專利名稱：基于體域網(wǎng)的奶牛體征監(jiān)測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于牲畜個(gè)體參數(shù)檢測技術(shù)，主要涉及一種對(duì)奶牛個(gè)體體溫、脈搏和活動(dòng)量三個(gè)關(guān)鍵生理參數(shù)進(jìn)行感知的設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，國外已展開利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)奶牛進(jìn)行監(jiān)測的研究。將個(gè)體識(shí)別系統(tǒng)同其它信息技術(shù)結(jié)合，建立了體重、產(chǎn)奶量、采食量、體溫、活動(dòng)量等自動(dòng)檢測系統(tǒng)；在牛脖子上佩戴全球定位系統(tǒng)和無線傳感器結(jié)點(diǎn)的項(xiàng)圈來記錄相關(guān)環(huán)境和牛的特征；采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)測量牛頸部的旋轉(zhuǎn)角度和運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)用分類樹來分類牛的行為。這些系統(tǒng)功能全，但價(jià)格昂貴，維護(hù)維修困難。我國奶牛養(yǎng)殖技術(shù)比較落后，絕大多數(shù)奶牛養(yǎng)殖場還在采用人工手段來測量奶牛體溫、脈搏等關(guān)鍵生理參數(shù)。近年來，雖然國內(nèi)也開展了對(duì)奶牛個(gè)體體征參數(shù)采集系統(tǒng)的研究，但對(duì)奶牛個(gè)體參數(shù)感知方面的技術(shù)還不成熟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是設(shè)計(jì)一種基于體域網(wǎng)的奶牛體征監(jiān)測設(shè)備，通過自動(dòng)檢測奶牛個(gè)體的體溫、脈搏和活動(dòng)量三個(gè)關(guān)鍵生理參數(shù)，經(jīng)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)將體溫、脈搏和活動(dòng)量這三個(gè)關(guān)鍵生理參數(shù)傳送到信息中心或終端，以實(shí)現(xiàn)奶牛個(gè)體體征監(jiān)測、奶牛疾病預(yù)防控制、奶牛發(fā)情期判斷、奶牛精細(xì)化飼養(yǎng)的目的。本發(fā)明的基本設(shè)計(jì)是，基于體域網(wǎng)的奶牛體征監(jiān)測設(shè)備包含體溫檢測模塊、脈搏檢測模塊和活動(dòng)量檢測模塊，其中體溫檢測模塊由第一 MSP430F149微處理器、第一CC2430無線通信模塊、MLX90614紅外溫度傳感器、第一電源組成，脈搏檢測模塊由第二MSP430F149微處理器、第二 CC2430無線通信模塊、血氧探頭傳感器、第二電源組成，活動(dòng)量檢測模塊由第三 MSP430F149微處理器、CC2431無線通信模塊、ADXL345三軸加速度傳感器、第三電源組成；以活動(dòng)量檢測模塊為中心節(jié)點(diǎn)，體溫檢測模塊的第一 CC2430無線通信模塊和脈搏檢測模塊的第二 CC2430無線通信模塊分別與活動(dòng)量檢測模塊的CC2431無線通信模塊無線連通，構(gòu)成無線體域網(wǎng)；各模塊結(jié)構(gòu)是:
①體溫檢測模塊:第一MSP430F149微處理器通過串口與第一 CC2430無線通信模塊相連，第一 CC2430無線通信模塊通過一片SP3223和MAX232與第一 MSP430F149微處理器的P3.4/UTXD0、P3.5/URXD0相連；MLX90614紅外溫度傳感器的四個(gè)引腳SCL/Vz、PWM/SDA、VDD、VSS 分別與第一 MSP430F149 微處理器的引腳 P1.2/TA1、Pl.3/TA2、DVCC, DVSS 相連；導(dǎo)線將第一電源與第一 MSP430F149微處理器連通；
②脈搏檢測模塊:第二MSP430F149微處理器通過串口與第二 CC2430無線通信模塊相連，第二 CC2430無線通信模塊通過一片SP3223和MAX232與第二 MSP430F149微處理器的P3.4/UTXDO、P3.5/URXD0相連；血氧探頭傳感器中的TSL235R光頻轉(zhuǎn)換器的三個(gè)引腳GND、VDD,OUT分別與第二 MSP430F149微處理器的引腳DVSS、AVCC、P6.0/A0相連；第二電源通過導(dǎo)線與第二 MSP430F149微處理器連通；③活動(dòng)量檢測模塊:第三MSP430F149微處理器通過串口與CC2431無線通信模塊相連，CC2431無線通信模塊通過一片SP3223和MAX232與第三MSP430F149微處理器的P3.4/UTXD0、P3.5/URXD0相連；ADXL345三軸加速度傳感器的四個(gè)引腳VCC33、GND、SCL、SDA分別與第三MSP430F149微處理器的引腳DVCC、DVSS, Pl.1/TAO, Pl.0/TACLK相連；導(dǎo)線將第三電源與第三MSP430F149微處理器連通。