專利名稱：虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置的制作方法
虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于動(dòng)物日常行為檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置。
背景技術(shù)：
北京工業(yè)大學(xué)地震研究所在研究“虎皮鸚鵡異常行為”時(shí)，研究人員每天需要記錄 6個(gè)不同時(shí)刻虎皮鸚鵡的跳動(dòng)次數(shù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
目前市場上沒有專門記錄虎皮鸚鵡跳動(dòng)的裝置。市場上的普通鳥籠不能提供虎皮 鸚鵡的跳動(dòng)信息；市場上的記錄儀大多只能記錄顯示數(shù)據(jù)，功能單一，無法滿足地震研究所 的需要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄虎皮鸚鵡日常行為的裝置，解決研 究人員記錄虎皮鸚鵡日常行為中遇到的裝置問題。
本發(fā)明由鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠和電子自動(dòng)記錄儀組成。鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠裝有兩根 棲息桿、一根檢測(cè)橫桿和檢測(cè)傳感器。電子自動(dòng)記錄儀包括信號(hào)輸入接口、LCD顯示、實(shí)時(shí) 時(shí)鐘、按鍵操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印、上傳及導(dǎo)入U(xiǎn)盤、電源等模塊。電子自動(dòng)記錄儀接收鸚鵡 日?；顒?dòng)鳥籠上的檢測(cè)傳感器信號(hào)，實(shí)時(shí)記錄傳感器采集的信號(hào)并自動(dòng)添加時(shí)間標(biāo)志；LCD 顯示當(dāng)前日期、時(shí)間和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；可以通過按鍵調(diào)整校對(duì)時(shí)間和查詢以往數(shù)據(jù)；通過微型 打印機(jī)自動(dòng)打印記錄的數(shù)據(jù)；可以將電子自動(dòng)記錄儀記錄存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到U盤中；可以 與計(jì)算機(jī)通信，將數(shù)據(jù)上傳，按預(yù)定的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)。
本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，首先將其分為鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠和電子自動(dòng)記錄儀兩 部分來設(shè)計(jì)。
虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置，由鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠和電子自動(dòng)記錄儀組成， 其特征在于鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠裝有兩根棲息桿、一根檢測(cè)橫桿和檢測(cè)傳感器；所述的鸚 鵡日?；顒?dòng)鳥籠，在其左側(cè)面和右側(cè)面之間距離鳥籠高度1/2處裝有檢測(cè)橫桿；在其左側(cè) 面和后側(cè)面之間、右側(cè)面和后側(cè)面之間裝有棲息桿，棲息桿直接固定在鳥籠的側(cè)面上；檢測(cè) 橫桿和和棲息桿之間的距離為9(Tl20mm ;檢測(cè)橫桿通過彈簧連接在鳥籠的左右側(cè)面上；檢 測(cè)傳感器位于檢測(cè)橫桿的下方固定在鳥籠的左右側(cè)面上。
進(jìn)一步，所述的鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠裝有的兩根棲息桿和一根檢測(cè)橫桿為木質(zhì)圓柱 形，直徑為12mm。
進(jìn)一步，所述的電子自動(dòng)記錄儀包括信號(hào)輸入接口、IXD顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、按鍵操 作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、上傳及導(dǎo)入U(xiǎn)盤、電源模塊，所述的電子自動(dòng)記錄儀實(shí)時(shí)記錄檢測(cè)傳感器采 集的信號(hào)并自動(dòng)添加時(shí)間標(biāo)志；LCD顯示當(dāng)前日期、時(shí)間和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；通過按鍵調(diào)整校對(duì)時(shí) 間和查詢以往數(shù)據(jù)；將電子自動(dòng)記錄儀記錄存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到U盤中；或者與計(jì)算機(jī)通信， 將數(shù)據(jù)上傳，按預(yù)定的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)。
