畜禽信息採集—接收處理器的製作方法

2023-04-24 09:26:11 2

專利名稱：畜禽信息採集—接收處理器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種動物信息採集接收處理裝置，尤其是一種畜禽信 息採集一接收處理器，屬於養殖監管儀器技術領域。
技術背景畜禽個體信息的採集以及接收處理是現代化養殖的重要工作。如 果養殖場所沒有畜禽信息採集接收處理手段，將難以區分畜禽個體， 無法根據畜禽生長需要適時調節養殖環境。而養殖環境的調節滯後， 常常引起應激等不利於畜禽生長的問題。-險索發現,申請日為2004. 09. 10、申請號為200420093249. 3、 公告號為CN2758866、名稱為《乙太網接口環境信息採集器》的中國 專利公開了一種環境信息採集器，由前面板、顯示器、觸摸輸入按鍵、 網絡在線狀態指示燈、主電路板、控制模塊、電源接口、乙太網接口、 串行通訊接口、傳感器信號輸入接口和塑料儀器盒共同組成，可用於 溫室大棚環境信息、工作場所環境信息、禽畜養殖舍環境信息等的自 動測量和網絡數據共享。然而，這種信息採集器無法實現包括脈搏、 體溫、步態等多種畜禽個體信息的採集。雖然藉助動物定位射頻UF)技術，即藉助附著在動物身上的射 頻發射器，通過相應的接收器可以接收到動物的位置信息，但此類信 息釆集器不僅無法實現包括脈搏、體溫、步態等多種動物個體信息的 採集，並且其中的無線RF晶片長期處於工作狀態，功耗大，因此對 於養殖業並無實用價值。 發明內容發明的目的在於提出一種可適時釆集畜禽個體多種生理信息，並且低功耗、體積小巧的畜禽信息採集一接收處理器，從而使其可以 養殖業切實推廣應用。為了達到以上目的，本發明的畜禽信息釆集一接收處理器包括採集發射單元和接收處理單元；所述採集發射單元主要由第一單片機、 無線信號發射電路、傳感器和振蕩接收電路構成；所述傳感器的輸出 端接第 一單片機的採集信號輸入端，用以將採集到的相應畜禽個體信 息輸入第一單片機；所述振蕩接收電路的輸出端接第一單片機的振蕩 信號輸入端，用以接收所述接收處理單元發出的振蕩信號，並輸入到 第一單片機；所述第一單片機的發射控制端接無線信號發射電路的受 控端，用以在接收到振蕩信號後發出喚醒信號，喚醒無線信號發射電 路發送採集到的畜禽個體信息；所述接收處理單元主要由第二單片 機、無線信號收發電路和振蕩電路構成；所述振蕩電路的振蕩信號輸 出端通過第 一光耦器件與第二單片機的輸入端耦合連接，用以將產生 的振蕩信號輸入到第二單片機；所述第二單片機的收發端與所述無線 信號收發電路連接，用以向外界發射振蕩信號，並接收所述採集發射 單元發送的採集信息。上述信息採集單元中的傳感器可以包括監測步態的振動傳感器、 監測脈搏的微動傳感器以及監測體溫的溫度傳感器等。上述接收處理單元中可以含有計算機接口電路，所述第二單片機 的輸出端通過第二光耦器件與所述計算機接口電路的對應埠耦合 連接，用以聯接上位才幾。使用時，將採集發射單元酌情附著在畜禽個體上，例如監測步態 的振動傳感器可以附著在腿部、監測脈搏的微動傳感器可以附著在頸 部，監測體溫的溫度傳感器可以附著在耳後等。這些傳感器可以採集 反映畜禽個體的生理信息的步態、體溫、脈搏的有關信息，傳送給第一單片機。無線信號發射電路通常處於休眠狀態，並不向外發送信息。 接收處理單元安置在養殖場所的固定位置，振蕩電#續發出振蕩信 號，通過第二單片機控制，由無線信號收發電路發射出去，有效距離通常為3米左右。當畜禽個體進入該距離範圍時，^接收處理單元的無 線信號收發電路發射出去的振蕩電磁信號被採集發射單元的振蕩接 收電路接收，進而通過第一單片機喚醒無線信號發射電路，將採集到 的畜禽個體的生理信息發送出去，由就近的接收處理單元的無線信號 收發電路接收，傳輸給第二單片機進行處理。必要時可以傳送給上位 機集中處理。當採集信息發送完成後，採集發射單元的無線信號發射 電路受控自動恢復到節能的休眠狀態。由此可見，採用本發明的技術方案後，採集發射單元的功耗大大 降低，無需配備大容量電池電源，易於實現小型化，便於將其附著在 畜禽身上推廣應用，並且可以按需採集多種畜禽生理信息，便於進行 養殖場所的監控管理，為規才莫化的科學養殖奠定基礎。


