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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 的智能水产养殖水体监控控制系统设计与实现
2. 基于 STM32 的养殖池温水位监测与自动投喂增氧系统设计
3. 基于 STM32 与蓝牙 APP 的智能水族箱综合管控系统设计
4. 基于 STM32 的水体环境监测与自动补水加热控制系统开发
5. 基于 STM32 单片机的水产养殖智能定时作业控制系统设计
6. 基于 STM32 与安卓 APP 的养殖环境智能预警控制系统设计
7. 基于 STM32 的多模式水体养殖智能调控平台设计与实现
8. 基于 STM32 单片机的水族环境监测与远程控制系统开发
9. 基于蓝牙通信与 STM32 的养殖池自动化运维系统设计
10. 基于 STM32 的水体温湿度采集、自动投喂及报警系统设计
11. 基于 STM32 单片机的智能水产养殖多模式控制系统研发
12. 基于 STM32 与 Android APP 的水族环境远程监控系统设计
13. 基于 STM32 的养殖水体阈值控制与定时作业系统设计
14. 基于 STM32 单片机的智能水族箱自动补水加热控制系统
15. 基于蓝牙传输的 STM32 养殖环境监测与远程管控系统实现
16. 基于 STM32 的水产养殖定时投喂增氧智能控制系统开发
17. 基于 STM32 单片机的水体状态监测蜂鸣报警系统设计
18. 基于 STM32 多模式控制的智能水产养殖管理系统设计
19. 基于 STM32 与移动端 APP 的养殖水体智能调控系统设计
20. 基于 STM32 单片机的水产养殖环境感知与自动化控制系统

项目研究背景

水产养殖、观赏水族饲养行业规模持续扩张，传统人工管护模式依然占据较大比重。人工巡检方式存在实时性差、人力成本高、管控精度不足等问题，管理人员难以持续监测水体温度、水位关键参数，水温异常、水位不足等问题无法及时处置，极易造成养殖生物受损。市面上现有简易养殖设备大多功能单一，仅支持单一参数监测，缺少加热、补水、定时投喂、增氧一体化联动控制能力，多数设备仅支持本地操作，缺乏移动端远程管控渠道，设备操作模式选择灵活性不足。随着物联网嵌入式技术、移动端开发技术不断成熟，以 STM32 单片机为控制核心的智能管控方案逐步落地。依托传感器采集环境数据，结合蓝牙无线通信技术搭建移动端 APP 控制终端，能够实现水体环境自动监测、阈值联动控制、定时任务执行与远程管理。在此行业背景下，本文设计一套集成温水位监测、自动运维、多模式控制、蓝牙远程交互的智能养殖控制系统，解决传统养殖管护方案智能化程度低、集成度不足、无法远程监控的痛点，为中小型水产养殖、水族饲养场景提供低成本自动化解决方案。

摘要

本系统以 STM32F103C8T6 单片机作为主控核心，设计一套集水体环境监测与自动化控制于一体的智能养殖控制系统。系统利用 DS18B20 温度传感器、水位传感器采集水体实时数据，通过 OLED 显示屏完成本地数据展示。系统支持手动、自动、定时三种工作模式，可实现自动加热、自动补水、定时投喂与定时增氧功能，参数异常时触发蜂鸣器报警。系统搭载 JDY-31 蓝牙模块，实现单片机与安卓 APP 的数据交互。用户能够通过安卓移动端 APP 远程查看环境数据、设置控制阈值、配置定时任务、远程操控各类执行设备。论文完成硬件电路搭建、单片机控制程序开发、Android 客户端设计与系统整体联调测试。测试结果表明，系统各项功能运行稳定，能够满足中小型水产养殖、水族饲养场景自动化管控需求，具备较强实用价值。

总体方案

1. 主控单元：STM32F103C8T6 单片机

   作用：系统核心运算与控制单元，完成传感器数据读取、逻辑判断、外设驱动、蓝牙数据收发、按键指令解析。选型理由：芯片资源充足，具备多路 GPIO、定时器、串口外设，开发资料丰富，适配本科嵌入式开发，成本适中，能够承载本项目全部控制逻辑。

2. 数据采集硬件

   DS18B20 温度传感器：采集水体温度数据，数字信号输出，布线简单，适用于水体测温场景；水位传感器：实时采集水位高度信息，向主控芯片传输水位模拟信号，用于水位阈值判断。

