机下发指令打开电机，直到温湿度传感器传入主控MCU的温度值小于26摄氏度，MCU才会下发指令关闭风扇电机。通过温湿度传感器，可以将温度控制在设定值内，确保犬舍适宜的温度。流程图如4-4所示。

图4-4降温流程图

4.2.4余量检测

该功能使用的传感器是压力传感器，执行器是OLED屏和Wi-Fi模块。压力传感器AD转换后传入主控MCU后，MCU解析完毕后传入Wi-Fi，，Wi-Fi模块收到主控MCU的数据后上传云端，接着云端同步到用户APP，实现余量检测的功能。当余量告急时，方便提醒用户及时添加[14]。余量检测流程图如4-5所示。

图4-5余量检测流程图

4.3应用界面设计

据定义的功能，新建自己所需的数据点，并确定对应的数据类型，该软件添加了温度显示，湿度显示，摄入量量显示，食物余量显示，喂食开关，风扇开关，喂水开关七大功能，如图4-6所示。

图4-6 功能添加图

设计图标及启动动画：在机智云平台上为软件设计图标及启动动画选择合适的图标，并关联设备如图4-7所示。

图4-7 图标设计图

构建测试版应用：在机智云平台上构建测试版应用，查看是否可以正常下载如图4-8所示。

图4-8 应用构建图

下载浏览：将完成的软件用浏览器下载到移动端，浏览软件界面和功能是否一致。扫码绑定自己的设备：打开软件扫码添加设备并配网如图4-9所示。

图4-9 软件界面图

5 系统测试

5.1 测试目的

（1）验证系统的功能：确保系统能够按照预期的方式正常工作，各项功能都能正确实现。

（2）发现潜在问题：通过测试可以找出系统中可能存在的缺陷、错误或兼容性问题，以便及时进行修复和改进。

（3）提高系统质量：测试可以帮助提高系统的稳定性、可靠性和性能，使其在实际使用中更加可靠和高效。

（4）保障用户体验：良好的测试可以确保系统易于使用、界面友好，满足用户的需求和期望，提供更好的用户体验。

（5）评估系统安全性：测试可以检查系统的安全性，发现可能存在的安全漏洞，并采取相应的措施进行修复。

（6）为决策提供依据：测试结果可以为项目决策提供重要的参考，例如是否可以发布系统、是否需要进一步优化。

5.2 硬件测试

5.2.1焊接测试

检查电路的完整性，确保每个元件的每条导线都连接完整，连接正确各个元件的焊点是否完整，有没有连锡等。使用万用表检查VCC与GND之间的电阻是否为零，以及每个元件相邻接口的电阻是否为零。

本设计在焊接完后，简单测试了一下就直接上电了，但是OLED屏没有正常显示，LED灯也没有亮，插入仿真器电脑显示电泳不能正常连接，立马断电。初步推测是短路。之后用万用表测量，VCC和GND之间的电阻居然是0，最后打了几个断点，逐段测量才发现有个直径0.5毫米左右的小锡球在OLED显示屏的正负级之间，然后重新焊接，再次测量并无异常后，直接上电这次该亮的都亮了。实物图如图5-1所示。

图5-1 连接实物图

5.2.2模块测试

针对每个模块，测试输入参数和预期的输出结果。如温度阈值和余量阈值，当温度高于26摄氏度时，风扇是否正常打开[15]。当重量小于200g（当前以10KG的宠物狗计算），步进电机是否开启。还要测试边界条件和异常情况，例如输入极限值、空值或错误参数。

建立与系统的远程连接，使用APP或应用程序发送控制指令。验证远程控制的功能是否正常，包括开关喂食、喂水、风扇、调整温度阈值等操作。测试远程控制的响应时间和稳定性，确保在远程操作时系统能及时响应。

让系统连续运行较长时间，观察其在长时间运行中的表现。检查系统在长时间运行和压力下是否出现数据丢失、性能下降或系统崩溃等问题。在连续一周不断电测试下，控制系统正常运行。

经过严格的测试，单独模块运行正常，各个模块之间协作正常。

5.3 软件测试

5.3.1性能测试

性能测试是为了测试软件控制函数是否运行正常，模块之间协同工作是否正常，软件的功能和性能是否达到预期，数据的上报下发是否在预期时间内，远程控制是否正常等。经测试数据上报和显示，虽有延迟当都在预期范围内。

5.3.2功能测试

自动喂食：上电后当压力传感器小于200g时，MCU控制步进电机打开。测试时，MCU发出指令后步进电机转动一圈，与预期不符。因为步进电机的减速比为64，所以计划将储食槽分为32个小槽。每次投放一个小储食槽的食物，修改代码后，经调试功能正常，与预期结构一致如图5-2所示。

图5-2 步进电机工作图

自动喂水：上电后，人工干扰红外传感器，使其与水槽距离增加后，MCU控制继电器给水泵上电，当水位到达后，继电器断开水泵关闭。但在测试时，水面反射力度太弱，接收极检测不到，不能正常打开和关闭水泵。在水面上加一个小管，与储水槽连通，水管中放入浮漂，水管上面安装红外传感器。经调试后结果与预期一致。如图5-3所示。

图5-3 水泵工作图

自动降温：当传入控制器的温度大于26摄氏度时,主控MCU控制L9110模块中风扇旋转。测试时刚大于26摄氏度时，风扇并没有打开，当达到27摄氏度时才会工作。检查后发现是代码的问题，在比较时加上小数部分并且将原来的大于改为大于等于。经调试后功能正常，符合预期。如图5-4所示。

图5-4 降温工作图

APP实时显示：手机界面与OLED显示屏几乎同步显示。测试结果如图5-5所示。

图5-5 APP同步图

5.4 测试结果

测试结果是通过实验结果和预期比对，分析测试数据，查看是否符合预期，是否达到测试目的。经过软件和硬件的测试和优化，可以看出软硬件都表现优异，功能完善系统运行正常如图5-6所示。

图5-6 控制系统运行图

结论

本设计融合了自动化、智能化和远程控制等先进技术，为宠物狗饲养提供了全新的解决方案。实现了定时自动喂食、自动喂水、自动降温、温湿度监测、手动喂食喂水降温以及远程控制等多种功能的集成，提高了宠物的生活质量和健康保障。通过投喂量记录功能，主人可以实时了解宠物的饮食情况，为科学饲养提供数据支持。智能犬舍可广泛应用于家庭、宠物养殖场等领域，具有较大的市场潜力。社会经济价值高，提高宠物饲养的便利性和科学性，减少主人的时间和精力投入，同时也有助于提升宠物的健康水平，具有积极的社会和经济效益。未来研究方向：进一步研究智能犬舍与其他智能设备的互联互通，实现更全面的智能化管理；优化系统的节能性能，降低能耗；深入研究宠物行为与健康数据的分析，为宠物饲养提供更精准的建议。

总的来说，虽然在在设计过程中遇到了很多问题，比如喂水模块的电路连接与焊接和喂食模块的响应速度及转动角度，以及降温模块的响应速度等问题，在不断的测试与优化后，控制系统平稳运行。本系统不可避免地存在不足之处，还需要进一步改进，因此竭诚欢迎所有老师提出宝贵建议。

参考文献

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