基于ZigBee的奶牛采食量自动记录仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种奶牛采食量记录仪，尤其涉及一种基于ZigBee的奶牛采食量自动记录仪。
【背景技术】
[0002]奶牛的采食量直接影响奶牛身体发育以及牛奶产量，持续地保持奶牛较高的采食量，不仅能使奶牛获得全面、丰富的营养元素，正常地生长发育，还可以实现理想的产奶量。准确地检测和计算奶牛的实时采食量，是科学制定奶牛营养方案的基础。目前，奶牛采食量实时检测的主要问题是检测精度较低，主要是以群体奶牛为对象，并且有的检测方法还影响奶牛的采食行为和采食量。若能对个体奶牛的采食量进行准确测定，将对整个畜牧业来说具有重要的现实意义。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就是提供一种基于ZigBee的奶牛采食量自动记录仪。
[0004]本实用新型的该目的是通过这样的技术方案实现的，基于ZigBee的奶牛采食量自动记录仪，其特征在于:包括数据采集部分，用于采集奶牛的采食量；无线通信部分，用于数据的传输；上位机监控部分，用于收集数据并显示在屏幕上。
[0005]进一步，所述数据采集部分包括若干个数据采集终端，所述数据采集终端包括处理模块和分别与处理模块连接的奶牛耳标识别器、饲料重量采集器、编程接口、天线、电源。
[0006]进一步，所述处理模块包括微处理芯片CC2430，所述微处理芯片CC24330的21管脚接对地第一电容Cl，19管脚接对地第二电容C2，21管脚与19管脚之间并联第一晶振Y1，第一晶振Yl的两端分别与第一电容Cl、第二电容(C2)的非接地端连接；微处理芯片CC2430的42管脚接对地第三电容C3，26管脚接对地第一电阻Rl，22管脚接对地第二电阻R2 ;第10管脚经依次连接的第十电阻R10、第十九电容C19接地；第十电阻RlO与第十九电容C19的公共端经第九电阻C9接第一电源，经第一按钮开关SI接地；第7、20、47、23、41管脚接第一电源，第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8并联，第六电容C6的一端与第一电源连接，另一端接地；第24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40管脚接第二电源，第十电容C10、第^^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13并联，第十电容ClO的一端与第二电源连接，另一端接地；第44管脚接对地第十五电容C15，第43管脚接对地第十四电容C14，第44、43管脚之间并联第二晶振Y2，第二晶振Y2的两端分别与第十四电容C14、第十五电容C15的非接地端连接；第34、32管脚间并联第一电感LI ;第34管脚与第一电感LI的公共端连接一 PCB微波传输线，PCB微波传输线的另一端与第一电感LI的另一端连接，第33管脚经第二电感L2与PCB微波传输线连接，PCB微波传输线与第32管脚的公共端经依次连接的第三电感L3、第九电容C9与天线连接。
[0007]进一步，所述饲料重量采集器包括传感器、信号放大部分和模数转换部分，所述传感器用于采集饲料重量信息并转换为模拟信号，所核信号放大部分将模拟信号进行放大，放大后的信号经模数转换部分输入到微处理芯片CC24330中。
[0008]进一步，所述信号放大部分包括第一运放U2、第二运放U3、第三运放U4、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一滑动变阻器RW3和第二滑动变阻器RW4 ;所述第一运放的反向输入端经第一滑动变阻器与第二运放的反向输入端连接，第一运放的反向输入端经第三电阻与第一运放的输出端连接，第二运放的反向输入端经第六电阻与第二运放的输出端连接，第一运放的输出端经第四电阻与第三运放的反向输入端连接，第二运放的输出端经第七电阻与第三运放的正向输入端连接，第三运放的反向输入端经第五电阻与第三运放的输出端连接，第三运放的输出端经第十二电阻与第四运放的反向输入端连接，第四运放的反向输入端经第十三电阻与第四运放的输出端连接；第四运放的输出端与模数转换部分的输入端连接；第三运放的正向输入端与第七电阻的公共端接对地第八电阻；第四运放的正向输入端经依次连接的第十五电阻、第二滑动变阻器的一部分、第十一电阻接电源；第四运放的正向输入端经依次连接的第十五电阻、第二滑动变阻器的另一部分、第十四电阻接地；所述第一运放的正向输入端、第二运放的正向输入端接传感器的输出信号。
