一种用于畜牧业动物计步和定位的实时嵌入式设备的制作方法

本发明涉及一种用于畜牧业动物计步和定位的实时嵌入式设备，属于畜牧业动物体征监测领域。

背景技术：

我国是畜牧业大国，特别在养殖领域，更是因为人们生活水平的提高而出现了更大的需求和增长空间。随着物联网不断深入的发展，带动了各行各业的产业升级，但在畜牧业动物养殖这一领域还亟待发展，普遍存在智能化程度低，专用设备缺乏等问题。另一方面，随着人们对生活质量提出了更加苛刻的要求，人们在购买食品时，更加注重食品安全，目前溯源食品主要以蔬菜瓜果为主，此类溯源产品能够追溯产品的生产地和生产环境，市场证明，此类产品能够赢得消费者的信心，得到市场认可，且由于食品安全能够较好的得到保证，往往有较高的附加值。但是畜牧业动物养殖的肉类溯源系统目前极其少见，主要由于动物体征监测设备的研发成本较高、功耗较高、通信方式难以解决。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：本发明涉及一种用于畜牧业动物计步和定位的实时嵌入式设备。该设备可以灵活的、多种方式捆绑在畜牧业动物腰背部位，对动物进行步数监测以及定位，帮助饲养员监测动物的健康状态和消费者对产品溯源。

本发明的技术方案是：一种用于畜牧业动物计步和定位的实时嵌入式设备，包括设备外壳、oled显示模块2-1、控制电路板3-2和蓄电池组4-1，所述设备外壳自上而下分为三个部分，分别为设备顶壳1-1、设备盒体1-4和蓄电池仓盖1-9，其中，设备顶壳1-1一侧固定有oled显示模块2-1；设备盒体1-4分为两层，上层用于固定控制电路板3-2，下层用于放置蓄电池组4-1；蓄电池仓盖1-9固定在设备盒体1-4的底部；

所述控制电路板3-2上集成有降压稳压模块5-1、stm8单片机模块5-2、六轴陀螺仪模块5-3、lora通信模块5-4和多系统定位模块5-5，所述stm8单片机模块5-2分别与stm8单片机模块5-2、六轴陀螺仪模块5-3、lora通信模块5-4和多系统定位模块5-5相连；所述oled显示模块2-1用于显示计步步数，蓄电池组4-1用于为控制电路板3-2上的各模块以及oled显示模块2-1供电，六轴陀螺仪模块5-3用于对动物进行计步，多系统定位模块5-5用于对动物所处养殖场位置进行定位，stm8单片机模块5-2用于接收六轴陀螺仪模块5-3和多系统定位模块5-5采集到的数据并通过lora通信模块5-4上传至本地lora基站再转发传输至云端服务器并存储。

所述设备顶壳1-1通过卡扣连接套设在设备盒体1-4上，所述设备顶壳1-1两侧的顶端设有若干散热孔，设备盒体1-4通过中间的隔板隔为上下两层，上层用于放置控制电路板3-2，控制电路板3-2通过卡入电路板卡槽1-3内进行固定，隔板上设有散热通孔1-6和端子连接线通孔1-5，散热通孔1-6用于将蓄电池组4-1产生的热量向上传递，端子连接线通孔1-5用于将蓄电池组4-1的电源线端子4-2从设备盒体1-4的下层引入到上层，设备盒体1-4的下端两侧设有通孔1-8，捆绑带通过通孔1-8将设备捆绑在畜牧动物腰背上，所述蓄电池仓盖1-9内设有蓄电池固位槽1-10。

