基于ZigBee的奶牛采食量自動(dòng)記錄儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種奶牛采食量記錄儀，尤其涉及一種基于ZigBee的奶牛采食量自動(dòng)記錄儀。
【背景技術(shù)】
[0002]奶牛的采食量直接影響奶牛身體發(fā)育以及牛奶產(chǎn)量，持續(xù)地保持奶牛較高的采食量，不僅能使奶牛獲得全面、豐富的營(yíng)養(yǎng)元素，正常地生長(zhǎng)發(fā)育，還可以實(shí)現(xiàn)理想的產(chǎn)奶量。準(zhǔn)確地檢測(cè)和計(jì)算奶牛的實(shí)時(shí)采食量，是科學(xué)制定奶牛營(yíng)養(yǎng)方案的基礎(chǔ)。目前，奶牛采食量實(shí)時(shí)檢測(cè)的主要問(wèn)題是檢測(cè)精度較低，主要是以群體奶牛為對(duì)象，并且有的檢測(cè)方法還影響奶牛的采食行為和采食量。若能對(duì)個(gè)體奶牛的采食量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，將對(duì)整個(gè)畜牧業(yè)來(lái)說(shuō)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就是提供一種基于ZigBee的奶牛采食量自動(dòng)記錄儀。
[0004]本實(shí)用新型的該目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，基于ZigBee的奶牛采食量自動(dòng)記錄儀，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集部分，用于采集奶牛的采食量；無(wú)線通信部分，用于數(shù)據(jù)的傳輸；上位機(jī)監(jiān)控部分，用于收集數(shù)據(jù)并顯示在屏幕上。
[0005]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集部分包括若干個(gè)數(shù)據(jù)采集終端，所述數(shù)據(jù)采集終端包括處理模塊和分別與處理模塊連接的奶牛耳標(biāo)識(shí)別器、飼料重量采集器、編程接口、天線、電源。
[0006]進(jìn)一步，所述處理模塊包括微處理芯片CC2430，所述微處理芯片CC24330的21管腳接對(duì)地第一電容Cl，19管腳接對(duì)地第二電容C2，21管腳與19管腳之間并聯(lián)第一晶振Y1，第一晶振Yl的兩端分別與第一電容Cl、第二電容(C2)的非接地端連接；微處理芯片CC2430的42管腳接對(duì)地第三電容C3，26管腳接對(duì)地第一電阻Rl，22管腳接對(duì)地第二電阻R2 ;第10管腳經(jīng)依次連接的第十電阻R10、第十九電容C19接地；第十電阻RlO與第十九電容C19的公共端經(jīng)第九電阻C9接第一電源，經(jīng)第一按鈕開(kāi)關(guān)SI接地；第7、20、47、23、41管腳接第一電源，第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8并聯(lián)，第六電容C6的一端與第一電源連接，另一端接地；第24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40管腳接第二電源，第十電容C10、第^^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13并聯(lián)，第十電容ClO的一端與第二電源連接，另一端接地；第44管腳接對(duì)地第十五電容C15，第43管腳接對(duì)地第十四電容C14，第44、43管腳之間并聯(lián)第二晶振Y2，第二晶振Y2的兩端分別與第十四電容C14、第十五電容C15的非接地端連接；第34、32管腳間并聯(lián)第一電感LI ;第34管腳與第一電感LI的公共端連接一 PCB微波傳輸線，PCB微波傳輸線的另一端與第一電感LI的另一端連接，第33管腳經(jīng)第二電感L2與PCB微波傳輸線連接，PCB微波傳輸線與第32管腳的公共端經(jīng)依次連接的第三電感L3、第九電容C9與天線連接。
[0007]進(jìn)一步，所述飼料重量采集器包括傳感器、信號(hào)放大部分和模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，所述傳感器用于采集飼料重量信息并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，所核信號(hào)放大部分將模擬信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換部分輸入到微處理芯片CC24330中。
[0008]進(jìn)一步，所述信號(hào)放大部分包括第一運(yùn)放U2、第二運(yùn)放U3、第三運(yùn)放U4、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第一滑動(dòng)變阻器RW3和第二滑動(dòng)變阻器RW4 ;所述第一運(yùn)放的反向輸入端經(jīng)第一滑動(dòng)變阻器與第二運(yùn)放的反向輸入端連接，第一運(yùn)放的反向輸入端經(jīng)第三電阻與第一運(yùn)放的輸出端連接，第二運(yùn)放的反向輸入端經(jīng)第六電阻與第二運(yùn)放的輸出端連接，第一運(yùn)放的輸出端經(jīng)第四電阻與第三運(yùn)放的反向輸入端連接，第二運(yùn)放的輸出端經(jīng)第七電阻與第三運(yùn)放的正向輸入端連接，第三運(yùn)放的反向輸入端經(jīng)第五電阻與第三運(yùn)放的輸出端連接，第三運(yùn)放的輸出端經(jīng)第十二電阻與第四運(yùn)放的反向輸入端連接，第四運(yùn)放的反向輸入端經(jīng)第十三電阻與第四運(yùn)放的輸出端連接；第四運(yùn)放的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換部分的輸入端連接；第三運(yùn)放的正向輸入端與第七電阻的公共端接對(duì)地第八電阻；第四運(yùn)放的正向輸入端經(jīng)依次連接的第十五電阻、第二滑動(dòng)變阻器的一部分、第十一電阻接電源；第四運(yùn)放的正向輸入端經(jīng)依次連接的第十五電阻、第二滑動(dòng)變阻器的另一部分、第十四電阻接地；所述第一運(yùn)放的正向輸入端、第二運(yùn)放的正向輸入端接傳感器的輸出信號(hào)。