圖1為本發明一個優選實施例的採集發射單元電路原理圖。 圖2為本發明一個優選實施例的接收處理單元電路原理圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的畜禽信息採集器包括圖l所示的採集發射單元和圖2 所示的接收處理單元。採集發射單元主要含有MSP430F149型單片機、GW100B晶片構成 的無線信號發射電路、J04P晶片構成的振蕩接收電路、ND晶片構成 的振動傳感器、SV801晶片構成的微動傳感器。作為振蕩接收電路的 J04P晶片2、 4腳通過並聯電阻R9A和電容C10構成的調理電路接單片機的振蕩信號輸入端，即接收引腳20腳相連接。當未接收電磁信 號時，J04P的4腳為低電平輸出狀態，當接收到電磁振蕩信號後輸 出變為高電平狀態，輸出信號經調理電路濾波及電流-電壓轉換後輸 入到單片才幾接收引腳。J04P晶片的2腳接電阻R9A與電容C10U的輸 入端並接地，J04P晶片的4腳接電阻R9A與電容C10U的輸出端，J04P 晶片的1腳接電源。作為無線信號發射電路的GW100B晶片具有休眠 態，其l、 2、 4腳分別與MSP430F149單片機的發射控制端34、 35、 42腳相連接，此外GW100B晶片的O腳接地，3腳接電源。傳感器電 路設有兩路 一路是ND振動傳感器，其正極信號輸出端通過串聯的 電阻R7A、電容C9與MSP430F149單片機的相應端23腳相連接，該 輸出端還經二極體Dl和電阻R8A接地，ND傳感器的正極通過電阻R6A 接電源，ND傳感器的負極接地。當ND傳感器當處於靜止狀態時，輸 出為低電平狀態，當有振動發生時輸出高電平信號，輸出信號經濾波 整形後輸入到單片機的23腳。該信號的強度可通過接在MSP43(^149 單片機調控端24腳的R4、 R5調整。該調控端與可變電阻R5的調節 端相接，該可變電阻R5—端接地，另一端通過固定電阻R4接電源， 構成振動強度檢測信號調節電路，其輸出電平可通過R5調節，與ND 傳感器發出的信號進行比較，只有當ND發出信號的強度高於此信號 時方為有效。另一路傳感器電路是SV801微動傳感器，其三個輸出端 分別與MSP430F149單片機的58、 62、 64腳連接。畜禽信息接收處理器的接收處理單元如圖2示，主要含有另一 P430F149單片機、F05C晶片構成的振蕩電路、另一GW100B晶片構成 的無線信號收發電路和MAX232晶片構成的計算機接口電路。單片機 MSP430F149的收發端34、 35腳分別與GW100B晶片的對應端1、 2腳 連接。單片機MSP430F149的振蕩信號輸入端"腳通過第一光耦DPT3與振蕩電路F05C晶片的振蕩信號輸出端1、 3腳耦合連接。單片機 MSP430F149的輸出端32腳以及輸入端33腳分別通過第二光耦DPT2 和第三光耦DPT3與MAX232晶片的11、 12腳連接，進而可以與上位 計算機聯機，實現雙向信息交互。此外，圖2中還含有電源轉換晶片 MC34063，為單片機提供所需的電壓。與單片機調試埠連接的JTAG 調試接口晶片用於啟用前的調試。使用時，將採集發射單元安置於畜禽個體上，監測步態的振動傳 感器附著在腿部、監測脈搏的微動傳感器附著在頸部，這樣可以對個 體包括步態、脈搏在內的生理信息進行採集，從而通過4全測步態等來 推理個體的生理狀況。接收處理單元安置在養殖場適當固定位置。為 減小功率消耗，畜禽個體身上採集發射單元的無線信號發射電路置於 低功耗的休眠狀態。接收處理單元的振蕩電路(F05C)持續發送振蕩 信號，通過單片機控制，由無線信號收發電路(GW100B)向外發出。 