【毕设-基于STM32单片机的宠物/老人/电子围栏防丢失系统设计】

设计题目：基于STM32单片机的宠物/老人/电子围栏防丢失系统设计

1.设计功能介绍

1. GPS定位功能：通过集成的GPS模块，系统能够实时获取宠物的位置信息，并将数据发送给用户的智能手机，帮助主人随时了解宠物所在的位置。
2. 电子围栏设置：一旦宠物离开这个主人一定范围区域，系统会立即向主人的手机发送警告通知。
3. 低电量报警功能：当设备电池电量低于一定水平时，它会自动向用户的移动设备发送警告，提示及时充电以避免设备失效。
4. 紧急呼叫功能：在设备上设置SOS按钮，当宠物遇到危险时，主人可以通过应用程序一键发出求救信号，寻求附近的人帮助。
   

2.作品演示介绍

实物演示视频

基于STM32单片机的宠物/老人/电子围栏防丢失系统设计【毕设/课设】【实物+C程序+原理图+设计要求+设计原理报告】

有需要请看演示视频主页介绍。

3.系统电路介绍

（1）主控电路设计
主控电路以STM32F103C8T6为核心，负责整个系统运行。单片机通过VDD和GND连接3.3V电源与地，并在两者间并联多个滤波电容以消除高频噪声，确保稳定运行。PA13和PA14引脚用于SWD接口实现程序下载与调试。复位电路由S1、R1和C3组成，按下S1可触发NRST引脚低电平复位单片机。晶振电路由8MHz晶体X1和C1、C2构成，为单片机提供时钟信号，经内部倍频至72MHz提升运算速度。
（2）电源电路设计
电源电路包含充电与稳压两部分。TP4056作为锂电池充电管理芯片，采用恒流/恒压模式，实现对电池的安全充电，并通过LED指示充电状态。SX1308升压模块将电池电压升至5V，再通过AMS1117稳压至3.3V供单片机使用。C12、C13、C10、C11等电容用于输入输出滤波，R3、R4分压网络用于检测输出电压。L3红色LED串联R6指示3.3V电源状态，确保各模块稳定供电。
（3）定位电路设计
定位电路采用ATGM336H GPS模块，用于获取精确位置信息。模块通过5V电源供电，GND接地形成回路。PA9（RX）、PA10（TX）实现与单片机的串口通信，传输NMEA协议数据；PA11（PPS）每秒输出一次脉冲信号用于时间同步。该模块支持多卫星系统，具备高灵敏度与强抗干扰能力，适用于复杂环境下的定位需求。
（4）按键电路设计
按键电路由PB5、SW1和GND组成，用于输入控制指令。当SW1未按下时，PB5悬空保持高电平；按下后SW1闭合，PB5接地形成低电平，单片机检测到电平变化后执行相应操作。此设计简单可靠，适用于手动触发求救信号或功能切换，提高设备交互性。
（5）显示电路设计
显示电路采用0.96寸OLED屏，通过I²C协议与单片机通信。VCC接3.3V电源，GND接地。PB13（SDA）传输数据，PB14（SCL）提供同步时钟信号。模块内部驱动电路根据接收数据控制像素发光，实现文字与图像显示。该屏幕自发光、对比度高、响应快，适合低功耗便携式设备，实时反馈系统状态与定位信息。
（6）蜂鸣器电路设计
蜂鸣器电路由B1、Q1、R11和R13组成，用于声音报警。PB6控制Q1导通与截止，进而驱动蜂鸣器发声。R11限流保护Q1基极，R13增强电路稳定性。当PB6为高电平时，Q1导通，蜂鸣器通电发出警报；低电平时Q1关闭，停止发声。该电路结构简单，响应迅速，适用于紧急情况下的声光提示。
（7）无线通信电路设计
无线通信电路基于Air724UG模块，实现蜂窝网络连接与数据传输。模块VCC接5V电源，GND接地。PA2（TX1）与PA3（RX1）实现与单片机串口通信，发送与接收数据。RST引脚用于复位模块，确保其正常启动与运行。该模块支持语音通话、短信收发及远程数据传输，适用于物联网应用，保障设备在无Wi-Fi环境下仍能联网通信。

4.程序流程介绍

程序流程从系统初始化开始，随后初始化网络参数并尝试连接阿里云。若连接成功，系统将获取经纬度数据和读取电量值，并在液晶屏上显示这些信息。在此过程中，如果用户按下求救键，系统会立即发送求救信息。系统持续监听阿里云的数据指令，一旦接收到位置指令，则上传当前数据至云端。

5.手机APP介绍

Android Studio是专为Android应用开发设计的官方集成开发环境IDE，它基于IntelliJ IDEA构建，提供了专业开发者和新手所需的所有工具，从代码编辑、调试到测试和性能优化。它集成了丰富的布局编辑器，支持实时预览UI设计，并提供了一系列模板和组件，加速了界面开发流程。通过Gradle构建系统，开发者可以管理依赖和不同设备配置。Android Studio还包括强大的模拟器，允许开发者在各种虚拟设备上测试应用表现。内置的分析工具可以帮助识别性能瓶颈。Android Studio凭借其全面的功能集和用户友好的界面，成为Android开发者的首选工具。
手机APP软件使用的是Android studio来编写的，在设计手机APP界面时，先打开Android Studio并选择布局文件activity_main.xml。在左侧的Palette面板中找到所需的组件，TextView、Button和ImageView将它们拖放到中间的设计区域。调整这些组件的位置和大小，让它们排列整齐且符合设计需求。添加显示时间、地图类型选项、距离目标和设备电量信息的文本框，以及设定阈值、获取设备位置和启动定位的按钮。最后通过右侧的属性面板设置每个组件的具体属性，如文字内容、颜色和字体等，实现美观且功能完善的界面设计。

手机APP界面图

6.设计交付介绍

设计交付包括题目选择、开题答辩、实物制作、论文撰写、毕业答辩这几个阶段，这几个阶段都可以包括。

6.1 题目选择

毕业设计从选题开始，先进行选题，学生需将拟定的题目提交给指导老师审核，确认是否具备可行性。若题目通过，即可进入开题报告撰写阶段；若未通过，则需重新选题，直至获得老师认可。

6.2 开题答辩

完成开题报告后，需要准备开题答辩PPT，向评审老师详细讲解设计目标、功能模块及技术实现路径，接受老师的提问和建议。根据反馈意见，对开题报告进行修改和完善。

6.3 实物制作

实物部分可根据开题内容由我方代为开发，包括硬件搭建、软件编程及系统调试等环节。完成后提供演示视频、源代码、原理图等全套资料，并支持客户验收确认。

6.4 论文撰写

论文主要由学生自行撰写，我方可提供辅助理解的设计文档和技术答疑服务。如需代写，也可单独收费并包降重服务，文档内容旨在帮助理解设计思路，避免直接照搬，确保论文原创合规。

6.5 毕业答辩

毕业答辩必须由学生本人完成，我方无法代为答辩。但在此过程中，我可以提供全面的学习支持与答疑服务，帮助你深入理解整个设计流程与关键技术点，协助你准备好答辩材料，提升答辩成功率，确保顺利通过毕业环节。