具体的，所述oled显示模块2-1包括oled屏幕m1、ssd1306显示屏驱动芯片u7、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、1n4148二极管d3和oled屏幕控制接口母头3-1，其中oled屏幕m1通过排线连接ssd1306显示屏驱动芯片u7，ssd1306显示屏驱动芯片u7的1号引脚接电容c17的一端，电容c17的另一端接ssd1306显示屏驱动芯片u7的2号引脚，ssd1306显示屏驱动芯片u7的3号引脚接电容c18的一端，电容c18的另一端接ssd1306显示屏驱动芯片u7的4号引脚，ssd1306显示屏驱动芯片u7的5号引脚和8号引脚同时接3v3电源正极；3v3电源正极同时接电容c19的一端和电容c20的一端；电容c19的另一端接地，电容c20的另一端接地，ssd1306显示屏驱动芯片u7的9号引脚接电阻r10的一端，电阻r10的另一端同时接3v3电源正极和1n4148二极管d3的负极端；1n4148二极管d3的正极端同时接ssd1306显示屏驱动芯片u7的9号引脚和电容c24的一端，电容c24的另一端接地，ssd1306显示屏驱动芯片u7的10号引脚同时接电阻r11的一端和oled屏幕控制接口母头3-1的3号引脚，电阻r11的另一端接3v3电源正极，ssd1306显示屏驱动芯片u7的11号引脚同时接电阻r12的一端和oled屏幕控制接口母头3-1的2号引脚，电阻r12的另一端接3v3电源正极，ssd1306显示屏驱动芯片u7的12号引脚接电阻r9的一端，电阻r9的另一端接地，ssd1306显示屏驱动芯片u7的13号引脚接电容c21的一端，电容c21的另一端接地，ssd1306显示屏驱动芯片u7的14号引脚同时接电容c22的一端和电容c23的一端，电容c22的另一端和电容c23的另一端同时接地。

具体的，所述降压稳压模块5-1包括rt9193-33线性稳压芯片u1、锂电池插座10-1、极性电容c1、电容c2和电容c3，其中rt9193-33线性稳压芯片u1的1号引脚和3号引脚接锂电池插座10-1的1号引脚，rt9193-33线性稳压芯片u1的2号引脚接锂电池插座10-1的2号引脚，rt9193-33线性稳压芯片u1的4号引脚接电容c3的一端，电容c3的另一端接地，rt9193-33线性稳压芯片u1的5号引脚接3v3电源正极，3v3电源正极同时接极性电容c1的正极端和电容c2的一端，极性电容c1的负极端和电容c2的另一端同时接地。

具体的，所述stm8单片机模块5-2包括stm8s003f3单片机芯片u2、swim下载器接口j1、电阻r1、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、轻触开关s1和晶振y1，其中3v3电源正极接电阻r1的一端，电阻r1的另一端接stm8s003f3单片机芯片u2的4号引脚；stm8s003f3单片机芯片u2的4号引脚同时接轻触开关s1的一端和电容c4的一端，轻触开关s1的另一端和电容c4的另一端同时接地，stm8s003f3单片机芯片u2的5号引脚同时接晶振y1的一端和电容c5的一端；stm8s003f3单片机芯片u2的6号引脚同时接晶振y1的另一端和电容c6的一端；电容c5的另一端和电容c6的另一端同时接地；stm8s003f3单片机芯片u2的7号引脚同时接3v3电源正极和电容c7的一端，电容c7的另一端接地；stm8s003f3单片机芯片u2的8号引脚接电容c8的一端，电容c8的另一端接地；stm8s003f3单片机芯片u2的9号引脚接地；swim下载器接口j1的1号端口接3v3电源正极，swim下载器接口j1的2号端口接stm8s003f3单片机芯片u2的4号引脚，swim下载器接口j1的3号端口接stm8s003f3单片机芯片u2的18号引脚，swim下载器接口j1的4号端口接地。

具体的，所述六轴陀螺仪模块5-3包括mpu6050芯片u3、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c9、电容c10和电容c11，其中mpu6050芯片u3的1号引脚、11号引脚、18号引脚同时接地，mpu6050芯片u3的8号引脚接3v3电源正极，mpu6050芯片u3的9号引脚接电阻r4的一端，电阻r4的另一端接地，mpu6050芯片u3的10号引脚接电容c11的一端，电容c11的另一端接地，mpu6050芯片u3的12号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的13号引脚，mpu6050芯片u3的13号引脚同时接3v3电源正极和电容c10的一端，电容c10的另一端接地，mpu6050芯片u3的20号引脚接电容c9的一端，电容c9的另一端接地，mpu6050芯片u3的23号引脚同时接电阻r3的一端和stm8s003f3单片机芯片u2的12号引脚；电阻r3的另一端接3v3电源正极，mpu6050芯片u3的24号引脚同时接电阻r2的一端和stm8s003f3单片机芯片u2的11号引脚；电阻r2的另一端接3v3电源正极。

