一种带显示屏的智能化PIT鱼类跟踪监测系统的制作方法

一种带显示屏的智能化pit鱼类跟踪监测系统
技术领域
1.本实用新型涉及鱼道跟踪系统技术领域，更具体地说，它涉及一种带显示屏的智能化pit鱼类跟踪监测系统。


背景技术：

2.pit(passive integrated transponder)，被动整合雷达标，是基于无线射频识别技术开发的电子标签，这种电子标签体积小，可以植入动物体内，并赋予标记物的身份识别电子编码。
3.目前，能够将这种电子标签植入鱼体内，通过设置在鱼道附近的读卡器读取电子标签的编码信息能够监测鱼类的运动和洄游，但是现有的读卡器在读取到电子标签的编码信息后只能保存到存储卡中，需要工作人员到现场取出存储卡，然后将存储卡插入到电脑里去读取数据，从而知道鱼体上电子标签所携带的编码信息，十分不便，因此，研究一种能够在现场就知悉鱼体的编码信息以及远程监测鱼类个体在鱼道中的通过情况的带显示屏的智能化pit鱼类跟踪监测系统。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带显示屏的智能化pit鱼类跟踪监测系统，具有能够在现场就知悉鱼体的编码信息以及远程监测鱼类个体在鱼道中的通过情况的功能优点。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种带显示屏的智能化pit鱼类跟踪监测系统，包括：用于接收设置在鱼体上的pit电子标签发送的数据的第一天线、用于读取所述数据传输模块发送的数据的rfid读写器、用于接收所述传输模块发送的数据并将其转换成十进制数据格式的处理模块、用于存储经过所述处理模块处理后的数据的存储模块、用于显示经过所述处理模块处理后的数据的显示模块以及用于与服务器通信连接的通信模块；所述第一天线与rfid读写器电连接；所述传输模块的输入端与rfid读写器电连接，所述数据传输模块的输出端与处理模块电连接；所述存储模块、显示模块和通信模块均与处理模块电连接。
7.可选的，所述显示模块为spi接口触摸显示屏；所述处理模块的fsmc脚电连接spi接口触摸显示屏。
8.可选的，所述处理模块还电连接有rs-485模块；所述rs-485模块的数据接收引脚和数据发送引脚均电连接处理模块。
9.可选的，所述rfid读写器包括：用于与所述第一天线电连接的天线接口；所述天线接口电连接有功率放大电路和信号放大电路；所述功率放大电路的输入端电连接有频率发生电路；所述功率放大电路的输入端和信号放大电路的输出端均电连接所述处理模块。
10.可选的，所述功率放大电路包括：第一三极管、第二三极管和第一电阻；所述第一三极管的基极通过第一电阻电分别连接所述频率发生电路和处理模块；所述第二三极管的
基极电连接第一三极管的基极；所述第一三极管的集电极和第二三极管的集电极均电连接第一电压端；所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极均电连接天线接口。
11.可选的，所述信号放大电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第一双运算放大器和第二双运算放大器；
12.所述第二双运算放大器的同相输入端通过第五电容电连接第一二极管的阴极；所述第一二极管的阴极分别通过第七电阻和第八电容接地；所述第一二极管的阳极通过第三电阻电连接天线接口；所述第二双运算放大器的同相输入端分别通过第七电容和第六电阻接地；所述第二二极管的阴极和第三二极管的阳极均电连接第二双运算放大器的同相输入端；所述第二二极管的阳极和第三二极管的阴极均接地；所述第二双运算放大器的反向输入端通过第九电阻接地；所述第二双运算放大器的反向输入端还分别通过第八电阻和第十电容电连接第二双运算放大器的输出端；
13.所述第一双运算放大器的同相输入端依次通过第四电阻和第六电容电连接第二双运算放大器的输出端；所述第一双运算放大器的反向输入端通过第十一电阻电连接第一电压端，所述第一双运算放大器的反向输入端还通过第十二电阻接地，所述第一双运算放大器的反向输入端还通过第五电阻电连接第一双运算放大器的同相输入端；第一双运算放大器的反向输入端还依次通过第五电阻和第十电阻接地；所述第一双运算放大器的同相输入端还通过第二电阻电连接第一双运算放大器的输出端；所述第一双运算放大器的输出端电连接所述处理模块。
14.可选的，所述通信模块为4g模块；所述4g模块与处理模块电连接；所述4g模块通过互联网与服务器通信连接。
15.可选的，还包括：用于设置在鱼体上的pit电子标签；所述pit电子标签与rfid读写器无线连接。
16.可选的，所述pit电子标签包括：pit芯片和第二天线；所述第二天线与pit芯片电连接；所述第二天线与rfid读写器无线连接。
17.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过处理模块的设置，能够将rfid读写器读取后的数据转换成十进制数据格式，然后将十进制数据格式的编码信息传输给显示模块，通过显示模块显示通过鱼道的鱼体编码，使得用户能够在现场就了解鱼体的编码信息，本技术中还能够将十进制数据格式的编码信息传输给通信模块，通过通信模块将十进制数据格式的编码信息发送给服务器，后端人员能够通过程序登录服务器，接收编码信息，从而能够实现远程监测鱼类个体在鱼道中的通过情况。
