【单片机课设毕设项目】安卓 APP 驱动的 STM32 智能自动投喂硬件系统设计 基于 STM32 单片机的语音播报智能定时投喂平台设计（011405）

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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 的智能定时宠物投喂控制系统设计与实现
2. 基于 STM32 与蓝牙通信的宠物自动投喂装置设计
3. 基于 STM32 单片机的语音播报定时喂食系统及移动端 APP 开发
4. 融合蓝牙 APP 控制的 STM32 智能喂食设备设计与研究
5. 基于 STM32 的舵机模拟定时投喂与语音提示系统设计
6. 带有 OLED 显示与蓝牙通信的 STM32 宠物投喂控制系统
7. 基于 STM32 与 Android APP 的远程智能投喂装置设计
8. STM32 驱动的定时喂食硬件终端与蓝牙上位机系统设计
9. 基于 STM32 单片机的多时段定时投喂语音播报系统开发
10. 支持本地按键与蓝牙远程控制的 STM32 智能喂食器设计
11. 基于 STM32 的实时时钟显示智能宠物投喂系统设计
12. 蓝牙无线控制的 STM32 舵机投喂终端与安卓 APP 实现
13. 多模式控制的 STM32 智能定时投喂语音提示装置设计
14. 基于 STM32 单片机的宠物喂食硬件终端与移动端软件开发
15. 集成 CN-TTS 语音模块的 STM32 智能定时投喂系统设计
16. 基于 JDY-31 蓝牙模块的 STM32 远程投喂控制系统设计
17. 本地与远程双控制模式 STM32 宠物定时喂食系统设计
18. 基于 STM32 的实时时间显示与多时段定时投喂装置开发
19. 安卓 APP 驱动的 STM32 智能自动投喂硬件系统设计
20. 基于 STM32 单片机的语音播报智能定时投喂平台设计

项目研究背景

随着宠物饲养规模持续扩大，居家宠物无人喂食的现实需求不断增加。传统人工投喂方式受到主人外出、作息变动等因素限制，难以保障喂食时间稳定；市面上简易投喂设备普遍存在功能单一问题，大多仅支持固定单次定时，缺少多时段定时设置、语音提示、本地按键调试功能，且大多不具备无线远程控制能力。多数低端投喂装置缺少可视化时间显示界面，参数调整操作繁琐，无法同时兼顾现场本地操作与移动端远程管控。物联网嵌入式技术与安卓移动端开发技术逐步成熟，STM32 单片机具备优秀的数据处理能力，搭配蓝牙无线通信模块可以实现硬件终端与手机的数据交互。针对现有投喂设备智能化程度不足、控制方式单一、人机交互薄弱等痛点，本课题采用 STM32 单片机作为核心控制单元，结合舵机执行机构、语音播报模块、OLED 显示模块，搭配安卓蓝牙 APP 搭建一套智能定时投喂控制系统。系统同时支持本地按键设置与手机远程管控，能够有效解决宠物定时喂食需求，具备良好实用价值，对小型嵌入式物联网控制装置的研究与落地具有实践意义。

摘要

本文设计并实现一套基于 STM32 单片机的智能定时投喂控制系统。系统以 STM32F103C8T6 作为主控芯片，搭载 OLED 显示屏实现实时时钟可视化显示，利用 SG90 舵机模拟投喂动作，集成 CN-TTS 语音模块完成语音播报功能。硬件终端配备独立按键，支持本地校准系统时间、设置最多五组定时投喂时间，同时提供手动投喂模式；系统搭载 JDY-31 蓝牙模块与 Android APP 建立无线数据链路，实现远程状态查看、远程启停投喂、远程定时参数配置功能。到达预设投喂时刻，系统驱动舵机执行投喂动作并触发语音播报，支持三种播报语音切换。测试结果表明，系统硬件运行稳定，本地按键控制与手机蓝牙远程控制功能均可正常工作，人机交互便捷，能够满足宠物定时投喂场景使用需求，实现了嵌入式硬件终端与移动端软件协同开发。