進(jìn)一步，所述檢測(cè)傳感器使用的是U型光電式對(duì)射傳感器。
鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠的長、寬、高尺寸分別為700mm、500mm、600mm;鳥籠的材質(zhì)為鋼 絲，直徑為2mm ;鋼絲及之間的間距為20mm，在鳥籠前側(cè)面上，距離底部IOOmm處中間部位 有一個(gè)長、寬尺寸分別為200mm和180mm的門。在鳥籠的左側(cè)面和后側(cè)面之間、右側(cè)面和后 側(cè)面之間裝有棲息桿，棲息桿直接固定在鳥籠的側(cè)面上；在鳥籠的左側(cè)面和右側(cè)面之間距 離鳥籠高度1/2處裝有檢測(cè)橫桿；檢測(cè)橫桿和和棲息桿之間的距離為9(Tl20mm，確?；⑵?鸚鵡在兩種橫桿之間跳躍移動(dòng)；檢測(cè)橫桿通過彈簧連接在鳥籠的左右側(cè)面上；彈簧的彈性 應(yīng)在鸚鵡落在檢測(cè)橫桿時(shí)，檢測(cè)橫桿能夠落入檢測(cè)傳感器中，檢測(cè)傳感器能檢測(cè)到信號(hào)，當(dāng) 鸚鵡飛回棲息橫桿時(shí)，檢測(cè)橫桿復(fù)位，傳檢測(cè)感器信號(hào)消失；檢測(cè)傳感器位于檢測(cè)橫桿的下 方固定在鳥籠的左右側(cè)面上。鳥籠裝有的兩根棲息桿和一根檢測(cè)橫桿為木質(zhì)圓柱形，直徑 為12_。電子自動(dòng)記錄儀采用模塊化設(shè)計(jì)的方法，按功能將記錄儀劃分為信號(hào)輸入，LCD顯 示，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，按鍵操作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印、上傳及導(dǎo)入U(xiǎn)盤、電源等模塊，然后對(duì)各個(gè)功能模 塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、焊接、組裝，軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試。最后，完成整體產(chǎn)品，并進(jìn)行整體測(cè)試。
本發(fā)明中檢測(cè)傳感器使用的是U型光電對(duì)射傳感器，以確保鸚鵡停留在檢測(cè)橫桿 一次，檢測(cè)傳感器只發(fā)出一個(gè)信號(hào)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)鳥籠上裝有棲息橫桿，供鸚鵡日常休息、停留；
2)鳥籠上裝有檢測(cè)橫桿和檢測(cè)傳感器，能采集鸚鵡在籠中的活動(dòng)信息；
3)電子自動(dòng)記錄儀能自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄傳感器采集的信號(hào)，無需人工參與；
4)利用單片機(jī)的功能使電子自動(dòng)記錄儀的工作過程自動(dòng)化、智能化；
5)自帶存儲(chǔ)器，具有數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能，最大限度保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
6)具有多種數(shù)據(jù)導(dǎo)出方式，便于數(shù)據(jù)的后續(xù)處理和分析；
7)自帶打印機(jī)，可以打印所需的數(shù)據(jù)；
8)裝置簡單，安裝方便，操作簡便。


圖1本發(fā)明的整體構(gòu)成示意圖2本發(fā)明的鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠示意圖。
圖3本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀前面板示意圖4本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀主控電路板布局結(jié)構(gòu)示意圖5本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀電源電路板布局結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明
本發(fā)明分為鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠和電子自動(dòng)記錄儀兩部分，如圖1所示。
