基于单片机的猪只精准饲喂系统

本发明融合单片机控制技术、无线网络通信技术、触摸屏技术、3d打印技术及农业物联网技术等现代科学技术，并将其应用于畜牧养殖中，具体是一种基于单片机的猪只精准饲喂系统。

背景技术：

1、随着经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，猪肉的市场需求量在稳步增长，同时人们对猪肉品质的要求越来越高。养猪业作为农业畜牧养殖中重要的一部分,对保障国民的物质生活有积极的作用。

2、采食情况是能够直接反映猪只健康状况一个重要指标。因此，对猪只的饲喂工作是生猪养殖的重要环节。设计生猪精准饲喂系统，实现精确饲喂，能减少饲料污染和浪费，同时大大减少饲喂工作对人力的需求，降低人工成本，提高生产效率和经济效益。

3、随着科学技术的进步，我国的养猪业大致经历了机械化、信息化阶段,正在朝着集约化、规模化和智能化方向快速发展，然而在此过程中，我国养猪业依旧存在很多问题，目前我国的养猪场一般以家庭饲养或者是小型的饲养场为主，由于饲养规模较小，难以进行规模化养殖，在饲喂环节仍然需要大量人力，这导致饲喂劳动强度大、饲料浪费现象严重、养殖成本大大增加、猪只的生产力降低。此外，智能饲喂作为规模化养殖的重要环节，直接影响我国猪只规模化养殖的发展进程。针对我国养猪业的现状，需要设计专门适用于我国中小型养殖场的的智能化猪只饲喂系统来解决这些问题。

技术实现思路

1、本发明基于背景技术中存在的问题，提出了一种基于单片机的猪只精准饲喂系统。

2、技术方案：

3、一种基于单片机的猪只精准饲喂系统，它包括饲喂器硬件和电脑端软件，其中：

4、饲喂器硬件包括：电机驱动模块、stm32单片机、电源模块、触摸屏模块、无线模块，stm32单片机的输出端一方面连接电机驱动模块以控制输送螺旋，另一方面连接触摸屏模块进行显示；电源模块连接电机驱动模块和stm32单片机实现供电；stm32单片机连接无线模块实现与电脑端软件的无线通信。

5、优选的，所述电机驱动模块包括：电机驱动器、步进电机和输送螺旋，电机驱动器接收stm32单片机的控制信号驱动步进电机启闭和转速；步进电机的输送螺旋作为执行部件转动，以实现精准饲喂。

6、优选的，所述电源模块包括：电源线、空气开关、直流电路、降压模块，电源线连接市电和空气开关进行取电；空气开关作为保护电路连接直流电路实现电源模块的启闭；直流电路将市电转为24v的直流电为电机驱动模块供电；直流电路连接降压模块，将24v降为5v作为stm32单片机的工作电压。

7、优选的，所述步进电机型号为57cm22x，步距角为1.8度，电机驱动器的细分选择8细分，即1600个脉冲可以使电机旋转一周。

8、优选的，所述触摸屏模块包括：电容触摸屏和rtc时钟模块，在触摸屏上加入rtc时钟模块能够实时显示时间从而记录每一次饲喂器下料的时间，并且显示出无线wifi模块的无线热点与密码。

9、优选的，所述饲喂器硬件的机械结构为：电机控制器的输出端连接步进电机，步进电机的输出轴连接输送螺旋；料斗基于输料管连接下料管道，输送螺旋置于输料管的空腔内。

10、优选的，所述stm32单片机的工作流程为：

11、s1、步进电机端口初始化；

12、s2、定时器配置；

13、s3、定时器中断配置；

14、s4、根据电机一转所需脉冲设置参数；

15、s5、使用虚拟按键改变参数，对应改变转动角度；

16、s6、步进电机转动实现饲喂器下料。

17、优选的，所述电脑端软件包括：

18、登录界面：用于输入用户与密码；

19、菜单界面：选择下料或查询；

20、下料页面：控制远程下料；

21、查询页面：查询管理信息。

22、本发明的有益效果

23、本专利以单片机为控制器，不仅能够实现在饲喂器的触摸屏上点击选择任意下料量，而且可以在电脑端远程控制完成精准下料，此外该饲喂系统还将每头猪每天的采食次数、采食量、采食时间等数据传输至电脑，完成对猪只采食信息的监测与管理。本发明实现了猪只的精细化科学饲喂管理，减少了饲料浪费，节约了人工成本。具体的：

24、(1)利用stm32单片机控制步进电机，能够精准地控制饲喂器的下料量与下料时间，对于饲喂量与饲喂时间的准确记录，有利于实现对猪只的科学合理饲喂，不仅大大减少了饲料的浪费，而且节约了饲喂劳动力，节省了养殖成本。

25、(2)利用无线通信技术，实现饲喂器与电脑端的无线通信，避免了传统布线带来的成本和稳定性上的不足，无线wifi模块形成的局域网具有高度的实时性，既方便远程控制饲喂器下料，也实时将下料数据记录到数据库，便于饲养员的查询，保证饲喂系统的工作效率。

26、(3)单独的饲喂器硬件适用于家用或小型养殖，操作简单方便；饲喂器硬件与电脑端软件的相结合则实现猪只饲喂系统的精细饲喂功能,并增添了远程控制和实时监测,便于中大型养殖场饲养员操控与管理，系统本身运行可靠,性能稳定。猪只精准饲喂系统的设计有利于推动我国猪只规模化、智能化养殖的发展进程。

技术特征：

1.一种基于单片机的猪只精准饲喂系统，其特征在于它包括饲喂器硬件和电脑端软件，其中：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述电机驱动模块包括：电机驱动器、步进电机和输送螺旋，电机驱动器接收stm32单片机的控制信号驱动步进电机启闭和转速；步进电机的输送螺旋作为执行部件转动，以实现精准饲喂。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述电源模块包括：电源线、空气开关、直流电路、降压模块，电源线连接市电和空气开关进行取电；空气开关作为保护电路连接直流电路实现电源模块的启闭；直流电路将市电转为24v的直流电为电机驱动模块供电；直流电路连接降压模块，将24v降为5v作为stm32单片机的工作电压。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述步进电机型号为57cm22x，步距角为1.8度，电机驱动器的细分选择8细分，即1600个脉冲可以使电机旋转一周。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述触摸屏模块包括：电容触摸屏和rtc时钟模块。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述饲喂器硬件的机械结构为：电机控制器的输出端连接步进电机，步进电机的输出轴连接输送螺旋；料斗基于输料管连接下料管道，输送螺旋置于输料管的空腔内。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述stm32单片机的工作流程为：

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述电脑端软件包括：登录界面：用于输入用户与密码；

技术总结
本发明公开了一种基于单片机的猪只精准饲喂系统，其特征在于它包括饲喂器硬件和电脑端软件，饲喂器硬件包括：电机驱动模块、STM32单片机、电源模块、触摸屏模块、无线模块，STM32单片机的输出端一方面连接电机驱动模块以控制输送螺旋，另一方面连接触摸屏模块进行显示；电源模块连接电机驱动模块和STM32单片机实现供电；STM32单片机连接无线模块实现与电脑端软件的无线通信。本发明利用STM32单片机控制步进电机，能够精准地控制饲喂器的下料量与下料时间，对于饲喂量与饲喂时间的准确记录，有利于实现对猪只的科学合理饲喂，不仅大大减少了饲料的浪费，而且节约了饲喂劳动力，节省了养殖成本。

技术研发人员：孙玉文,耿欣欣,刘龙申,沈明霞,余文琪,于金超
受保护的技术使用者：南京农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12