具体的，所述lora通信模块5-4包括zm433sx-m射频模块u4、电容c12、电容c13、电容c14、电感l1和lora天线接口j2，其中zm433sx-m射频模块u4的1号引脚、2号引脚、3号引脚、4号引脚、11号引脚、12号引脚、19号引脚、20号引脚、22号引脚同时接地，zm433sx-m射频模块u4的13号引脚同时接电容c14的一端和电感l1的一端，电容c14的另一端接地，电感l1的另一端接3v3电源正极，zm433sx-m射频模块u4的14号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的15号引脚；zm433sx-m射频模块u4的15号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的17号引脚；zm433sx-m射频模块u4的16号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的16号引脚；zm433sx-m射频模块u4的17号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的10号引脚；zm433sx-m射频模块u4的18号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的14号引脚，zm433sx-m射频模块u4的21号引脚接电容c12的一端，电容c12的另一端同时接lora天线接口j2的1号端口和电容c13的一端；电容c13的另一端接地，lora天线接口j2的2号端口接地。

具体的，所述多系统定位模块5-5包括atgm336h-5n定位模块u5、at24c32存储芯片u6、gps天线接口j3、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c15、电容c16、1n4007二极管d1、发光二极管d2和备用纽扣电池bt1，其中atgm336h-5n定位模块u5的1号引脚、10号引脚、12号引脚接地，atgm336h-5n定位模块u5的2号引脚接电阻r8的一端，电阻r8的另一端接stm8s003f3单片机芯片u2的3号引脚；atgm336h-5n定位模块u5的3号引脚接电阻r7的一端，电阻r7的另一端接stm8s003f3单片机芯片u2的2号引脚，atgm336h-5n定位模块u5的4号引脚接电阻r6的一端，电阻r6的另一端接发光二极管d2的负极端，发光二极管d2的正极端接3v3电源正极，atgm336h-5n定位模块u5的5号引脚、8号引脚接3v3电源正极，atgm336h-5n定位模块u5的6号引脚同时接备用纽扣电池bt1的正极端和1n4007二极管d1的负极端；备用纽扣电池bt1的负极端接地，1n4007二极管d1的正极端接3v3电源正极，3v3电源正极接电容c15的一端，电容c15的另一端接地，atgm336h-5n定位模块u5的9号引脚、14号引脚同时接电阻r5的一端，电阻r5的另一端同时接atgm336h-5n定位模块u5的11号引脚、gps天线接口j3的1号端口，gps天线接口j3的2号端口接地，at24c32存储芯片u6的1号引脚、2号引脚、3号引脚、4号引脚、7号引脚接地；at24c32存储芯片u6的5号引脚接atgm336h-5n定位模块u5的16号引脚；at24c32存储芯片u6的6号引脚接atgm336h-5n定位模块u5的17号引脚；at24c32存储芯片u6的8号引脚接3v3电源正极，3v3电源正极接电容c16的一端，电容c16的另一端接地。

本发明的工作原理：动物走动时，可以通过六轴陀螺仪模块5-3获取加速度的信息，经过stm8单片机模块5-2计算去噪后得到计步信息；另一方面，多系统定位模块5-5通过特定协议将数据发送至stm8单片机模块5-2，stm8单片机模块5-2将定位数据解码后，形成经纬度、海拔组成的定位信息。计步信息和定位信息一方面通过oled显示模块2-1显示出来，一方面通过lora通信模块5-4上传至lora基站，并由lora基站通过gprs通信方式将计步信息传至云端服务器，实现设备对畜牧类动物的计步远程和近端同时检测。计步数据和定位数据作为畜牧业动物肉类溯源的基本数据，后期可以允许消费者通过二维码扫描的方式，连接云端服务器，查询到所购买的肉类在养殖过程中的计步步数和养殖厂位置。计步步数可以最简单、清晰的反映出动物的健康和兴奋程度，以便消费者购买到“放心肉”。