本發(fā)明應(yīng)用傳感器技術(shù)采集奶牛個(gè)體的體溫、脈搏和活動(dòng)量三個(gè)關(guān)鍵生理參數(shù)，通過無線體域網(wǎng)技術(shù)將采集到的體溫和脈搏傳送到中心節(jié)點(diǎn)活動(dòng)量檢測模塊，在嵌入式微處理器的控制下，對(duì)這三個(gè)關(guān)鍵生理參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和融合，并將處理后的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到CC2431無線通信模塊，CC2431無線通信模塊通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)傳送到信息中心或終端，以實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛體征的監(jiān)測。該裝置能及時(shí)自動(dòng)的檢測奶牛個(gè)體的體溫、脈搏和活動(dòng)量三個(gè)關(guān)鍵生理參數(shù)，具有操作簡單、自動(dòng)化程度高、測量精準(zhǔn)、使用方便、造價(jià)低廉、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的特點(diǎn)。


附圖是基于體域網(wǎng)的奶牛體征監(jiān)測設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖中件號(hào)說明:
1、體溫檢測模塊，2、脈搏檢測模塊，3、活動(dòng)量檢測模塊，4、第一 MSP430F149微處理器，5、第一 CC2430無線通信模塊，6、MLX90614紅外溫度傳感器，7、第一電源，8、第二MSP430F149微處理器，9、第二 CC2430無線通信模塊，10、血氧探頭傳感器，11、第二電源，12、第三MSP430F149微處理器，13、CC2431無線通信模塊，14、ADXL345三軸加速度傳感器，15、第三電源。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)·本發(fā)明最佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。基于體域網(wǎng)的奶牛體征監(jiān)測設(shè)備包含體溫檢測模塊1、脈搏檢測模塊2和活動(dòng)量檢測模塊3，其中體溫檢測模塊I由第
一MSP430F149微處理器4、第一 CC2430無線通信模塊5、MLX90614紅外溫度傳感器6、第一電源7組成，脈搏檢測模塊2由第二 MSP430F149微處理器8、第二 CC2430無線通信模塊9、血氧探頭傳感器10、第二電源11組成，活動(dòng)量檢測模塊3由第三MSP430F149微處理器12、CC2431無線通信模塊13、ADXL345三軸加速度傳感器14、第三電源15組成；以活動(dòng)量檢測模塊3為中心節(jié)點(diǎn)，體溫檢測模塊I的第一 CC2430無線通信模塊5和脈搏檢測模塊2的第
二CC2430無線通信模塊9分別與活動(dòng)量檢測模塊3的CC2431無線通信模塊13無線連通，構(gòu)成無線體域網(wǎng)；各模塊結(jié)構(gòu)是:
①體溫檢測模塊1:第一 MSP430F149微處理器4通過串口與第一 CC2430無線通信模塊5相連，第一 CC2430無線通信模塊5通過一片SP3223和MAX232與第一 MSP430F149微處理器4的P3.4/UTXDO、P3.5/URXD0相連；MLX90614紅外溫度傳感器6的四個(gè)引腳SCL/Vz、PWM/SDA、VDD、VSS 分別與第一 MSP430F149 微處理器 4 的引腳 P1.2/TA1、Pl.3/TA2、DVCC,DVSS相連；導(dǎo)線將第一電源7與第一 MSP430F149微處理器4連通；
②脈搏檢測模塊2:第二 MSP430F149微處理器8通過串口與第二 CC2430無線通信模塊9相連，第二 CC2430無線通信模塊9通過一片SP3223和MAX232與第二 MSP430F149微處理器8的P3.4/UTXDO,P3.5/URXD0相連；血氧探頭傳感器10中的TSL235R光頻轉(zhuǎn)換器的三個(gè)引腳GND、VDD、OUT分別與第二 MSP430F149微處理器8的引腳DVSS、AVCC、P6.0/A0相連；第二電源11通過導(dǎo)線與第二 MSP430F149微處理器8連通；