[0009]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型對(duì)個(gè)體奶牛的采食量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。該系統(tǒng)使用ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛采食量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。
【附圖說(shuō)明】
[0010]本實(shí)用新型的【附圖說(shuō)明】如下。
[0011]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2為數(shù)據(jù)采集終端結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖3為微處理器芯片及外圍電路圖；
[0014]圖4為信號(hào)放大部分電路圖；
[0015]圖5為全橋測(cè)量電橋圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，基于ZigBee的奶牛采食量自動(dòng)記錄儀，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集部分，用于采集奶牛的采食量；無(wú)線通信部分，用于數(shù)據(jù)的傳輸；上位機(jī)監(jiān)控部分，用于收集數(shù)據(jù)并顯示在屏幕上。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理:在奶牛左邊耳朵上打上耳標(biāo)，設(shè)計(jì)只能容許一頭奶牛進(jìn)出的采食區(qū)域，并在采食區(qū)域安裝精確的計(jì)重儀器，每個(gè)耳標(biāo)中都存儲(chǔ)有奶牛的編號(hào)和相關(guān)信息。當(dāng)奶牛到達(dá)采食區(qū)域采食時(shí)，傳感器將采集到奶牛耳標(biāo)中的信息，并將奶牛采食開(kāi)始和結(jié)束時(shí)飼料的重量、開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間等通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給ZigBee基站，再由ZigBee基站將數(shù)據(jù)由串口傳送給PC機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和記錄。
[0019]如圖2所示，所述數(shù)據(jù)采集終端包括處理模塊和分別與處理模塊連接的奶牛耳標(biāo)識(shí)別器、飼料重量采集器、編程接口、天線、電源。
[0020]CC2430芯片需要很少的外圍部件配合就能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的收發(fā)功能。電路使用一個(gè)非平衡天線，連接非平衡變壓器可使天線性能更好。電路中的非平衡變壓器由電容和電感以及一個(gè)PCB微波傳輸線組成。內(nèi)部T/R交換電路完成LNA和PA之間的交換。用I個(gè)32MHz的石英諧振器和2個(gè)電容構(gòu)成一個(gè)32 MHz的晶振電路。用I個(gè)32.768 kHz的石英諧振器和2個(gè)電容構(gòu)成一個(gè)32.768 kHz的晶振電路。電壓調(diào)節(jié)器為所有要求1.8V電壓的引腳和內(nèi)部電源供電。引出所有可用1/0，并提供RS232串行接口，用于系統(tǒng)的擴(kuò)充和通信等功能。
[0021]如圖3所示，所述處理模塊包括微處理芯片CC2430，所述微處理芯片CC24330的21管腳接對(duì)地第一電容Cl，19管腳接對(duì)地第二電容C2，21管腳與19管腳之間并聯(lián)第一晶振Y1，第一晶振Yl的兩端分別與第一電容Cl、第二電容(C2)的非接地端連接；微處理芯片CC2430的42管腳接對(duì)地第三電容C3，26管腳接對(duì)地第一電阻Rl，22管腳接對(duì)地第二電阻R2 ;第10管腳經(jīng)依次連接的第十電阻R10、第十九電容C19接地；第十電阻RlO與第十九電容C19的公共端經(jīng)第九電阻C9接第一電源，經(jīng)第一按鈕開(kāi)關(guān)SI接地；第7、20、47、23、41管腳接第一電源，第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8并聯(lián)，第六電容C6的一端與第一電源連接，另一端接地；第24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40管腳接第二電源，第十電容C10、第^^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13并聯(lián)，第十電容ClO的一端與第二電源連接，另一端接地；第44管腳接對(duì)地第十五電容C15，第43管腳接對(duì)地第十四電容C14，第44、43管腳之間并聯(lián)第二晶振Y2，第二晶振Y2的兩端分別與第十四電容C14、第十五電容C15的非接地端連接；第34、32管腳間并聯(lián)第一電感LI ;第34管腳與第一電感LI的公共端連接一 PCB微波傳輸線，PCB微波傳輸線的另一端與第一電感LI的另一端連接，第33管腳經(jīng)第二