本发明的有益效果：该设备可以灵活的、多种方式捆绑在畜牧业动物腰背部位，该设备以更节能的方式实现监测采集，可以让饲养员不在现场也能实时的监测动物的健康状态，作为动物养殖中疫情、病情的预警信息。

附图说明

图1是本发明的外观结构示意图；

图2是本发明的电路结构框图；

图3是本发明的降压稳压模块电路连接图；

图4是本发明的stm8单片机模块电路连接图；

图5是本发明的六轴陀螺仪模块电路连接图；

图6是本发明的lora通信模块电路连接图；

图7是本发明的多系统定位模块电路连接图；

图8是本发明的oled显示模块电路连接图；

图1-8中各标号：1-1-设备顶壳、1-2-盒体连接卡扣ⅰ、1-3-电路板卡槽、1-4-设备盒体、1-5-端子连接线通孔、1-6-散热通孔、1-7-盒体连接卡扣ⅱ、1-8-设备捆绑带通孔、1-9-蓄电池仓盖、1-10-蓄电池固位槽、2-1-oled显示模块、2-2-oled屏幕控制接口公头、3-1-oled屏幕控制接口母头、3-2-控制电路板、3-3-电源接口母头、4-1-蓄电池组、4-2-电源接口公头、4-3-软性棉垫、5-1-降压稳压模块、5-2-stm8单片机模块、5-3-六轴陀螺仪模块、5-4-lora通信模块、5-5-多系统定位模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释发明，并不限定本发明。

实施例1：如图1-2所示，一种用于畜牧业动物计步和定位的实时嵌入式设备，包括设备外壳、oled显示模块2-1、控制电路板3-2和蓄电池组4-1，所述设备外壳自上而下分为三个部分，分别为设备顶壳1-1、设备盒体1-4和蓄电池仓盖1-9，其中，设备顶壳1-1一侧固定有oled显示模块2-1；设备盒体1-4分为两层，上层用于固定控制电路板3-2，下层用于放置蓄电池组4-1；蓄电池仓盖1-9固定在设备盒体1-4的底部；

所述设备顶壳1-1通过两侧的盒体连接卡扣ⅰ1-2、盒体连接卡扣ⅱ1-7套设在设备盒体1-4上，所述设备顶壳1-1两侧的顶端设有若干散热孔，用于把设备盒内的控制电路板3-2和蓄电池组4-1散发的热量散出设备，开孔位置在设备侧面，防止雨水倒灌。设备盒体1-4通过中间的隔板隔为上下两层，上层用于放置控制电路板3-2，控制电路板3-2通过卡入电路板卡槽1-3内进行固定，隔板上设有散热通孔1-6和端子连接线通孔1-5，散热通孔1-6用于将蓄电池组4-1产生的热量向上传递，端子连接线通孔1-5用于将蓄电池组4-1的电源线端子4-2从设备盒体1-4的下层引入到上层，设备盒体1-4的下端两侧设有通孔1-8，捆绑带通过通孔1-8将设备捆绑在畜牧动物腰背上，该方式构造简单，方便易用，允许了捆绑方式的多样化。所述蓄电池仓盖1-9内设有蓄电池固位槽1-10，轻薄软性，方便用户以正确的方式摆放好电池，并加以形态固定。软性棉垫4-3通过胶合方式固定在设备盒体1-4的隔板下侧电池仓内，用于更好的固定蓄电池组4-1。

所述控制电路板3-2上集成有降压稳压模块5-1、stm8单片机模块5-2、六轴陀螺仪模块5-3、lora通信模块5-4和多系统定位模块5-5，所述stm8单片机模块5-2分别与stm8单片机模块5-2、六轴陀螺仪模块5-3、lora通信模块5-4和多系统定位模块5-5相连；同时，通过oled屏幕控制接口母头3-1与oled屏幕控制接口公头2-2的连接，建立了控制电路板3-2和oled显示模块2-1的电连接关系；通过电源接口母头3-3和电源接口公头4-2的连接，建立了控制电路板3-2、oled显示模块2-1和18650蓄电池组4-1的电连接关系。所述oled显示模块2-1用于显示计步步数，蓄电池组4-1用于为控制电路板3-2上的各模块以及oled显示模块2-1供电，六轴陀螺仪模块5-3用于对动物进行计步，多系统定位模块5-5用于对动物所处养殖场位置进行定位，stm8单片机模块5-2用于接收六轴陀螺仪模块5-3和多系统定位模块5-5采集到的数据并通过lora通信模块5-4上传至本地lora基站再转发传输至云端服务器并存储。

