基于红外传感的畜牧测量计数装置的制作方法

本发明涉及电子技术应用领域，具体是涉及一种用于混合畜牧计数的无线红外计数器装置。

背景技术：

近年来，养殖业不断向规模化、自动化和信息化发展，其中对于混养畜牧，则更需要精细化的管理去实现准确计数和个体识别。因此对混养畜牧的管理来说，更需要一种快速，自动，分别计数的计数装置。传统的养殖行业大多用人工计数，所需劳动力多，计数不准确。所以传统的方法已经不适应现代的大规模养殖的发展了。

红外线计数器分为对射式和反射式两种电路，而对射式电路更能适用于测量计数，对射是一个发射头和一个接收头在中间如有物件通过，遮挡一下光线，就输出一个脉冲信号触发一下计数电路。

本发明将对射式红外计数原理运用到混合养殖的管理领域，对不同牲口进行计数，实现不同牲口的自动化计数。现在的畜牧行业中，很少有针对同一种动物计数的装置，还没有用于混合畜牧计数的装置。所以本发明提出一种计数装置用于混合畜牧计数，同时结合微处理器cpu进行分别计数，并具有无线传输功能，能更方便地用于混养畜牧计数，具有使用寿命长，操作简单的特点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于混合畜牧计数的装置，很好的解决了分别计数的问题。本发明的装置由测量架和测量仪主机两部分组成。

一个测量架上有三组红外光电对射传感器和无线发射电路及发射天线，每组红外光电对射传感器包括一个红外发射器和一个红外接收器；三组红外光电对射传感器分别是上部红外光电对射传感器a：上部红外发射器a1，上部红外接收器a1；中部红外光电对射传感器b：中部红外发射器b1，中部红外接收器b1；下部红外光电对射传感器c：下部红外发射器c1，下部红外接收器c1。

为进一步加强接收效果，本发明测量架上的每个红外接收器内都具有菲涅尔透镜，利用菲涅尔透镜聚焦的作用，将红外线更好的会聚在接收端，提高计数的准确率。

本发明的测量仪主机上具有4位羊计数数码显示、4位牛计数数码显示、声光报警器、功能set键、上调键、下调键和接收天线。而其功能set键主要是完成菜单和确认功能；上调键和下调键可以设置相应功能所对应的数值；当用户设置一些功能的数值后，在使用过程中与采集的数值和设置的数值有偏差时，报警器报警。测量仪主机内具有无线接收电路、滤波电路、放大电路、比较电路、微处理器cpu、计数电路、驱动电路和报警电路。测量仪主机内无线接收电路，滤波电路，放大电路，比较电路，微处理器cpu，计数电路，驱动电路依次相连，按键和报警电路与微处理器cpu相连。测量仪主机放在工作人员的办公室里，方便工作人员观察和采集数据。

本发明的混合养殖的计数方法是：通过不断读取a，b，c三组红外对射传感器的信号状态，当输出信号从0到1跳变时，触发计数电路。同时通过设置计数速度值和目标数来监控牛羊的具体情况，并设置有触发域值，用于排除测量时的外部干扰。

本发明的测量架上的红外接收器的信号经无线发射电路后，通过发射天线经无线传输由接收天线接收，本发明的无线发射电路和无线接收电路的核心器件是cc2430芯片，cc2430是ti公司的一颗无线系统芯片。它能够提高性能并满足无线2.4ghzism波段应用，及对低成本，低功耗的要求，同时传输距离远。它结合一个高性能2.4ghz射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器，cc2430芯片还包含模拟数字转换器、4个定时器、aes128协同处理器、看门狗定时器、以及21个可编程i/o引脚。在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27ma或25ma。cc2430只需少量的外围元器件配合就能实现信号的收发及处理功能。

本发明的测量架的侧柱分成上下两部分，其侧柱上部分内径稍小，可套在侧柱下端内滑动，其侧柱上部的下端具有调节孔，并可由调节固定螺杆来锁定，便于根据具体情况调节红外发射器和红外接收器的高度。