[0009]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点:本实用新型对个体奶牛的采食量进行准确测定。该系统使用ZigBee网络进行数据的传输，可以实现对奶牛采食量的实时监测和记录。
【附图说明】
[0010]本实用新型的【附图说明】如下。
[0011]图1为本实用新型结构框图；
[0012]图2为数据采集终端结构框图；
[0013]图3为微处理器芯片及外围电路图；
[0014]图4为信号放大部分电路图；
[0015]图5为全桥测量电桥图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1所示，基于ZigBee的奶牛采食量自动记录仪，其特征在于:包括数据采集部分，用于采集奶牛的采食量；无线通信部分，用于数据的传输；上位机监控部分，用于收集数据并显示在屏幕上。
[0018]本实用新型的工作原理:在奶牛左边耳朵上打上耳标，设计只能容许一头奶牛进出的采食区域，并在采食区域安装精确的计重仪器，每个耳标中都存储有奶牛的编号和相关信息。当奶牛到达采食区域采食时，传感器将采集到奶牛耳标中的信息，并将奶牛采食开始和结束时饲料的重量、开始和结束的时间等通过ZigBee网络发送给ZigBee基站，再由ZigBee基站将数据由串口传送给PC机进行相应的数据处理和记录。
[0019]如图2所示，所述数据采集终端包括处理模块和分别与处理模块连接的奶牛耳标识别器、饲料重量采集器、编程接口、天线、电源。
[0020]CC2430芯片需要很少的外围部件配合就能实现信号的收发功能。电路使用一个非平衡天线，连接非平衡变压器可使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容和电感以及一个PCB微波传输线组成。内部T/R交换电路完成LNA和PA之间的交换。用I个32MHz的石英谐振器和2个电容构成一个32 MHz的晶振电路。用I个32.768 kHz的石英谐振器和2个电容构成一个32.768 kHz的晶振电路。电压调节器为所有要求1.8V电压的引脚和内部电源供电。引出所有可用1/0，并提供RS232串行接口，用于系统的扩充和通信等功能。
[0021]如图3所示，所述处理模块包括微处理芯片CC2430，所述微处理芯片CC24330的21管脚接对地第一电容Cl，19管脚接对地第二电容C2，21管脚与19管脚之间并联第一晶振Y1，第一晶振Yl的两端分别与第一电容Cl、第二电容(C2)的非接地端连接；微处理芯片CC2430的42管脚接对地第三电容C3，26管脚接对地第一电阻Rl，22管脚接对地第二电阻R2 ;第10管脚经依次连接的第十电阻R10、第十九电容C19接地；第十电阻RlO与第十九电容C19的公共端经第九电阻C9接第一电源，经第一按钮开关SI接地；第7、20、47、23、41管脚接第一电源，第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8并联，第六电容C6的一端与第一电源连接，另一端接地；第24、25、27、28、29、30、31、35、36、37、38、39、40管脚接第二电源，第十电容C10、第^^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13并联，第十电容ClO的一端与第二电源连接，另一端接地；第44管脚接对地第十五电容C15，第43管脚接对地第十四电容C14，第44、43管脚之间并联第二晶振Y2，第二晶振Y2的两端分别与第十四电容C14、第十五电容C15的非接地端连接；第34、32管脚间并联第一电感LI ;第34管脚与第一电感LI的公共端连接一 PCB微波传输线，PCB微波传输线的另一端与第一电感LI的另一端连接，第33管脚经第二