该设备用于捆绑在人工养殖的猪、牛、羊等畜牧类动物腰背部位，动物走动时，可以通过六轴陀螺仪模块5-3获取加速度的信息，经过stm8单片机模块5-2计算去噪后得到计步信息；另一方面，多系统定位模块5-5通过特定协议将数据发送至stm8单片机模块5-2，stm8单片机模块5-2将定位数据解码后，形成经纬度、海拔组成的定位信息。计步信息和定位信息一方面通过oled显示模块2-1显示出来，一方面通过lora通信模块5-4上传至lora基站，并由lora基站通过gprs通信方式将计步信息传至云端服务器，实现设备对畜牧类动物的计步远程和近端同时检测。

实施例2：如图8所示，所述oled显示模块2-1包括oled屏幕m1、ssd1306显示屏驱动芯片u7、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、1n4148二极管d3、oled屏幕控制接口母头3-1。电路连接方式如下：oled屏幕m1通过排线连接ssd1306显示屏驱动芯片u7。ssd1306显示屏驱动芯片u7的1号引脚接电容c17的一端，电容c17的另一端接ssd1306显示屏驱动芯片u7的2号引脚。ssd1306显示屏驱动芯片u7的3号引脚接电容c18的一端，电容c18的另一端接ssd1306显示屏驱动芯片u7的4号引脚。ssd1306显示屏驱动芯片u7的5号引脚、8号引脚同时接3v3电源正极；3v3电源正极同时接电容c19的一端、电容c20的一端；电容c19的另一端接地，电容c20的另一端接地。ssd1306显示屏驱动芯片u7的9号引脚接电阻r10的一端，电阻r10的另一端同时接3v3电源正极、1n4148二极管d3的负极端；1n4148二极管d3的正极端同时接ssd1306显示屏驱动芯片u7的9号引脚、电容c24的一端，电容c24的另一端接地。ssd1306显示屏驱动芯片u7的10号引脚同时接电阻r11的一端、oled屏幕控制接口母头3-1的3号引脚，电阻r11的另一端接3v3电源正极。ssd1306显示屏驱动芯片u7的11号引脚同时接电阻r12的一端、oled屏幕控制接口母头3-1的2号引脚，电阻r12的另一端接3v3电源正极。ssd1306显示屏驱动芯片u7的12号引脚接电阻r9的一端，电阻r9的另一端接地。ssd1306显示屏驱动芯片u7的13号引脚接电容c21的一端，电容c21的另一端接地。ssd1306显示屏驱动芯片u7的14号引脚同时接电容c22的一端、电容c23的一端，电容c22的另一端和电容c23的另一端同时接地。

实施例3：所述控制电路板3-2包含若干电路模块，包括降压稳压模块5-1、stm8单片机模块5-2、六轴陀螺仪模块5-3、lora通信模块5-4、多系统定位模块5-5。所述降压稳压模块5-1使用rt9193-33超低压差快速线性稳压器，具有极低的噪声和静态电流消耗，且体积小，是一款专为无线射频推出的线性稳压器，最大电流300ma，关机模式下仅消耗0.01ua的电流，启动时间50us，非常适合经常启停的设备使用。所述stm8单片机模块5-2使用st公司生产的stm8s003f3型号处理器，主频16mhz，8位mcu，体积小，功耗低。所述六轴陀螺仪模块5-3使用mpu6050芯片，该芯片集成了一个3轴mems陀螺仪，一个3轴mems加速度计，以及一个dmp（可扩展的数字运动处理器），本装置主要根据加速度计获取的数据，通过dmp处理后，将有效数据传入单片机计数累加，形成计步传感功能。所述lora通信模块5-4的核心模块选用广州致远有限公司生产的zm433s-m射频模块，具有高灵敏度，发射功率可调，功耗低等优点。所述多系统定位模块5-5采用中科微生产的atgm336h-5n芯片，多系统即该芯片支持多种卫星导航系统，包括bds、gps、glonass、galileo、qzss以及卫星增强系统sbas，相比于传统gps定位芯片，具有极其出色的成本低、功耗低、外围电路简单等优势。