當畜禽個體進入接收處理單元周圍3米左右範圍內時，採集發射單元 的振蕩接收電路(J04P )接收到此無線振蕩喚醒信號後，經過條理電 路傳送給其單片機(MSP430F149),再通過單片機控制，喚醒無線信 號發射電路(GW100B)，將採集到的信息發送出去，由接收處理單元 的無線信號收發電,收，經其單片機通過MAX232接口電路晶片傳 輸到上位計算機，進行採集數據匯集處理，進而實現所需的環境調控。 之後，釆集發射單元的無線信號發射電路由其單片機控制重新進入休 眠狀態。採用本實施例後，採集發射單元可以釆集多種所需的畜禽生理信 息，並且只有當畜禽個體接近接收處理單元時，採集發射單元的無線 信號發射電路才被喚醒工作，否則始終處理休眠狀態，從而大大方便 了養殖環境的科學監管，並顯著降低了功耗，無需配備大容量電池電源，實現了畜禽信息採集一接收處理器的多功能化、小型低功耗化，使其便於得到切實的推廣應用。實踐證明，本實施例的電路設計合理，功耗低，抗幹擾，性能穩定可靠，接收信號準確，成本低廉，調控方便，適於推廣。本發明還可以有其它實施方式，凡採用同等替換或等效變換形成 的技術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種畜禽信息採集-接收處理器，包括採集發射單元和接收處理單元；其特徵在於所述採集發射單元主要由第一單片機、無線信號發射電路、傳感器和振蕩接收電路構成；所述傳感器的輸出端接第一單片機的採集信號輸入端，用以將採集到的相應畜禽個體信息輸入第一單片機；所述振蕩接收電路的輸出端接第一單片機的振蕩信號輸入端，用以接收所述接收處理單元發出的振蕩信號，並輸入到第一單片機；所述第一單片機的發射控制端接無線信號發射電路的受控端，用以在接收到振蕩信號後發出喚醒信號，喚醒無線信號發射電路發送採集到的畜禽個體信息；所述接收處理單元主要由第二單片機、無線信號收發電路和振蕩電路構成；所述振蕩電路的振蕩信號輸出端通過第一光耦器件與第二單片機的輸入端耦合連接，用以將產生的振蕩信號輸入到第二單片機；所述第二單片機的收發端與所述無線信號收發電路連接，用以向外界發射振蕩信號，並接收所述採集發射單元發送的採集信息。
2. 根據權利要求1所述畜禽信息採集一接收處理器，其特徵在 於所述信息採集單元中的傳感器包括監測步態的振動傳感器、監測 脈搏的微動傳感器以及監測體溫的溫度傳感器。
3. 根據權利要求2所述畜禽信息採集一接收處理器，其特徵在 於所述接收處理單元中含有計算機接口電路，所述第二單片機的輸 出端通過第二光耦器件與所述計算機接口電路的對應埠耦合連接， 用以4關接上位才幾。
4. 根據權利要求3所述畜禽信息採集一接收處理器，其特徵在 於所述振蕩接收電路通過並聯電阻和電容構成的調理電路接單片機的振蕩信號輸入端，所述調理電路用以濾波及電流-電壓轉換。
5.根據權利要求4所述畜禽信息採集一接收處理器，其特徵在 於所述第一單片機的調控端接可變電阻的調節端，所述可變電阻一 端接地，另一端通過固定電阻接電源，構成振動強度檢測信號調節電 路。
全文摘要
本發明涉及一種畜禽信息採集—接收處理器，屬於養殖監管儀器技術領域。該產品包括採集發射單元和接收處理單元。採集發射單元中傳感器的輸出端接第一單片機的採集信號輸入端，振蕩接收電路的輸出端接第一單片機的振蕩信號輸入端，第一單片機的發射控制端接無線信號發射電路的受控端。接收處理單元中振蕩電路的振蕩信號輸出端與第二單片機的輸入端耦合連接，第二單片機的收發端與無線信號收發電路連接。採用本發明的技術方案後，功耗大大降低，易於實現小型化，便於推廣應用，並且可以按需採集多種畜禽生理信息，便於進行養殖場所的監控管理，為規模化的科學養殖奠定基礎。
文檔編號G08C17/00GK101216991SQ20081001900
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月8日 優先權日2008年1月8日
發明者丁素明, 傅錫敏, 萍 吳, 周立新, 柳平增, 薛新宇, 豔 龔 申請人:農業部南京農業機械化研究所