附图说明
18.图1是本实用新型中壳体的内部结构示意图；
19.图2是本实用新型的电路架构图。
20.图中：1、pit电子标签；11、pit芯片；12、第二天线；2、rfid读写器；3、处理模块；4、显示模块；5、4g模块；6、存储模块；7、第一天线；8、rs-485模块；q1、第一三极管；q2、第二三极管；r1、第一电阻；r2、第二电阻；r3、第三电阻；r4、第四电阻；r5、第五电阻；r6、第六电阻；
r7、第七电阻；r8、第八电阻；r9、第九电阻；r10、第十电阻；r11、第十一电阻；r12、第十二电阻；d1、第一二极管；d2、第二二极管；d3、第三二极管；c1、第一电容；c2、第二电容；c3、第三电容；c4、第四电容；c5、第五电容；c6、第六电容；c7、第七电容；c8、第八电容；c9、第九电容；u1a、第一双运算放大器；u1b、第二双运算放大器；j1、天线接口。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
22.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
23.下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
24.本实用新型提供了一种带显示屏的智能化pit鱼类跟踪监测系统,如图1和图2所示，包括：用于接收设置在鱼体上的pit电子标签1发送的数据的第一天线7、用于读取所述数据传输模块发送的数据的rfid读写器2、用于接收所述传输模块发送的数据并将其转换成十进制数据格式的处理模块3、用于存储经过所述处理模块3处理后的数据的存储模块6、用于显示经过所述处理模块3处理后的数据的显示模块4以及用于与服务器通信连接的通信模块；所述第一天线7与rfid读写器2电连接；所述传输模块的输入端与rfid读写器2电连接，所述数据传输模块的输出端与处理模块3电连接；所述存储模块6、显示模块4和通信模块均与处理模块3电连接。
25.具体地，所述rfid读写器2设置在鱼道上，pit电子标签1内存储有编码信息，在rfid读写器2通电的情况下，rfid读写器2会产生磁场，携带有pit电子标签1的鱼体经过磁场时产生感应电流，从而获得能量，pit电子标签1被激活，然后向rfid读写器2发送信号，该信号内携带有该pit电子标签1的编码信息，rfid读写器2接收该信号，然后对该信号进行解调和解码得到该pit电子标签1的编码信息，由于rfid读写器2解调和解码后得到的编码信息的数据格式为十六进制，为了便于用户知悉鱼体的编码，还需要将该pit电子标签1的编码信息发送给处理模块3，本技术中处理模块3为单片机，本技术中的单片机具有一路usb接口，可以给本系统供电，也能实现一键下载功能，采用单片机将rfid读写器2读取后的数据转换成十进制数据格式，然后将十进制数据格式的编码信息传输给显示模块4，通过显示模块4显示经过磁场的鱼体编码，使得用户能够在现场就了解鱼体的编码信息，本技术中还能够将十进制数据格式的编码信息传输给通信模块，通信模块通过互联网将十进制数据格式的编码信息发送给服务器，后端人员能够通过程序登录服务器，接收编码信息，从而能够实现远程监测鱼类个体在鱼道中的通过情况。
26.具体地，存储模块6采用sd卡，采用spi通信实现与处理模块3的数据传输，具体地，
处理模块3的fsmc脚电连接所述存储模块6；在实际应用中，处理模块3还能够将十六进制数据格式的数据传输给存储模块6，使得存储模块6不仅能够存储十进制数据格式的数据还能够存储十六进制数据格式的数据；通过存储模块6的设置，能够存储所有携带有pit电子标签1的鱼体在鱼道中通过情况的即时信息和历史信息。
27.进一步地，所述显示模块4为spi接口触摸显示屏；所述处理模块3的fsmc脚电连接spi接口触摸显示屏。具体地，spi接口触摸显示屏的寸尺为4寸，分辨率为480*320，采用电阻触摸方式，显示接口为4-wire spi接口；通过spi接口触摸显示屏的设置，支撑16位rgb65k色显示，显示色彩丰富，采用spi串行总线，仅需少量io口即可点亮显示，实用性强；通过spi接口触摸显示屏的设置，使得工作人员能够在鱼道现场通过spi接口触摸显示屏看到携带有pit电子标签1的鱼体通过鱼道的即时信息，也就是在有携带pit电子标签1的鱼体通过鱼道的情况下，spi接口触摸显示屏就能显示该携带pit电子标签1的鱼体的编码信息，便于鱼道现场工作人员鱼道的监测。
28.进一步地，所述处理模块3还电连接有rs-485模块8；所述rs-485模块8的数据接收引脚和数据发送引脚均电连接处理模块3。具体地，rs-485模块8可采用max3488,max3490和max3491等驱动器实现全双工通信，也可采用max3483，max3485与max3486等驱动器实现半双工通信。