如图3所示，所述降压稳压模块5-1包括rt9193-33线性稳压芯片u1、锂电池插座10-1、极性电容c1、电容c2、电容c3。电路连接方式如下：rt9193-33线性稳压芯片u1的1号引脚、3号引脚接锂电池插座10-1的1号引脚。rt9193-33线性稳压芯片u1的2号引脚接锂电池插座10-1的2号引脚。rt9193-33线性稳压芯片u1的4号引脚接电容c3的一端，电容c3的另一端接地。rt9193-33线性稳压芯片u1的5号引脚接3v3电源正极。3v3电源正极同时接极性电容c1的正极端、电容c2的一端，极性电容c1的负极端和电容c2的另一端同时接地。

如图4所示，所述stm8单片机模块5-2包括stm8s003f3单片机芯片u2、swim下载器接口j1、电阻r1、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、轻触开关s1、晶振y1。电路连接方式如下：3v3电源正极接电阻r1的一端，电阻r1的另一端接stm8s003f3单片机芯片u2的4号引脚；stm8s003f3单片机芯片u2的4号引脚同时接轻触开关s1的一端、电容c4的一端，轻触开关s1的另一端和电容c4的另一端同时接地。stm8s003f3单片机芯片u2的5号引脚同时接晶振y1的一端、电容c5的一端；stm8s003f3单片机芯片u2的6号引脚同时接晶振y1的另一端、电容c6的一端；电容c5的另一端和电容c6的另一端同时接地。stm8s003f3单片机芯片u2的7号引脚同时接3v3电源正极、电容c7的一端，电容c7的另一端接地。stm8s003f3单片机芯片u2的8号引脚接电容c8的一端，电容c8的另一端接地。stm8s003f3单片机芯片u2的9号引脚接地。swim下载器接口j1的1号端口接3v3电源正极，swim下载器接口j1的2号端口接stm8s003f3单片机芯片u2的4号引脚，swim下载器接口j1的3号端口接stm8s003f3单片机芯片u2的18号引脚，swim下载器接口j1的4号端口接地。

如图5所示，所述六轴陀螺仪模块5-3包括mpu6050芯片u3、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c9、电容c10、电容c11。电路连接方式如下：mpu6050芯片u3的1号引脚、11号引脚、18号引脚同时接地。mpu6050芯片u3的8号引脚接3v3电源正极。mpu6050芯片u3的9号引脚接电阻r4的一端，电阻r4的另一端接地。mpu6050芯片u3的10号引脚接电容c11的一端，电容c11的另一端接地。mpu6050芯片u3的12号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的13号引脚。mpu6050芯片u3的13号引脚同时接3v3电源正极、电容c10的一端，电容c10的另一端接地。mpu6050芯片u3的20号引脚接电容c9的一端，电容c9的另一端接地。mpu6050芯片u3的23号引脚同时接电阻r3的一端、stm8s003f3单片机芯片u2的12号引脚；电阻r3的另一端接3v3电源正极。mpu6050芯片u3的24号引脚同时接电阻r2的一端、stm8s003f3单片机芯片u2的11号引脚；电阻r2的另一端接3v3电源正极。

