一种便携式的生猪饲养信息记录仪的制作方法
【专利摘要】本发明属于物联网智能化管理领域，具体地说是一种便携式的生猪饲养信息记录仪。本发明包括耳标读写模块、信息显示模块、信息处理模块、键盘输入模块、电源管理模块和通信接口模块。耳标读写模块用于读写RFID耳标内的信息；信息显示模块用于信息显示及操作提示；信息处理模块是整个记录仪的控制中心；键盘输入模块用于将用户的操作传递给信息处理模块；电源管理模块能够有效地管理仪器的供电情况；通信接口模块主要用于将读取的耳标信息传递给到数据存储中心以及接收用户修改信息。该仪器能够有效的实现生猪饲养环节各种饲养信息的记录，极大地提高生产效率，降低工人劳动强度，从而促进农牧业的智能化管理水平。
【专利说明】一种便携式的生猪饲养信息记录仪
(—)【技术领域】
[0001]本发明属于物联网智能化管理领域，具体地说是一种便携式的生猪饲养信息记录仪。
(二)【背景技术】
[0002]目前，生猪饲养环节的信息记录主要采用两种方式，一种是人工方式，一种是电子仪器记录的方式，前者对工人劳动强度要求极高，后者可以很好的提高生产效率，实现智能化管理，但当前国内外电子产品市场上的信息记录仪大都采用人工输入信息的方式，这对养殖人员的素质要求增高，不利于大规模的推广。随着生猪饲养信息化的大规模发展，迫切的需要一种方便、快捷、易用的生猪饲养信息记录仪器。
(三)
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种方便、快捷、易用的生猪饲养信息记录仪器，用于生猪饲养环节各种饲养信息的记录，提高生产效率，降低工人劳动强度，最终促进农牧业的智能化
管理水平。
[0004]本发明包括六个模块:耳标读写模块、信息显示模块、信息处理模块、键盘输入模块、电源管理模块和通信接口模块。耳标读写模块用于读写RFID耳标内的信息；信息显示模块用于信息显示及操作提示；信息处理模块是整个记录仪的控制中心；键盘输入模块用于将用户的操作传递给信息处理模块；电源管理模块能够有效地管理仪器的供电情况；通信接口模块主要用于将读取的耳标信息传递给到数据存储中心以及接收用户修改信息。
[0005]本发明中，耳标读写模块的RFID卡采用符合国际标准IS0/IEC 14443的Mifarel卡，读写芯片采用MF RC500, MF RC500是IS0/IEC 14443标准下低成本、高集成、高性能的Mifare非接触式读写芯片,基于13.56MHz的非接触通讯模式。
[0006]本发明中，信息显示模块采用5V低功耗蓝屏的L12864液晶显示屏，能够有效地显示汉字和字符，应用串口方式控制，共使用三条控制信号线，极大地节省了微处理器的I/o口资源。
[0007]本发明的信息处理模块采用STC12C5410AD微处理器作为控制中心，该微处理器是一款单时钟(IT)的8位单片机，具有丰富的片上资源，包括4路PWM、8路高速10位A/D转换等，能够快速的实现对耳标信息的读写以及处理用户通过串口发来的控制信息。
[0008]本发明中，键盘输入模块采用PVC按键面板设计为8个按键:R、S1、S2、S3、S4、S5、S6、#。R键对应于读出生猪个体的ID号，SI键对应于写入基本信息01，S2键对应于写入基本信息02，S3键对应于写入基本信息03，S4键对应于写入用药信息，S5键对应于写入免疫信息，S6键对应于写入饲料信息，#键对应于一键读出所有信息。
[0009]本发明的电源管理模块采用了 USB电源、AC电源以及电池供电相结合的模式，以便为手持式生猪饲养信息记录仪进行供电、充电，为仪器供电的电压为5V和3.3V，其中
3.3V专门为耳标读写模块供电，5V用于为其他模块供电。[0010]本发明中，仪器的运行是按照嵌入在单片机内的软件系统来完成的，该软件系统主要包括:启动仪器、初始化各个模块、循环启动按键扫描程序、执行按键操作程序、中断处理机制等。
(四)【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的硬件结构图
[0012]图2是本发明的电路框图
[0013]图3是本发明的耳标读写模块电路图
[0014]图4是本发明的信息显示模块电路图
[0015]图5是本发明的信息处理模块电路图
[0016]图6是本发明的键盘输入模块电路图
[0017]图7是本发明的电源管理模块电路图
[0018]图8是本发明的通信接口模块电路图
(五)【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0020]1.仪器具体运行流程
[0021]如附图1所示，本发明是一种便携式的生猪饲养信息记录仪，包括耳标读写模块、信息显示模块、信息处理模块、键盘输入模块、电源管理模块和通信接口模块。耳标读写模块用于读写RFID耳标内的信息；信息显示模块用于信息显示及操作提示；信息处理模块是整个记录仪的控制中心；键盘输入模块用于将用户的操作传递给信息处理模块；电源管理模块能够有效地管理仪器的供电情况；通信接口模块主要用于将读取的耳标信息传递给到数据存储中心以及接收用户修改信息。该仪器能够有效的实现生猪饲养环节各种饲养信息的记录，极大地提高生产效率，降低工人劳动强度，从而促进农牧业的智能化管理水平。仪器具体的运作方式如下:首先是启动仪器，然后仪器将自动对耳标读写模块、信息显示模块、信息处理模块、键盘输入模块、电源管理模块和通信接口模块等模块进行初始化设置，接着设定通信参数，设置信息处理中心串口通信的波特率、校验位、数据位、停止位的参数，同时启动系统的按键扫描程序，当一切初始化工作完成时，信息显示模块将显示“初始化成功”等字样，用户此时便可以使用仪器，整个初始化过程大约需要3秒左右。