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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 单片机的宠物定时投喂控制系统设计与实现
2. 基于 STM32 的智能投喂装置语音播报与时序显示系统设计
3. 基于 STM32 单片机的多时段宠物自动喂食设备开发
4. 基于 STM32 的舵机模拟投喂与语音提示控制系统设计
5. 基于 STM32 单片机的智能定时喂食硬件控制系统研究
6. 基于 STM32 的 OLED 时间显示与宠物定时投喂装置设计
7. 基于 STM32 单片机的可手动干预智能投喂系统设计
8. 基于 STM32 的多语音播报宠物定时喂食控制器设计
9. 基于 STM32 单片机的时间校准型宠物自动投喂设备开发
10. 基于 STM32 的多定时任务宠物投喂硬件控制系统实现
11. 基于 STM32 单片机的智能喂食时序控制与语音播报系统
12. 基于 STM32 的 SG90 舵机驱动宠物定时投喂装置设计
13. 基于 STM32 单片机的按键可调式宠物喂食控制系统开发
14. 基于 STM32 的 CN-TTS 语音模块智能投喂系统设计
15. 基于 STM32 单片机的实时时钟显示宠物投喂控制器设计
16. 基于 STM32 的手动 / 自动双模式宠物投喂系统设计与实现
17. 基于 STM32 单片机的五组定时任务宠物喂食硬件平台搭建
18. 基于 STM32 的多语音选项智能投喂硬件控制系统设计
19. 基于 STM32 单片机的时间校准智能宠物喂食装置研发
20. 基于 STM32 的嵌入式宠物定时投喂与语音提醒系统设计

项目研究背景

随着家养宠物数量持续增长，宠物精细化饲养需求不断提升，传统人工投喂模式受到上班族外出、长途出行等场景限制，难以保障宠物按时进食。现阶段市面上部分智能投喂设备硬件方案复杂、成本较高，简易自制投喂装置普遍存在功能单一缺陷，大多缺少精准定时管理、实时时间可视化展示、语音提醒等配套功能，时间校准、定时参数配置操作流程繁琐，缺乏手动应急投喂通道。嵌入式单片机技术快速普及，STM32 单片机具备运算性能充足、外设资源丰富、开发门槛适中的优势，为低成本智能投喂装置开发提供可行方案。依托嵌入式开发、外设驱动技术，搭建集成时钟显示、舵机驱动、语音播报的嵌入式控制系统，实现多时段定时投喂、参数交互式配置、手动控制等功能，能够有效解决日常宠物饲养过程中喂食不及时的痛点，为中小型嵌入式智能饲养设备的设计提供低成本落地实现方案，具备良好实用价值。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的宠物定时投喂控制系统，系统以 STM32F103C8T6 作为主控核心，搭载 OLED 显示屏、SG90 舵机、CN-TTS 语音模块与独立按键。系统支持 OLED 实时展示系统时间，通过按键完成系统时间校准、五组投喂定时参数设置；到达预设投喂时刻，舵机运转模拟投喂动作，同时触发语音播报，系统内置三种播报语音可供切换；同时提供手动投喂模式，支持人工随时启停投喂操作。论文完成硬件选型、底层驱动程序开发、交互逻辑设计，实现自动定时投喂、语音提示、时间可视化、人机交互配置等全部预设功能。经过软硬件联合调试，系统运行稳定，参数配置便捷，能够满足家养宠物定时饲养需求，可为小型嵌入式智能饲喂装置开发提供参考。

总体方案

1. 主控单元：STM32F103C8T6 单片机

   作用：作为整个控制系统核心，负责采集按键信号、时钟数据处理、舵机驱动控制、语音模块指令调度、OLED 屏幕数据刷新。选型理由：该型号单片机外设资源丰富，具备充足 IO 引脚，定时器资源可满足舵机 PWM 驱动需求，开发资料完善，适配本科嵌入式开发学习，成本低廉。

2. 显示单元：OLED 液晶显示屏

   作用：可视化展示实时系统时间、时间校准界面、定时参数设置界面，实现人机信息可视化交互。选型理由：自发光无需背光，功耗低，驱动程序成熟，体积小巧，适合嵌入式小型设备信息显示。

3. 执行单元：SG90 微型舵机

   作用：通过旋转角度变化模拟投喂机构开合动作，实现投喂执行。选型理由：采用 PWM 信号控制，控制逻辑简单，扭矩满足模拟投喂场景，体积小巧，便于硬件搭建。

4. 语音单元：CN-TTS 语音合成模块

   作用：接收单片机指令，完成文字转语音播报，投喂触发时播放预设喂食提示语音，支持多条语音切换。选型理由：串口通信驱动，开发简单，内置语音合成功能，无需复杂音频解码开发。