3. 人机交互硬件

   OLED 显示屏：本地实时展示温度、水位监测数据；独立按键模组，共 4 枚按键，用于模式切换、参数选择、阈值增减、设备启停控制。

4. 执行器硬件

   多路继电器模块：分别驱动加热片、补水水泵、增氧泵；舵机：模拟投喂机构，完成定时投喂动作；蜂鸣器：异常状态声光报警输出。

5. 无线通信硬件：JDY-31 蓝牙模块

   作用：实现单片机与安卓手机之间无线数据双向传输，上传监测数据，下发 APP 远程控制指令；选型理由：串口通信易于开发，成本低，满足短距离无线通信需求。

6. 软件运行硬件环境

   计算机（Windows 系统）：用于单片机程序编译下载、Android APP 开发调试；安卓智能手机：安装 APP，作为远程控制终端。

核心功能

基础功能

1. 环境数据采集与本地显示功能

   系统通过 DS18B20、水位传感器不间断采集水体温度、水位信息，主控芯片完成数据处理后，将实时数值推送至 OLED 屏幕持续展示，方便现场人员直观查看水体状态，是所有自动控制逻辑的数据基础。

2. 本地按键交互功能

   搭载 4 枚实体按键，实现系统本地操作，支持模式切换、参数调整、设备本地控制，在无手机 APP 的场景下也能独立完成系统操作，保障系统离线可用。

核心功能

3. 多运行模式切换功能

   支持自动模式、定时模式、阈值设置模式、手动模式四种模式循环切换，适配不同养殖管护场景。自动模式依靠预设阈值自主运行；定时模式用于周期性投喂增氧；手动模式方便调试与临时干预；阈值模式用于修改系统控制参数。

4. 自动模式阈值联动控制功能

   自动模式下持续比对采集数据与预设阈值。水体温度低于阈值自动启动加热设备；水位低于阈值自动启动补水水泵；温度、水位出现异常数值时，立即驱动蜂鸣器进行报警，实现无人值守自动管控。

5. 定时任务控制功能

   在定时模式下，用户可设定投喂、增氧任务的启动时刻与持续运行时长。系统到达设定时间自动开启对应设备，计时结束后自动关闭舵机投喂机构、增氧泵，完成周期性水产养护作业。

6. 手动设备控制功能

   手动模式下，按键 2、按键 3 实现设备上下选择，按键 4 控制选中设备启停，可本地手动操控加热、补水、投喂、增氧、报警设备，满足临时人工干预需求。

7. 阈值参数配置功能

   阈值设置模式下，通过按键切换待修改参数，利用按键完成阈值数值增减，本地完成温度、水位控制阈值自定义，适配不同养殖品种的环境要求。

远程与辅助功能

8. 蓝牙无线数据传输功能

   JDY-31 蓝牙模块建立单片机与安卓 APP 通信链路，单片机实时上传温度、水位监测数据，同时接收 APP 下发的各类控制指令。

9. Android 移动端 APP 远程监控功能

   APP 实时展示水体监测数据；远程配置投喂、增氧定时任务；远程启停加热、补水、投喂、增氧报警设备；远程修改各项控制阈值，实现移动端远程管控。

技术路线

1. 硬件开发技术：STM32 单片机开发（C 语言）

   用途：编写单片机底层驱动程序，实现传感器数据读取、OLED 屏幕驱动、按键扫描、继电器、舵机控制、串口蓝牙通信逻辑，完成系统控制核心程序开发。

2. 开发环境：Keil MDK5

   用途：STM32 单片机程序代码编写、编译、调试与程序烧录。

3. 电路设计工具：Altium Designer

   用途：硬件原理图设计，辅助搭建系统外围电路。

4. 移动端开发语言：Java

   用途：Android APP 客户端程序开发，实现蓝牙通信、数据展示、交互界面、指令下发逻辑。

5. APP 开发工具：Android Studio

   用途：安卓应用界面布局、业务逻辑开发、APP 模拟器调试、安卓安装包生成。

6. 通信协议：串口 UART 通信

   用途：实现单片机与 JDY-31 蓝牙模块之间的数据双向传输，规范收发数据通信协议。

7. 调试工具：串口调试助手、逻辑分析仪

   用途：硬件通信调试，监测串口收发数据，排查软硬件通信故障。

8. 测试工具：安卓真机、万用表

   用途：系统整机软硬件联调，硬件电路电压检测、系统整体功能测试。

9. 文档工具：Microsoft Word、Visio

   用途：毕业设计文档撰写、系统架构框图、流程图绘制。

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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