29.进一步地，所述rfid读写器2包括：用于与所述第一天线7电连接的天线接口j1；所述天线接口j1电连接有功率放大电路和信号放大电路；所述功率放大电路的输入端电连接有频率发生电路；所述功率放大电路的输入端和信号放大电路的输出端均电连接所述处理模块3。
30.具体地，第一天线7在通电时会产生磁场，第一天线7还用于接收pit电子标签1发送的携带有编码信息的信号，然后通过信号放大电路将携带有编码信息的信号传输给处理模块3，处理模块3对该信号进行解调和解码得到该pit电子标签1的编码信息；在实际应用中，rfid读写器2能够感应多个pit电子标签1，多个所述pit电子标签1携带有不同的编码信息，且多个所述pit电子标签1一一对应地设置在多个鱼体上，便于对多个鱼体在鱼道中的通过情况的监测。
31.进一步地，所述功率放大电路包括：第一三极管q1、第二三极管q2和第一电阻r1；所述第一三极管q1的基极通过第一电阻r1电(也就是功率放大模块的输入端)分别连接所述频率发生电路和处理模块3；所述第二三极管q2的基极电连接第一三极管q1的基极；所述第一三极管q1的集电极和第二三极管q2的集电极均电连接第一电压端；所述第一三极管q1的发射极和第二三极管q2的发射极均电连接天线接口j1。具体地，本技术中第一天线7的正常工作频率为125khz，频率发生电路用于产生频率为125khz的信号，保证了第一天线7的正常工作。
32.进一步地，所述信号放大电路包括：第二电阻r2、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、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第一双运算放大器u1a和第二双运算放大器u1b；
33.所述第二双运算放大器u1b的同相输入端通过第五电容c5电连接第一二极管d1的
阴极；所述第一二极管d1的阴极分别通过第七电阻r7和第八电容c8接地；所述第一二极管d1的阳极通过第三电阻r3电连接天线接口j1；所述第二双运算放大器u1b的同相输入端分别通过第七电容c7和第六电阻r6接地；所述第二二极管d2的阴极和第三二极管d3的阳极均电连接第二双运算放大器u1b的同相输入端；所述第二二极管d2的阳极和第三二极管d3的阴极均接地；第二二极管d2和第三二极管d3起到限压作用；所述第二双运算放大器u1b的反向输入端通过第九电阻r9接地；所述第二双运算放大器u1b的反向输入端还分别通过第八电阻r8和第十电容电连接第二双运算放大器u1b的输出端；
34.所述第一双运算放大器u1a的同相输入端依次通过第四电阻r4和第六电容c6电连接第二双运算放大器u1b的输出端；所述第一双运算放大器u1a的反向输入端通过第十一电阻r11电连接第一电压端，所述第一双运算放大器u1a的反向输入端还通过第十二电阻r12接地，所述第一双运算放大器u1a的反向输入端还通过第五电阻r5电连接第一双运算放大器u1a的同相输入端；第一双运算放大器u1a的反向输入端还依次通过第五电阻r5和第十电阻r10接地；所述第一双运算放大器u1a的同相输入端还通过第二电阻r2电连接第一双运算放大器u1a的输出端；所述第一双运算放大器u1a的输出端电连接所述处理模块3。具体地，第一双运算放大器u1a和第二双运算放大器u1b均采用lm358，能够减少输出在高低逻辑电平之间振荡，提升数字信号输出的抗干扰性能。
35.进一步地，所述通信模块为4g模块5；所述4g模块5与处理模块3电连接；所述4g模块5通过互联网与服务器通信连接，实现了本系统与服务器的无线通信；在本技术中服务器采用阿里云服务器，通过云服务器解决了传统物理主机与vps服务中存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺点，能够快速构建更稳定、安全的应用，降低开发运维的难度和整体it成本。
36.进一步地，还包括：用于设置在鱼体上的pit电子标签1；所述pit电子标签1与rfid读写器2无线连接。在实际应用中，pit电子标签1内存储有该鱼体的编码信息，每一条鱼体的编码信息唯一，pit电子标签1为玻璃管电子标签，能够注射到鱼体内。
37.进一步地，所述pit电子标签1包括：pit芯片11和第二天线12；所述第二天线12与pit芯片11电连接；所述第二天线12与第一天线7无线连接。具体地，pit芯片11内存储有该电子标签对应的鱼体的编码信息；在pit电子标签1经过第一天线7产生的磁场后，第二天线12产生感应电流，然后第二天线12向第一天线7发送携带有该编码信息的信号。
38.本实用新型的带显示屏的智能化pit鱼类跟踪监测系统，通过处理模块3的设置，能够将rfid读写器2读取后的数据转换成十进制数据格式，然后将十进制数据格式的编码信息传输给显示模块4，通过显示模块4显示通过鱼道的鱼体编码，使得用户能够在现场就了解鱼体的编码信息，本技术中还能够将十进制数据格式的编码信息传输给通信模块，通过通信模块将十进制数据格式的编码信息发送给服务器，后端人员能够通过程序登录服务器，接收编码信息，从而能够实现远程监测鱼类个体在鱼道中的通过情况。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。