养猪场内氨气和硫化氢浓度的氨气传感器模块和硫化氢传感器模块、便于与移动设备或PC通信的无线WIFI模块、用于读取设置于大型养猪场各位置的UHF RFID标签的位置信息的UHFRFID阅读器。
[0025]本实施例中，还包括与所述嵌入式处理器模块连接且用于检测大型养猪场内温度的温度传感器模块，该温度传感器模块采用DS18B20数字温度传感器。还包括与所述嵌入式处理器模块连接的开关控制模块，该开关控制模块经一电机驱动模块控制可移动小车车轮的转动；所述开关控制模块采用IRLML2502场效应管，所述电机驱动模块采用L298N马达控制芯片。
[0026]本实施例中，还包括一与所述嵌入式处理器模块连接且用于采集大型养猪场内实时图像信息的摄像头模块。
[0027]为让一般技术人员更加了解本技术方案，以下具体讲述:
[0028]该实用新型所实现的大型养猪场可移动硫化氢及氨气无线监控设备框图如图1所示。图1表明，所制作的大型养猪场可移动硫化氢及氨气无线监控设备具有的主要硬件模块包括嵌入式处理器模块、避障器模块、红外接收器模块、超声波测距模块、人体红外感应模块、六轴陀螺仪模块、开关控制模块、氨气传感器模块、硫化氢传感器模块、温度传感器模块、UHF RFID阅读器模块、摄像头模块和无线WiFi模块，这些模块的功能分别介绍如下。
[0029]嵌入式处理器模块是可移动硫化氢及氨气无线监控装置的心脏，它与存储器模块用来存储和运行软件系统，并对各个硬件模块进行控制。该模块可为CorteX-M3内核的STM32F103C8T6芯片，该芯片为32位可编程控制器，最大可倍频至72MHz，内部带有64K的可擦写程序空间以及20K的易挥发性随机存取存储器，I个高级定时器和3个普通定时器，2个SPI接口，2个IIC接口，3个USART接口和10个ADC通道。其在功能和实时性上都有杰出表现，其37个普通1引脚均带有开关控制器，加上自动休眠，自动待机等模式让功耗降至最低。
[0030]避障器模块上可集成有5个红外发射接收管。本实用新型采用ST188反射式红外光电传感器。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，可检测距离为4-13mm之间，采用非接触式检测方式进行测量。当发射管发射的红外线被障碍物反射后，有接收管接收到反射回来的红外线，红外线接头导通，Out数据输出端将输出高电平。如果没有接收到发射管发射的红外线，则红外接收头不导通，Out数据输出端将输出低电平。利用ST188反射式红外光电的特性，将其安装在可移动监控设备的前端，当可移动监控设备在遇到障碍物时，就能自动改变运行方向。
[0031]红外接收器模块用以接收来自固定充电设备的红外发射装置发射的红外波。本实用新型采用HX1838 —体化万能红外接收头，其外部带有金属壳，可有效屏蔽干扰。接收范围在10m-16m之间有效。利用一体化万能红外接收头，可以实现圆盘可移动监控设备与充电设备的对接。
[0032]超声波测距模块可以测量可移动监控设备与红外发射器及障碍物间的距离。本实用新型利用US-020超声波测距模块，其利用非接触式测距功能，达到2cm-7m的测量范围，US-020可以使静态功耗低于3mA，并且内带GP1接口以及看门狗程序。本实用新型通过MCU控制引脚向超声波传感器的Trig引脚输出一个1us的高电平后，传感器就会向外发出8个40KHZ的脉冲。当超声波遇到障碍物被反射后，系统检测到回波信号，Echo引脚将输出低电平。可通过计算Echo输出高电平的持续时间来测量可移动监控设备与红外发射器及障碍物间的距离。
[0033]人体红外感应模块可以用来感应人员的活动情况。在可移动监控设备中间会安装一个人体红外传感器，当可移动监控设备在运动过程中检测到有人的行动时，将会触发系统中断，进入待命状态，有效防止可移动监控设备的运动对人的行为造成不必要的干扰。本实用新型利用HC-SR501人体感应模块，采用原装进口 LHI778探头，灵敏度高，检测距离在2m左右，若加上菲涅尔透镜后，检测距离可以达到7m以上。
[0034]六轴陀螺仪模块利用六轴陀螺仪来计算X，Y, Z轴的加速度，并可通过计算公式来计算出当前设备与X，Y，Z轴间的转角度数，用来实现可移动监控设备翻转后自动产生中断并进入休眠模式。本实用新型采用的六轴陀螺仪为MPU6050，采用标准IIC通信协议，内置16bit AD转换器以及16位数据输出接口。MPU-6050模块负责采集可移动监控设备在X、Y上的加速度值，利用计算公式算出小车的旋转角度，并通过比较预设定值判断可移动监控设备是否被倒置或竖直放置，及时产生中断信号，并在限定时间计数完成后，进入休眠模式，可有效降低系统功耗。
[0035]开关控制模块主要负责3.3V，5V电源的通断，选择场效应管作为开关元件使用。本实用新型主要选用IRLML2502场效应管，其最大工作电压为20V，连续电流4.2A，功耗仅为1.25W，适合本实用新型的需求。当然，场效应管在通断的过程中容易产生较大的静电流，所以通常需要配合光耦开关一起使用，实现电气绝缘。
[0036]电机驱动模块需要适应相应的电机电流、电压要求，常用的电机有减速电机和步进电机等。本实用新型利用35转大扭力减速电机，运转电压大于5V以上，电流大于500mA，故选择导通电流大于800mA的驱动芯片。本实用新型利用L298N马达控制芯片，输入电压为6V-12V，每通道具有100mA电流连续输出能力，板载一个7805稳压芯片，提供5V电压供传感器设备使用。
[0037]氨气传感器模块用来测量环境中氨气的浓度。本实用新型利用MQ137气体传感器模块，MQ137的气敏材料是二氧化锡，其电导率随氨气浓度的变化而变化，加上适当温度补偿，可以测出相对准确的氨气含量。
[0038]硫化氢传感器模块用来测量环境中硫化氢的浓度。本实用新型利用MQ136气体传感器模块，MQ136的气敏材料是二氧化锡，其电导率随硫化氢浓度的变化而变化，加上适当温度补偿，可以测出相对准确的硫化氢气体含量。
[0039]无线WiFi模块可方便与手持移动设备或PC进行数据通信。本实用新型选取USR-WIFI232-G型号模块作为通信模块。嵌入式固件支持WiFi协议和TCP/IP配置及网络协议栈。超低功耗嵌入式USR-WIFI232-G模块具有无线热点的功能，提供了无线局域网，可以使很多WiFi设备通过它进行无线局域网通信，可有效地满足各种基于WiFi通信的灵活应用。USR-WIFI232-G 模块支持 802.11 b/g/n 协议，支持 WiFi 的 WEP、WPA-PSK、WPA2_PSK、TKIP和AES加密模式。
[0040]温度传感器模块用来测量环境温度。本实用新型所使用的温度传感器模块为DS18B20数字温度传感器，它具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。它拥有独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向信号通讯。该温度传感器的测温范围为一 55°C?+125°C。
[0041]摄像头模块使可移动设备具有视频采集和图像压缩功能。一般而言，所使用的摄像头模块支持标准的串口(RS23