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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 的智能水族箱定时投喂与水位监控系统设计
2. 基于 STM32 的水产养殖自动投喂加水控制系统设计
3. 基于 STM32 与蓝牙 APP 的智能饲喂监测装置设计与实现
4. 基于 STM32 单片机的水位检测与定时投喂智能设备开发
5. 基于 STM32 的养殖环境声光报警与远程管控系统设计
6. 基于 STM32 和安卓 APP 的水族智能饲喂控制系统设计
7. 基于 STM32 的多时段定时投喂水泵补水智能装置设计
8. 基于 STM32 单片机的物联网式水产饲喂监控系统实现
9. 基于 STM32 的本地按键配置与移动端远程投喂系统设计
10. 基于 STM32 的实时时钟显示与养殖设备自动控制设计
11. 基于 STM32 与 JDY‑31 蓝牙的智能喂食监控终端开发
12. 基于 STM32 单片机的水位阈值判断自动补水系统设计
13. 基于 STM32 舵机模拟投喂与声光告警控制系统设计
14. 基于 STM32 的安卓移动端远程参数配置饲喂系统设计
15. 基于 STM32 的 OLED 实时数据显示智能养殖控制器设计
16. 基于 STM32 的手动与自动双模式投喂控制系统设计
17. 基于 STM32 的五组定时任务配置智能饲喂装置开发
18. 基于 STM32 单片机的水位监测加水一体化控制系统设计
19. 基于 STM32 蓝牙通信的养殖设备状态可视化监控系统
20. 基于 STM32 的嵌入式智能投喂补水报警系统设计与实现

项目研究背景

随着家庭水族饲养与小型水产养殖业不断普及，传统人工投喂、人工补水的管理模式逐渐暴露出诸多弊端。传统养护方式依靠人工定时操作，当用户外出或无暇照料时，容易出现投喂不及时、水量不足的问题，人工记录水位与投喂时间效率低下，缺乏自动告警机制，无法及时发现缺水故障。市面上简易饲喂设备大多功能单一，仅支持单一时间投喂，缺少水位自动补水、多组定时任务、本地按键配置与移动端远程管控的一体化能力，设备数据可视化程度低，状态反馈方式有限。嵌入式物联网技术与安卓移动端开发技术日趋成熟，STM32 单片机具备低成本、低功耗、外设资源丰富的特点，搭配蓝牙无线通信模块可以实现本地设备与移动终端的数据交互。在此技术发展背景下，设计一套集水位检测、自动补水、多时段定时投喂、声光报警、本地按键设置与安卓 APP 远程控制于一体的智能控制系统，能够降低人工维护成本，实现水族养护流程自动化，满足小型水产养殖与家庭水族智能化管理的实际使用需求，具备良好的实用价值与落地意义。

摘要

本文设计并实现一套基于 STM32 单片机的智能饲喂水位监控控制系统。系统以 STM32F103C8T6 作为核心控制单元，利用水位传感器完成水体液位采集，通过 SG90 舵机模拟投喂动作，继电器驱动水泵实现自动加水，OLED 屏幕展示实时时间与水位数据。系统支持按键校准系统时间、配置五组定时投喂任务，到达预设投喂时刻时设备自动执行投喂并触发声光告警；水位低于设定阈值时自动启动水泵补水。系统搭载 JDY‑31 蓝牙模块与安卓 APP 建立无线通信，移动端可实时查看运行数据、修改水位阈值、远程启停投喂与配置定时任务。测试结果表明，该系统运行稳定，自动控制逻辑准确可靠，同时具备本地按键操作与移动端远程管控两种使用方式，能够实现水族养护自动化管理，适用于家庭水族饲养以及小型水产养殖场景。

总体方案

1. STM32F103C8T6 单片机：作为整个控制系统的核心主控硬件，负责采集传感器模拟信号、处理定时逻辑、控制舵机、继电器与声光告警器件，接收按键指令和蓝牙下发的 APP 控制命令，是整个装置的数据运算与指令调度中心；该型号外设接口充足，开发资料完善，适合本科嵌入式项目开发。
2. Water Sensor 水位传感器：用于实时采集容器内水位模拟量数据，将液位物理信号转换为单片机能识别的电信号，为水位阈值判断、自动补水功能提供原始采集数据。
3. SG90 微型舵机：作为投喂动作执行机构，通过舵机旋转模拟投喂投料动作，由单片机输出 PWM 信号控制转动角度与动作时长，实现定时投喂执行效果。
4. 电磁继电器模块：用来控制外接水泵电源通断，当检测水位低于阈值时，单片机控制继电器吸合启动水泵加水，水位满足条件后断开水泵供电。
5. OLED 液晶显示屏：作为本地可视化输出设备，用于显示当前系统时间、实时水位数值，切换展示定时任务配置界面，方便用户直接查看设备运行状态。
6. JDY‑31 蓝牙串口模块：负责建立单片机与安卓手机之间的无线数据传输链路，向上上传设备采集的水位、时间状态数据，向下转发 APP 下发的远程控制指令。
7. 无源蜂鸣器与 LED 指示灯：构成声光报警组件，定时投喂动作触发时，蜂鸣器鸣叫、LED 点亮完成声光提醒，投喂结束后停止告警输出。
8. 独立按键模块：一共配置 4 个功能按键，分别实现界面退出、界面切换、数值增加、数值减少功能，用于本地校准时间、编辑五组定时投喂参数，脱离手机独立完成设备配置。
9. PC 计算机：硬件程序编译烧录环境，使用 Keil MDK 完成单片机固件开发；同时作为 Android Studio 安卓应用的开发调试主机，完成 APP 代码编写与测试。
10. 安卓智能手机：作为上位机运行自制控制 APP，接收蓝牙上传的实时数据，提供可视化操作界面，实现远程查看、阈值修改、远程投喂控制与定时配置功能。