③活動(dòng)量檢測模塊3:第三MSP430F149微處理器12通過串口與CC2431無線通信模塊13相連，CC2431無線通信模塊13通過一片SP3223和MAX232與第三MSP430F149微處理器12的P3.4/UTXD0、P3.5/URXD0相連；ADXL345三軸加速度傳感器14的四個(gè)引腳VCC33、GND、SCL,SDA 分別與第三 MSP430F149 微處理器 12 的引腳 DVCC、DVSS、P1.1/ΤΑ0、Ρ1.0/TACLK 相連；導(dǎo)線將第三電源15與第三MSP430`F149微處理器12連通。
權(quán)利要求
1.一種基于體域網(wǎng)的奶牛體征監(jiān)測設(shè)備，其特征在于所述的設(shè)備包含體溫檢測模塊(I)、脈搏檢測模塊(2 )和活動(dòng)量檢測模塊(3 )，其中體溫檢測模塊(I)由第一 MSP430F149微處理器(4)、第一 CC2430無線通信模塊(5)、MLX90614紅外溫度傳感器(6)、第一電源(7)組成，脈搏檢測模塊(2 )由第二 MSP430F149微處理器(8 )、第二 CC2430無線通信模塊(9 )、血氧探頭傳感器(10)、第二電源(11)組成，活動(dòng)量檢測模塊(3)由第三MSP430F149微處理器(12)、CC2431無線通信模塊(13)、ADXL345三軸加速度傳感器(14)、第三電源(15)組成；以活動(dòng)量檢測模塊(3)為中心節(jié)點(diǎn)，體溫檢測模塊(I)的第一 CC2430無線通信模塊(5)和脈搏檢測模塊(2)的第二 CC2430無線通信模塊(9)分別與活動(dòng)量檢測模塊(3)的CC2431無線通信模塊(13)無線連通，構(gòu)成無線體域網(wǎng)；各模塊結(jié)構(gòu)是: ①體溫檢測模塊(I):第一MSP430F149微處理器(4)通過串口與第一 CC2430無線通信模塊(5 )相連，第一 CC2430無線通信模塊(5 )通過一片SP3223和MAX232與第一 MSP430F149微處理器(4)的P3.4/UTXD0、P3.5/URXD0相連；MLX90614紅外溫度傳感器(6)的四個(gè)引腳SCL/Vz、PWM/SDA、VDD、VSS 分別與第一 MSP430F149 微處理器(4)的引腳 P1.2/TA1、Pl.3/TA2、DVCC、DVSS相連；導(dǎo)線將第一電源(7)與第一 MSP430F149微處理器(4)連通； ②脈搏檢測模塊(2):第二MSP430F149微處理器(8)通過串口與第二 CC2430無線通信模塊(9 )相連，第二 CC2430無線通信模塊(9 )通過一片SP3223和MAX232與第二 MSP430F149微處理器(8)的P3.4/UTXD0、P3.5/URXD0相連；血氧探頭傳感器(10)中的TSL235R光頻轉(zhuǎn)換器的三個(gè)引腳GND、VDD、OUT分別與第二 MSP430F149微處理器(8)的引腳DVSS、AVCC,P6.0/A0相連；第二電源(11)通過導(dǎo)線與第二 MSP430F149微處理器(8 )連通； ③活動(dòng)量檢測模塊(3):第三MSP430F149微處理器(12)通過串口與CC2431無線通信模塊(13)相連，CC2431無線通信模塊(13)通過一片SP3223和MAX232與第三MSP430F149微處理器(12)的P3.4/UTXD0、P3.5/URXD0相連；ADXL345三軸加速度傳感器(14)的四個(gè)引腳 VCC33、GND、SCL、SDA 分別與第三 MSP430F149 微處理器(12)的引腳 DVCC, DVSS, Pl.1/TAO、PL 0/TACLK相連；導(dǎo)線將第三電源(15)與第三MSP430F149微處理器(12)連通。
全文摘要
基于體域網(wǎng)的奶牛體征監(jiān)測設(shè)備屬于牲畜個(gè)體參數(shù)自動(dòng)檢測技術(shù)；該設(shè)備包含體溫檢測模塊、脈搏檢測模塊和活動(dòng)量檢測模塊，三個(gè)模塊構(gòu)成無線體域網(wǎng)；體溫檢測模塊由第一MSP430F149微處理器、第一CC2430無線通信模塊、MLX90614紅外溫度傳感器、第一電源構(gòu)成；脈搏檢測模塊由第二MSP430F149微處理器、第二CC2430無線通信模塊、血氧探頭傳感器、第二電源構(gòu)成；活動(dòng)量檢測模塊由第三MSP430F149微處理器、CC2431無線通信模塊、ADXL345三軸加速度傳感器和第三電源構(gòu)成；本設(shè)備操作簡單，自動(dòng)化程度高，測量精準(zhǔn)，使用方便，造價(jià)低廉，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)A61B5/02GK103230265SQ20131016268
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者蘇中濱, 沈維政, 初永良, 孔慶明, 鄭爽 申請(qǐng)人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)