如图6所示，所述lora通信模块5-4包括zm433sx-m射频lora模块u4、电容c12、电容c13、电容c14、电感l1、lora天线接口j2。电路连接方式如下：zm433sx-m射频lora模块u4的1号引脚、2号引脚、3号引脚、4号引脚、11号引脚、12号引脚、19号引脚、20号引脚、22号引脚同时接地。zm433sx-m射频lora模块u4的13号引脚同时接电容c14的一端、电感l1的一端，电容c14的另一端接地，电感l1的另一端接3v3电源正极。zm433sx-m射频lora模块u4的14号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的15号引脚；zm433sx-m射频lora模块u4的15号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的17号引脚；zm433sx-m射频lora模块u4的16号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的16号引脚；zm433sx-m射频lora模块u4的17号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的10号引脚；zm433sx-m射频lora模块u4的18号引脚接stm8s003f3单片机芯片u2的14号引脚。zm433sx-m射频lora模块u4的21号引脚接电容c12的一端，电容c12的另一端同时接lora天线接口j2的1号端口、电容c13的一端；电容c13的另一端接地。lora天线接口j2的2号端口接地。

如图7所示，所述多系统定位模块5-5包括atgm336h-5n定位模块u5、at24c32存储芯片u6、gps天线接口j3、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c15、电容c16、1n4007二极管d1、发光二极管d2、备用纽扣电池bt1。电路连接方式如下：atgm336h-5n定位模块u5的1号引脚、10号引脚、12号引脚接地。atgm336h-5n定位模块u5的2号引脚接电阻r8的一端，电阻r8的另一端接stm8s003f3单片机芯片u2的3号引脚；atgm336h-5n定位模块u5的3号引脚接电阻r7的一端，电阻r7的另一端接stm8s003f3单片机芯片u2的2号引脚。atgm336h-5n定位模块u5的4号引脚接电阻r6的一端，电阻r6的另一端接发光二极管d2的负极端，发光二极管d2的正极端接3v3电源正极。atgm336h-5n定位模块u5的5号引脚、8号引脚接3v3电源正极。atgm336h-5n定位模块u5的6号引脚同时接备用纽扣电池bt1的正极端、1n4007二极管d1的负极端；备用纽扣电池bt1的负极端接地，1n4007二极管d1的正极端接3v3电源正极。3v3电源正极接电容c15的一端，电容c15的另一端接地。atgm336h-5n定位模块u5的9号引脚、14号引脚同时接电阻r5的一端，电阻r5的另一端同时接atgm336h-5n定位模块u5的11号引脚、gps天线接口j3的1号端口，gps天线接口j3的2号端口接地。at24c32存储芯片u6的1号引脚、2号引脚、3号引脚、4号引脚、7号引脚接地；at24c32存储芯片u6的5号引脚接atgm336h-5n定位模块u5的16号引脚；at24c32存储芯片u6的6号引脚接atgm336h-5n定位模块u5的17号引脚；at24c32存储芯片u6的8号引脚接3v3电源正极。3v3电源正极接电容c16的一端，电容c16的另一端接地。

其中蓄电池组4-1可以使用两节18650电池并联连接而成，输出电压3.7v，单节电量3400mah，两节6800mah。若客户需要更多电量以获取设备更长工作时间，可扩增电池仓，并使用四节、六节18650电池组合蓄电池。

用电模块根据工作模式分类分为“全时工作”和“间时工作”两类。“全时工作”的用电模块包括多系统定位模块、六轴陀螺仪模块、stm8单片机模块，它们进行全天候的长时间工作，时时工作，时时耗电。“间时工作”的用电模块包括oled显示模块、lora通信模块，他们每隔一段时间工作一次，其它时间处于休眠状态以节省能耗。以工作电压3.3v，时间1小时为例，理论上，六轴陀螺仪模块、stm8单片机模块工作状态下的最大功耗总和为：3.9ma+5ma=8.9ma。多系统定位模块、oled显示模块、lora通信模块每间隔20分钟工作一次，一次工作时间为30秒，最大功耗为：(25+10)ma/60*0.5*3+18ma/60*0.5*3+120ma/60*0.5*3+1.7ma/60*(60-1.5)=5.9825ma。综上，该设备每小时耗电理论最大值为：14.8825ma。根据权利要求10所述，18650蓄电池组4-1在两节18650电池充满电的状态下，可供整个系统用电时常约6800/14.8825=456.912小时，约19天。特别声明，设备不排除减少无用时段（如夜间待机）的模块工作时间，以获得更好的节能效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、改进、等效替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。