一種基於紅外傳感器的飼料量檢測系統的製作方法

2023-12-11 01:28:02 1

本實用新型屬於飼料量檢測領域，特別是一種基於紅外傳感器的飼料量檢測系統。

背景技術：

隨著養殖業的發展，近年來出現了許多智能化養殖企業。重要的是測量進料量。合理控制禽畜的飼料量，使之滿足禽畜的生長需求又不過量，是禽畜養殖過程中的重要環節。利用測得的飼料量，可以控制成本，選擇最佳的禽畜生長條件。目前一些養殖企業使用大噸位稱重傳感器檢測料量，但價格高，精度低，安裝難度大，料量的顯示不夠直觀，降低了加料的操作效率。因此，有必要設計一種成本低，操作簡單，精度高的飼料量測量系統。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種基於紅外傳感器的飼料量檢測系統，能夠利用五個不同量程的紅外傳感器實時精確地檢測料倉內的料量，並將料量的信息進行顯示和播報，微處理器將料量數據利用ZigBee無線通訊方式傳輸到PC機，使料量的檢測具備實時性和可操作性。

為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是：

一種基於紅外傳感器的飼料量檢測系統，包括紅外傳感器a、紅外傳感器b、紅外傳感器c、紅外傳感器d、紅外傳感器e、開關電路、微處理器、串口屏顯示裝置和監控模塊；五個紅外傳感器均與開關電路連接；開關電路、串口屏顯示裝置和監控模塊均與微處理器連接。

進一步的，監控模塊包括Zigbee終端、協調器和PC機；協調器與PC機相連接， Zigbee終端以無線方式與協調器連接；Zigbee終端與微處理器連接。

進一步的，ZigBee終端與協調器均為CC2530型。

進一步的，微處理器上還連接有穩壓晶片和語音播報裝置。

進一步的，語音播報裝置採用的晶片是WT588D型；穩壓晶片的型號為 AMS1117-3.3。

進一步的，紅外傳感器b和紅外傳感器d的測量距離小於紅外傳感器c、紅外傳感器e和紅外傳感器a的測量距離；紅外傳感器b和紅外傳感器d的型號為GP2Y0A02YK0F；紅外傳感器c、紅外傳感器e和紅外傳感器a的型號為GP2Y0-A710K0F。

進一步的，微處理器採用的是STC15F2K60S2型。

進一步的，串口屏顯示裝置採用的是UART HMI型。

與現有技術相比，本實用新型有以下技術效果：

本實用新型採用五個不同量程的紅外傳感器實時測量飼料的高度，並將這5個傳感器分為兩個部分，包括兩個不同的範圍，因此能夠準確的檢測不同高度的料量。

同時微處理器通過控制開關電路控制紅外傳感器的開啟與關閉，在無需檢測時關閉紅外傳感器可以實現有效的節能。在需要檢測時打開紅外傳感器檢測料量數據並進行顯示和播報；

微處理器將料量利用ZigBee無線通訊方式傳輸到PC機，具有體積小，結構簡單、抗幹擾性強、成本低等特點，在測量料量的同時，可以進行顯示和播報，極大地方便了加料人員的操作，使操作人員及時的了解到飼料量的信息，大幅度提升了加料效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖；

其中1、微處理器；2、開關電路；3-1、紅外傳感器a；3-2、紅外傳感器b；3-3、紅外傳感器c；3-4、紅外傳感器d；3-5、紅外傳感器e；4、穩壓晶片；5、語音播報裝置； 6、串口屏顯示裝置；7、Zigbee終端；8、PC機；9、協調器；

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細描述：

如圖1所示，一種基於紅外傳感器的飼料量檢測系統，包括紅外傳感器a3-1、紅外傳感器b3-2、紅外傳感器c3-3、紅外傳感器d3-4、紅外傳感器e3-5、開關電路2、微處理器1、串口屏顯示裝置6和監控模塊；五個紅外傳感器均與開關電路2連接；開關電路2、串口屏顯示裝置6和監控模塊均與微處理器1連接。

監控模塊包括Zigbee終端7、協調器9和PC機8；協調器9與PC機8相連接，Zigbee 終端7以無線方式與協調器9連接；Zigbee終端7與微處理器1連接。

微處理器1上還連接有穩壓晶片4和語音播報裝置5。

紅外傳感器b3-2和紅外傳感器d3-4的測量距離小於紅外傳感器c3-3、紅外傳感器 e3-5和紅外傳感器a3-1的測量距離；紅外傳感器b3-2和紅外傳感器d3-4的型號為 GP2Y0A02YK0F；紅外傳感器c3-3、紅外傳感器e3-5和紅外傳感器a3-1的型號為 GP2Y0-A710K0F。

本實用新型的工作原理為：

紅外傳感器b3-2和紅外傳感器d3-4用於檢測料塔上部的用料量，當用料量超出紅外傳感器b3-2和紅外傳感器d3-4的測量量程時，使用紅外傳感器c3-3、紅外傳感器e3-5 和紅外傳感器a3-1進行檢測。

微處理器1控制開關電路2先打開小量程紅外傳感器，進行料量範圍的預測，如果超出了小量程紅外傳感器的量程範圍，則打開大量程紅外傳感器進行測量。

紅外傳感器將測量信息傳送到微處理器1後，微處理器1將收到的紅外傳感器的電壓數據進行A/D轉換。利用MATLAB擬合數據，得到電壓-距離的轉換函數。微處理器採集紅外傳感器傳回的電壓值，根據由MATLAB擬合過的電壓-距離轉換函數進行計算得到距離值即飼料在料塔內的高度值，根據料塔尺寸計算出飼料量體積，通過體積計算飼料量，同時通過語音播報裝置和串口屏顯示裝置將數據進行播報和顯示，使禽畜飼養人員能夠實時的了解到料塔內的料量信息。

ZigBee終端將料量信息傳回監控模塊，監控模塊的PC機8存儲所有傳回的料量信息便於統計和後期數據的查詢與分析。

以上所述僅為本實用新型的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案採取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。