初始化成功后，用户可以通过键盘输入模块来操作仪器，当用户按下“R”键时，耳标读写模块将读出RFID耳标ID号并传递给信息显示模块显示；当用户按下“#”键时，耳标读写模块将读出RFID耳标内所有信息并通过485通信方式传递给数据存储中心；当用户按下其他按键时(SI基本信息01、S2基本信息02、S3基本信息03、S4用药信息、S5免疫信息、S6饲料信息)，耳标读写模块将执行相应的写功能，并将返回的操作结果传递给信息显示模块显示，S1-S6按键所代表的意思可以由用户根据实际饲养情况通过RS232接口修改。每次操作成功时，仪器会发出“嘀嘀”的声音并在信息显示模块上显示“操作成功”等字样；每次操作失败时，仪器会发出3秒的长鸣声并在信息显示模块上显示“操作失败”等字样。当仪器程序由于未知的外部因素停在某个位置时，若停留时间超过5秒钟，系统将自动启动看门狗程序，使系统复位并恢复到初始化状态。仪器一旦正常启动后，将可以连续完成以上过程。[0022]2.仪器线路连接说明
[0023]图2是本发明的电路框图，包括微处理器、液晶显示器电路、RS232接口电路、485接口电路、晶振及复位电路、按键控制电路、射频读取电路、蜂鸣器电路、电源接口电路等，各个电路模块在微处理器(STC12C5410AD)的控制下主要实现生猪饲养环节各种饲养信息的记录功能。图3是本发明的耳标读写模块电路图，该模块由3.3V电压供电，其中R_SS、R_SCK、R_M0S1、R_MIS0为MF RC500射频读写芯片的通信接口，通过SPI串口通信的方式对MF RC500进行操作，R_RST为模块的复位引脚。图4是本发明的信息显示模块电路图，主要是L12864液晶显示电路，其中VCC为5V电源，3脚接IOK滑动变阻器用于系统背光的调节，引脚L_CS、L_SID、L_SCLK为L12864液晶屏的通信接口，采用三线串口的方式进行控制。图5是本发明的信息处理模块电路图，采用STC12C5410AD芯片作为主控芯片。图6是本发明的键盘输入模块电路图，8个按键一脚分别连接微处理器(STC12C5410AD)的Pl.0、Pl.1、Pl.2、Pl.3、Pl.4、Pl.5、Pl.6、Pl.7，一脚共同连接地线，当任何一个按键被按下时，STC12C5410AD对应的引脚将被拉低，微处理器判断后做出相应的操作。图7是本发明的电源管理模块电路图，正常情况下，模块采用12V锂电池供电，通过78L05和AMl117稳压芯片后得出5V和3.3V的电压，模块还可以直接从USB接口取电得到5V电压。图8是本发明的通信接口模块电路图，其中的485接口电路，使用了微处理器的R/D、TXD和RXD引脚，其中RXD和TXD为微处理器的串口引脚P3.0和P3.1，R/D用于控制485接口电路处于接收状态还是发送状态；RS232接口电路采用MAX232芯片作为电平转换芯片，实现仪器与PC机的通信，同样使用了微处理器的串口引脚P3.0和P3.1。
[0024]3.主要电子元件列表
[0025]
【权利要求】
1.一种便携式的生猪饲养信息记录仪，其特征在于:所述一种便携式的生猪饲养信息记录仪专门用于生猪饲养领域，实现生猪饲养环节的信息记录功能，该仪器包括耳标读写模块、信息显示模块、信息处理模块、键盘输入模块、电源管理模块和通信接口模块。
2.根据权利要求1所述的一种便携式的生猪饲养信息记录仪，其特征在于:所述耳标读写模块，主要由射频读写芯片、内置式读写天线和外围电路组成，射频读写芯片采用MFRC500,内部发射器直接驱动非接触式天线，最大距离可达10cm。
3.根据权利要求1所述的一种便携式的生猪饲养信息记录仪，其特征在于:所述信息显示模块采用蓝屏低功耗的液晶屏(L12864)，L12864可以清晰的显示汉字和英文字符，一页可以显示32个汉字和64个字符。
4.根据权利要求1所述的一种便携式的生猪饲养信息记录仪，其特征在于:所述信息处理模块采用STC12C5410AD微处理器作为控制中心，负责执行读写器命令、对发送信号进行编码和对接收信号进行解码，完成射频标签的正确识别。
5.根据权利要求1所述的一种便携式的生猪饲养信息记录仪，其特征在于:所述键盘输入模块用于识别用户操作动作，并将用户操作动作转化为电平信号传递给信息处理模块进行相应的处理，该模块包括8个按键:R(读出生猪个体ID)、S1 (写入基本信息01)、S2 (写入基本信息02)、S3 (写入基本信息03)、S4 (写入用药信息)、S5 (写入免疫信息)、S6 (写入饲料信息)、#( 一键读出所有信息)。
6.根据权利要求1所述的一种便携式的生猪饲养信息记录仪，其特征在于:所述电源管理模块，包括充电电路单元和负载电源控制单元，电源系统采用了 USB电源、AC电源以及电池供电相结合的模式，以便为手持式生猪饲养信息记录仪进行供电、充电。
7.根据权利要求1所述的一种便携式的生猪饲养信息记录仪，其特征在于:所述通信接口模块提供了串行通信接口、485通信接口等接口，方便用户根据实际情况进行相应的设置。
【文档编号】G06K17/00GK103903024SQ201210585898
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年12月31日
【发明者】曹杰, 毛波, 伍之昂, 徐宝才, 赵慕阶, 方昌健 申请人:南京财经大学, 江苏雨润肉类产业集团有限公司