核心功能

基础功能

1. 实时数据显示功能：设备上电后 OLED 屏幕持续刷新展示系统实时时间以及当前采集到的水位数据，直观展示设备运行状态，用户可以直接在硬件终端查看基础运行信息，作为本地状态查看入口。
2. 本地时间校准功能：在数据显示界面按下按键 2 进入时间校准页面，再次按按键 2 切换选择待修改的时间字段，按键 3 实现数值增加，按键 4 实现数值减小，参数调整完毕后按下按键 1 保存并退出设置界面，实现本地手动校正系统时间。
3. 多组定时参数配置功能：按下按键 1 切换至定时管理界面，支持自定义设置 5 组独立投喂时间；使用按键 3、按键 4 选择目标定时序号，按下按键 2 进入时间编辑页面，再次按按键 2 切换时分字段完成时间修改，配置完成后按下按键 1 保存退出，满足多时段自动投喂的使用需求。

核心功能

1. 水位自动补水控制功能：系统循环读取水位传感器采集数据，将实时水位与预设阈值对比；当水位检测值低于设定阈值时，主控单片机驱动继电器闭合，启动水泵自动加水；水位达到标准后停止水泵工作，实现无人值守自动补水。
2. 定时自动投喂与声光报警功能：系统实时比对当前时间与已经保存的 5 组定时任务，时间匹配成功后控制 SG90 舵机转动完成模拟投喂动作，同时开启声光报警；当预设的投喂执行时长结束后，舵机复位，关闭声光告警提示，完成一次完整的自动投喂流程。
3. 手动本地投喂控制功能：系统切换至手动工作模式时，通过按键 3 可以直接控制舵机启停，随时手动触发或者停止投喂动作，应对临时人工投喂的使用场景。
4. 蓝牙数据无线传输功能：JDY‑31 蓝牙模块建立单片机和安卓 APP 之间的数据通道，硬件端定时上传水位、时间、设备工作状态，接收移动端下发的各类控制指令，完成上下位机数据交互。

辅助功能

1. APP 远程数据查看功能：安卓移动端连接蓝牙后，实时接收硬件上传的数据，在 APP 界面可视化展示水位信息与系统时间，远程掌握水族设备运行状态。
2. APP 远程参数配置功能：用户可以在手机端远程修改水位补水阈值，远程编辑定时投喂时间，无需靠近硬件设备完成参数调整。
3. APP 远程设备控制功能：支持在手机 APP 上远程开启、关闭投喂动作，下发启停指令直接控制舵机执行投喂操作，实现移动端远程管控。

技术路线

1. C 语言：作为 STM32 单片机固件的开发编程语言，完成 IO 端口配置、定时器计时、ADC 水位采集、PWM 舵机驱动、外部按键中断、串口蓝牙通信等底层业务逻辑代码编写。
2. Keil MDK5：嵌入式程序编译与开发环境，用于编写、编译、调试单片机 C 语言工程，生成可执行 hex 固件文件，完成程序烧录至 STM32 主控芯片。
3. STM32CubeMX：图形化单片机初始化配置工具，可视化配置时钟、定时器、ADC、串口、GPIO 引脚资源，自动生成底层初始化工程代码，简化硬件底层开发流程。
4. Android Studio：安卓移动端应用开发工具，用于开发蓝牙控制 APP，搭建可视化操作界面，实现蓝牙扫描配对、串口数据收发、控件交互逻辑开发。
5. Java 语言：安卓 APP 端的开发语言，完成蓝牙通信管理、数据解析、页面控件事件处理、定时参数读写业务逻辑开发。
6. JDY‑31 蓝牙串口通信协议：使用串口透传协议完成单片机与安卓 APP 之间的数据交互，自定义简单通信报文格式区分不同控制指令与上传数据。
7. OLED 屏幕驱动程序：基于 IIC 通信协议编写屏幕刷新驱动，实现文字、数字的界面绘制与页面切换显示效果。
8. ST‑Link 下载器驱动工具：用于将编译完成的程序固件烧录进 STM32 开发板，完成硬件程序下载与在线调试工作。
9. 串口调试助手：辅助测试工具，用于调试蓝牙收发数据，校验传感器采集数值，排查通信链路与控制逻辑故障。
10. Proteus 仿真软件（可选）：前期对硬件控制逻辑进行虚拟仿真验证，提前验证水位判断、舵机控制逻辑可行性，降低实物调试难度。

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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