5. 输入单元：独立按键（4 路）

   作用：提供人机交互接口，实现界面切换、时间参数增减、确认保存、退出设置、手动投喂控制等操作。选型理由：电路结构简单，程序检测逻辑易实现，稳定可靠，满足多级菜单交互需求。

6. 供电硬件：直流稳压电源模块

   作用：为主控单片机、舵机、语音模块、OLED 屏幕提供稳定工作电压，保障整套硬件持续稳定运行。

7. 开发计算机

   作用：完成代码编写、程序编译、固件烧录、软硬件调试，使用串口工具调试设备运行数据。

核心功能

基础功能

1. 实时时间 OLED 显示功能

   实现效果：设备上电后 OLED 屏幕持续刷新并展示当前系统时间；用户可直观查看时间，作为定时任务判断基准。应用场景：设备正常待机运行状态，持续提供时间信息。核心目标：为定时投喂逻辑提供时间基准，实现信息可视化。

2. 舵机模拟投喂执行功能

   实现效果：收到投喂触发指令后，SG90 舵机执行指定角度转动，模拟投喂仓开启动作，持续一段时间后自动复位；区分自动定时触发与手动按键触发两种触发方式。应用场景：到达定时投喂点自动执行投喂，或是用户手动开启投喂。核心目标：完成物理投喂动作模拟，实现饲喂执行机构控制。

核心功能

3. 系统时间按键校准功能

   实现效果：正常显示界面按下按键 2 进入时间校准界面，再次按下按键 2 循环切换待调整时间字段；按键 3 实现数值增加、按键 4 实现数值减少；调整完成按下按键 1 保存参数并退出校准界面。应用场景：设备初次上电、系统时间产生偏差时校正时钟。核心目标：保障系统时间准确性，确保定时任务可靠触发。

4. 五组定时投喂时间配置功能

   实现效果：按下按键 1 切换至定时列表界面，按键 3、按键 4 切换选择 5 组定时任务；选中任务后按下按键 2 进入时间设置界面，再次按键 2 切换时分字段，按键 3、4 调整数值，按键 1 保存退出。应用场景：用户设置一天内多个不同投喂时刻。核心目标：支持多时段自动投喂规划。

5. 定时任务自动执行功能

   实现效果：系统实时比对当前时间与预设定时时间，时间匹配后自动驱动舵机执行投喂，同时启动语音播报；达到预设执行时长后舵机复位、语音播报停止。应用场景：无人值守条件下自动完成宠物投喂工作。核心目标：实现无人干预自动定时饲喂。

辅助功能

6. 多模式语音播报切换功能

   实现效果：定时投喂触发时，可切换三种播报文本（狗狗来吃饭；猫猫来吃饭；快来吃饭了），通过单片机发送指令控制 CN-TTS 模块完成语音播放。应用场景：适配不同饲养宠物场景，提升设备使用体验。核心目标：投喂动作附带语音提醒。

7. 手动投喂控制功能

   实现效果：系统处于手动模式下，通过按键 3 控制舵机启停投喂动作，不受定时任务约束。应用场景：临时额外加餐、设备调试测试。核心目标：提供人工干预通道，完善设备控制方式。

技术路线

1. 编程语言：C 语言

   用途：完成 STM32 单片机底层驱动、业务逻辑代码开发，为本课题嵌入式程序开发核心语言，适配 STM32 单片机标准开发环境。

2. 开发环境：Keil MDK5

   用途：提供代码编辑、编译、调试、固件烧录功能，用于 STM32 单片机工程开发，嵌入式主流开发工具。

3. 硬件驱动技术：STM32 标准库开发

   用途：实现 GPIO 按键检测、定时器 PWM 舵机驱动、I2C 协议 OLED 屏幕驱动、串口通信驱动 CN-TTS 语音模块。

4. 通信协议：I2C、UART 串口通信

   用途：I2C 协议实现单片机与 OLED 显示屏数据交互；UART 串口实现单片机与 CN-TTS 语音模块指令传输。

5. 外设驱动工具：逻辑分析仪（可选）

   用途：调试串口、I2C 通信波形，排查硬件通信时序问题。

6. 仿真调试工具：ST-Link 仿真器

   用途：实现程序下载、在线断点调试，实时观察单片机内部变量运行状态。

7. 绘图工具：Visio

   用途：绘制硬件整体架构框图、程序流程图，用于毕业设计文档撰写。

8. 测试工具：串口调试助手

   用途：上位机接收单片机串口输出日志，验证定时逻辑、指令交互是否正常。

9. 电路设计辅助：Altium Designer（可选）

   用途：绘制硬件电路原理图，辅助硬件电路搭建与验证。

10. 程序算法：多级菜单状态机算法

用途：实现多界面切换、按键交互逻辑，完成时间校准、定时参数配置的人机交互流程。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。

项目案例

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