总体方案

1. STM32F103C8T6 主控单片机：系统核心控制器，负责采集按键信号、时钟数据解析、舵机驱动控制、语音模块指令调度、蓝牙数据收发与逻辑运算。选型理由：该型号资源充足、资料丰富、开发门槛适合本科生，具备多路 IO 口、定时器资源，能够同时驱动各类外设，广泛应用于小型嵌入式控制系统。
2. 0.96 寸 OLED 液晶显示屏：硬件终端人机交互载体，用于展示实时系统时间、定时参数、功能菜单界面。选型理由：体积小巧、功耗低，支持中文显示，无需额外背光，适配嵌入式小型设备界面展示需求。
3. SG90 微型舵机：执行机构，通过角度转动模拟投喂动作。选型理由：体积小、驱动简单、控制协议成熟，通过单片机 PWM 信号即可精准控制旋转角度，适合模拟投喂机构。
4. CN-TTS 中文语音合成模块：语音播报硬件，接收串口指令合成语音进行播放，实现投喂提示语音输出。选型理由：支持离线中文语音播报，无需联网，内置文本转语音功能，指令调用简单，满足系统语音提示需求。
5. JDY-31 蓝牙从机模块：无线通信单元，实现单片机硬件终端与安卓手机 APP 之间双向数据传输。选型理由：采用串口通信，调试简单，成本低廉，通信距离满足室内近距离无线控制场景。
6. 独立轻触按键 4 个：本地输入外设，实现时间校准、定时参数设置、模式切换、手动投喂等本地操作。
7. 计算机设备：硬件固件开发电脑，用于 STM32 程序编译下载；Android 开发电脑，基于 Android Studio 完成移动端 APP 程序开发；安卓智能手机，作为 APP 运行载体，实现蓝牙连接与远程控制。

核心功能

一、基础硬件显示功能

1. 实时时间显示功能：设备上电后，OLED 屏幕持续刷新并展示系统实时时间，作为定时触发基准；支持通过按键进入时间校准界面，修正系统时钟，解决时钟偏移问题。用户可直观查看当前时间，为定时投喂提供时间依据。

二、本地按键控制功能

1. 系统时间校准功能：在正常显示界面按下按键 2，进入时间校准页面；再次按下按键 2 循环切换待调整时间位，按键 3 执行数值增加、按键 4 执行数值减少，参数设置完成后按下按键 1 保存并退出校准界面，完成本地时间校准。
2. 多时段定时设置功能：按下按键 1 切换至定时配置界面，系统支持存储 5 组独立定时投喂时间；按键 3、4 用于选择目标定时组别，按下按键 2 进入时间编辑界面，循环切换时分参数进行增减修改，配置完成按下按键 1 保存参数退出。
3. 本地手动投喂功能：系统处于手动模式时，通过按键 3 直接控制舵机启停，实现即时手动投喂，适用于临时喂食场景。

三、定时自动投喂与语音播报核心功能

1. 定时触发投喂功能：单片机实时对比当前时间与预设定时列表，当时间匹配预设投喂时刻时，自动驱动 SG90 舵机转动执行投喂模拟动作，到达设定执行时长后舵机自动复位停止投喂。
2. 语音提示播报功能：定时投喂触发时同步驱动 CN-TTS 模块播放语音，系统内置三种播报文本（狗狗来吃饭、猫猫来吃饭、快来吃饭了），支持播报语音类型切换，投喂结束同步停止语音输出。

四、蓝牙通信与安卓 APP 远程功能

1. 蓝牙数据传输功能：JDY-31 蓝牙模块建立硬件终端与安卓 APP 通信链路，硬件终端向上推送设备时间、定时参数、设备运行状态；接收 APP 下发各类控制指令。
2. APP 远程状态查看功能：手机 APP 连接蓝牙后实时读取硬件终端数据，在线查看当前系统时间、所有定时任务配置信息、设备工作状态。
3. APP 远程投喂控制功能：支持在 APP 端远程发送指令，远程开启、关闭投喂动作，实现脱离现场的远程手动投喂。
4. APP 远程定时配置功能：移动端 APP 下发定时参数指令，远程修改、新增、删除定时投喂时间，下发参数同步保存至单片机本地。

技术路线

1. C 语言：用于编写 STM32 单片机底层控制程序，完成外设驱动、定时逻辑、按键扫描、串口通信、舵机控制、语音指令调度，是嵌入式终端核心开发语言。
2. Keil MDK5：STM32 单片机固件程序开发环境，实现代码编写、编译、调试、程序下载至单片机开发板。
3. Android Java 语言：安卓 APP 开发语言，实现蓝牙扫描、蓝牙串口通信、交互界面编写、指令封装与数据解析。
4. Android Studio：移动端应用集成开发环境，搭建 APP 项目、设计 UI 界面、调试蓝牙通信逻辑，生成可安装安卓应用安装包。
5. OLED 屏幕驱动、PWM 舵机驱动、串口驱动：外设底层驱动程序，实现显示屏刷新、舵机角度控制、单片机与蓝牙模块、语音模块之间串口数据交互。
6. Altium Designer（可选）：硬件电路原理图绘制，完成主控芯片、外设模块之间硬件接线方案设计。
7. 串口调试助手：软硬件联调测试工具，用于调试单片机串口收发数据，验证蓝牙通信数据格式、语音模块指令。
8. 逻辑与时序测试：硬件功能实测、APP 通信联调，验证定时触发逻辑、本地按键、远程指令执行是否稳定可靠。
9. Mermaid 绘图工具：论文架构图、流程图绘制，用于毕业设计文档原理图、系统框图制作。

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。

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