硬件开发_基于物联网的仓鼠饲养监测系统

一.系统概述

智能仓鼠看护箱系统功能设计如下：

1. 信息采集功能模块：
   • 温湿度传感器：实时监测箱内温度和湿度。
   • 光敏电阻：检测光照强度，确保适宜光照。
   • 液位传感器：监测食物和水的液位状态。
   • ESP32-CAM：提供实时视频监控，允许用户远程查看仓鼠活动。
   • 空气质量传感器：检测箱内空气质量及异味。
   • 红外传感器：检测仓鼠是否在箱内。
2. 通信功能模块：
   • 使用ESP8266 WiFi模块将环境信息上传至MQTT服务器，并转发至上位机，实现实时监控。
3. 环境调节模块：
   • 风扇和加湿器：调节温度和湿度，确保舒适环境。
   • LED灯：调节光照强度。
   • 紫外线消毒灯：定期消毒，保持环境清洁。
4. 定时投喂模块：
   • 使用时钟模块和舵机控制阀门，实现定时投喂。

二.电路设计

基于Altium Designer的电路图设计概要：

1. 主控：

   • 使用STM32F103C8T6单片机作为系统核心，构建最小系统电路。

2. 温湿度检测：

   • 采用DHT11温湿度传感器，通过one-wire总线与单片机的GPIO连接。

3. 异味检测：

   • 使用MQ-135传感器，其模拟输出接至单片机的模拟输入脚。

4. 光强检测：

   • 通过光敏电阻模块，传感器的模拟端连接至单片机的模拟输入端。

5. 水位检测：

   • 使用铜制水位感应板的电阻式传感器，其模拟端接至单片机的模拟输入端。

6. 仓鼠检测：

   • 通过光电开关，模块输出脚直接连接至单片机的GPIO口。

7. 时钟定时：

   • 使用DS1302实现定时功能，通过SDA、SCK、DAT引脚与单片机连接。

8. 摄像监控：

   • 通过ESP-CAM模块，使用UART串口与单片机连接。

9. 数据上传：

   • 使用ESP8266-01S将数据上传至上位机，通过UART串口与单片机通信。

10. 数据显示：

    • 通过0.96寸OLED 12864显示数据，采用IIC总线与单片机通信。

11. 环境设备控制：

    • 通过继电器控制风扇、加湿器、投喂装置，连接至单片机的GPIO脚。

三.程序设计

#include "sys.h"
#include "delay.h"
//#include "adc.h"
#include "math.h"
#include "key.h"
#include "OLED_I2C.h"
//#include "Beep_Led_Relay.h"
#include "Control_Report_To_Police.h"int main(void){	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级delay_init();	    	 //延时函数初始化	 TIM4_Init(300,7200);     //定时器初始化OLED_Init();            //OLED初始化Led0_init();						//PA11 PA12Led0_0=1;Led0_1=1;Relay_init();           //PA9 PA10 继电器初始化 Adc_Init();        		 	//PA1 空气质量MQ2Adc_Init1();            //PB0 液位  Adc_Init4();            //PA4 光照KEY_Init();             //PB15 PB14 PB12 PB13DHT11_Init();           //PB9E18_D80_Init();         //PB1DS1302_GPIO_Init_Write_Time(); OLED_CLS();              //OLED清屏OLED_ShowCN(32,2,0);			//小常硬件OLED_ShowCN(32+16,2,1);OLED_ShowCN(32+32,2,2);OLED_ShowCN(32+32+16,2,3);delay_ms(500);OLED_CLS();ALi_ESP8266_GPIO_Init();MQTT_Buff_Init();AliIoT_Parameter_Init();//	 /*******显示汉字**********/OLED_ShowCN(0,0,4);	OLED_ShowCN(16,0,5);	  //温度OLED_ShowCN(64,0,10);	OLED_ShowCN(80,0,5);    //湿度OLED_ShowCN(0,2,11);	OLED_ShowCN(16,2,12);   //光照OLED_ShowCN(64,2,13);	OLED_ShowCN(80,2,14);   //液位OLED_ShowStr(0,4,"CO2",2);  //CO2while(1){OLED_Display_Cotrol(); //显示控制函数}	 
} 

上位机开发界面

四.资料内容

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