与现在的畜牧管理相比，本发明的有益效果是：能用于混养一定高度差的畜牧计数，有一定的抗干扰能力，能够分开计数，不用分开分时进行管理，节约时间和人力。同时具有无线功能，测量仪主机就在工作人员的办公室里，可以远程获取计数数量。

附图说明

图1是两个测量架组成的外观图，该图有两个测量架，其中1和7是红外发射器a1，2和8是红外发射器b1，3和9是红外发射器c1，4和10是红外接收器a1，5和11是红外接收器b1，6和12是红外接收器c1，13是测量架的侧柱，14是固定柱，15是测量架的顶板，16是发射天线，17是栅栏。

图2是测量仪主机外观图，其中的18是声光报警器，19是功能set键，20是上调键，21是下调键，22是4位羊计数数码显示；23是4位牛计数数码显示，24是接收天线。

图3是两个测量架的正视图，其中25是测量架的侧柱插入地下的部分。

图4是测量架的侧柱的侧视图，其中26是侧柱上的红外发射器和红外接收器的安装孔，27是调节孔，28是调节固定螺杆。

图5是红外接收器结构图，29是菲涅尔透镜，30是聚光镜面。

图6是系统电路原理图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的使用和结构加以具体说明。

实施例以波尔羊和和牛为例，但本发明实施包括但不限于此实施例。

本发明的测量架放在畜牧经过的通道口处，可用稳压电源给红外发射器，红外接收器和无线发射系统供电。测量架宽度设置为仅够一头动物通过。为了牢固，测量架由厚金属制作成门框型，测量架的侧柱下端插入地下一定深度，在安装整个装置时，通常采用2个测量架紧挨并列放在一起，也可以根据实际情况扩展为3个及更多个，这样可以起到加固作用又可以提高计数效率。其次，把测量架放在栅栏的中间，栅栏也能从侧面对其起到一定的固定支撑作用。

在实施例中，无线发射电路和接收电路使用cc2430芯片，传输距离可达500米，接收灵敏度高。当计牛羊数时，测量架上的上部红外发射器a1，上部红外接收器a1和牛的躯干相适应，本实例具体实施中，距地面高度约为1.15m。中部红外发射器b1，中部红外接收器b1与牛和羊的躯干相适应，本实例具体实施中，距地面高度约为0.7m；下部红外发射器c1，下部红外接收器c1和羊的躯干于牛的腿相适应，本实例具体实施中，距地面高度约为0.5m。用户可以根据具体情况通过测量架侧柱上的调节孔调节测量架侧柱高度，从而调节发射器和接收器的高度，然后根据所需高度旋紧固定螺杆即可，方便安装调节。

本发明的上部红外光电对射传感器a，中部红外光电对射传感器b，下部红外光电对射传感器c能实现对牛羊的分别计数，对射的红外光线未被遮挡时，红外对射光电传感器输出状态为0，被遮挡时红外对射光电传感器输出状态为1。

具体是：实际调节使a1，a1，b1，b1和牛的躯干相适应，b1，b1，c1，c1与羊的躯干相适应时。当两种动物进入供单头动物经过的计数通道时，对牛的计数是：牛进入通道，遮挡a1，a1，b1，b1，触发a和b的输出信号状态实现0→1变化，牛的计数数值加1，且当a的电平信号为1时，c的信号变化不参与计数。对羊的计数是：羊进入通道，遮挡b1，b1，c1，c1，触发b和c的输出信号状态实现0→1变化；a1，a1未被遮挡，输出信号保持为0时；羊的计数数值加1。

在使用过程中，用户可以操作主机上的三个功能键，通过设置时间参数，用于计数测量；当动物加速通过通道或停止不动，计数时间不在所设置的时间参数范围内时，主机上的声光报警器发出声光报警。

本发明提供一种用于混合畜牧计数的装置，可以解决现有技术中对畜牧种类进行分别计数的问题。