基于单片机的智能宠物监控设计
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概要
本设计采用STM32F103C8T6作为主控芯片。系统上电后，根据所需要求设定好温度值，室温传感器DHT11实时测试室内温度，单片机以采样频率（根据需求定）对室温传感器的温度值进行读取，单片机根据读取的温度值与阈值进行比对，如果温度值高于阈值，则打开风扇，实现降温效果；同时定时开启喂水装置，对宠物进行喂水；根据光照的不同，如果光照较弱则打开LED灯进行补光。在程序设计方面，本设计采用了freeRTOS操作系统，采用了多任务方式，增强了单片机处理的实时性。
一、宠物管理系统原理
1宠物管理系统原理架构
图2-1宠物管理系统原理
本系统的总体架构包含如下部分：5.0V及3.3V供电部分，主控微处理器STM32F103C8T6，调试功能接口，存储器部分，传感器信息采集部分，串口通信部分，控制执行部分以及扩展接口功能。
2宠物管理系统总体执行流程
宠物管理系统启动后，根据用户所养宠物的不同设定好温湿度值，以满足宠物对舒适度的需求。
室温传感器DHT11实时采集室内温度，微处理器以用户所需的采样频率（即每隔多长时间采集一次温湿度值）读取温湿度传感器的温湿度值，并将读取的温湿度值与预设的温湿度值进行比较。如果温度值高于阈值，则打开风扇，以实现给宠物降温效果。
根据宠物对水量的不同需求，定时开启喂水装置，对宠物进行喂水。
微控制器采集光敏传感器的数值，并将所读取的光照强度值与所设阈值进行比对，如果光照强度值小于所设阈值，则打开LED灯进行补光。
在程序设计方面，我们才用了freeRTOS操作系统，采用了多任务处理方式，将温湿度数据采集，定时喂水，光照强度采集等功能都放到任务重执行，任务的调度等都交由操作系统去实现，保证了业务功能执行的实时性和可靠性，同时简化了用户对程序执行过程的管理，极大的方便了用户对程序操作。
二、宠物管理系统的硬件设计
主要介绍硬件功能的介绍，硬件功能电路实现，对于硬件电路的设计，我们使用的是Altium Designer V10，主要是设计了系统的原理图和PCB版图。对于硬件电路图的设计，主要有以下流程：原理图器件库的建立，PCB器件的封装库的建立，原理图器件的连接， PCB板图的布线，生成BOM表并根据BOM表购买焊接器件，制板，焊接电路板，调试电路板。
宠物管理系统硬件电路功能介绍
在本节中宠物管理系统的硬件电路主要包含：供电电路，微处理器最小系统，存储电路，光敏传感器电路，TTL-UART转USB电路，SWD调试及外扩电路接口，按键电路等。
三、系统电路设计
设计电路原理图
PCB板设计图
附录C 程序
#include "bsp_adc.h" app_adcType a_adcType; uint32_t app_adcAverage(app_adcType * a_adcType) {uint8_t adc_cnt = 0;for(adc_cnt=0; adc_cnt<ADC_SUM_NUM; adc_cnt++){a_adcType->adc_sum += a_adcType->adc_dmaBuff[adc_cnt];}a_adcType->adc_average = a_adcType->adc_sum / ADC_SUM_NUM;a_adcType->adc_sum = 0;return a_adcType->adc_average; } void app_adcAverage(app_adcType * a_adcType) {uint8_t adc_cnt = 0;for(adc_cnt=0; adc_cnt<ADC_TOTAL_NUM-1;){a_adcType->adc_sum2 += a_adcType->adc_dmaBuff[adc_cnt++];a_adcType->adc_sum4 += a_adcType->adc_dmaBuff[adc_cnt++];}a_adcType->adc_average2 = a_adcType->adc_sum2 / ADC_SUM_NUM;a_adcType->adc_average4 = a_adcType->adc_sum4 / ADC_SUM_NUM;a_adcType->a
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