本發(fā)明的鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠如圖2所示。鳥籠的長、寬、高尺寸分別為700mm、 500mm、600mm ;鳥籠的材質(zhì)為鋼絲，直徑為2mm ;鋼絲及之間的間距為20mm,在鳥籠前側(cè)面 上，距離底部IOOmm處中間部位有一個(gè)長、寬尺寸分別為200mm和180mm的門。裝有兩根棲 息桿、一根檢測(cè)橫桿和檢測(cè)傳感器。在鳥籠左側(cè)面和后側(cè)面之間、右側(cè)面和后側(cè)面之間距離鳥籠高度2/3處裝有棲息桿，棲息桿直接固定在鳥籠的側(cè)面上；在鳥籠的左側(cè)面和右側(cè)面之間距離鳥籠高度1/2處裝有檢測(cè)橫桿；檢測(cè)橫桿通過彈簧連接在鳥籠的左右側(cè)面上；檢測(cè)傳感器位于檢測(cè)橫桿的下方固定在鳥籠的左右側(cè)面上；調(diào)節(jié)彈簧的長度和安裝位置，確保在鸚鵡落在檢測(cè)橫桿時(shí)，檢測(cè)橫桿能夠落入檢測(cè)傳感器中，傳感器能檢測(cè)到信號(hào)，當(dāng)鸚鵡飛回棲息橫桿時(shí)，檢測(cè)橫桿復(fù)位，傳感器檢測(cè)信號(hào)消失。
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀由主控電路板、電源電路板、按鍵操作電路板、IXD顯示屏、微型打印機(jī)組成。其在電路設(shè)計(jì)上采用了模塊化設(shè)計(jì)的方法，按功能劃分為信號(hào)輸入， LCD顯示，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，按鍵操作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印、上傳及導(dǎo)入U(xiǎn)盤、電源等模塊，其中信號(hào)輸入，IXD顯示，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印、上傳及導(dǎo)入U(xiǎn)盤模塊在主控電路板上。
主控電路板如圖4所示，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片及電池、12864液晶接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、PB375A U盤模塊及電壓轉(zhuǎn)換電路(與非門74LS32、運(yùn)放LM324及電阻)、電源線接口、打印機(jī)接口和串口及串口通信電路等。本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀中微控制器選用C8051F020單片機(jī)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片選用DS1302，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選用具有32k字節(jié)存儲(chǔ)容量的AT24C256芯片。
按鍵操作電路板由一個(gè)電源指示燈和7個(gè)按鍵組成，如圖3所示。7個(gè)按鍵分別為電源開關(guān)、串口切換鍵、設(shè)置鍵、功能選擇鍵、OK鍵、▲鍵和▼鍵，串口切換鍵主要是切換單片機(jī)與打印機(jī)進(jìn)行通信還是與串口進(jìn)行通信，設(shè)置鍵主要是設(shè)置當(dāng)前日期、時(shí)間及電子自動(dòng)記錄儀記錄的數(shù)據(jù)，功能選擇鍵是負(fù)責(zé)選擇什么功能(記錄儀的功能選項(xiàng)包括查詢數(shù)據(jù)、 將數(shù)據(jù)導(dǎo)入U(xiǎn)盤、打印數(shù)據(jù)、與計(jì)算機(jī)通信及對(duì)記錄儀存儲(chǔ)器格式化)，OK鍵是確認(rèn)功能執(zhí)行?！?br> 電源電路板包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、熔斷器插座和電源線接頭，電壓轉(zhuǎn)換模塊分別與熔斷器插座和電源線接頭相連，如圖5所示。
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀中LCD選用帶字庫的12864液晶，微型打印機(jī)選用天津顧銘科技生產(chǎn)的i5熱敏微型打印機(jī)，檢測(cè)傳感器選用的是U型光電對(duì)射傳感器。
通過軟件控制，本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀能夠?qū)崿F(xiàn)如下模塊功能及操作
1.信號(hào)輸入模塊
本發(fā)明的鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠上的光電對(duì)射傳感器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)信號(hào)輸入模塊傳到微控制器中，即單片機(jī)中，單片機(jī)進(jìn)行處理后將數(shù)據(jù)在LCD上顯示及存儲(chǔ)到電子自動(dòng)記錄儀的存儲(chǔ)器中。
2.1XD顯示模塊
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀中IXD使用的是12864液晶，分為4行，第一行顯示日期及星期幾，第二行顯示當(dāng)前時(shí)間及設(shè)置功能選項(xiàng)，第三行顯示當(dāng)前電子自動(dòng)記錄儀記錄的數(shù)據(jù)。在功能選擇時(shí)，LCD可以顯示相應(yīng)的功能提示。
3.時(shí)鐘模塊
時(shí)鐘模塊的芯片使用DS1302，并設(shè)計(jì)有電池，在主電源掉電情況下可以持續(xù)時(shí)間運(yùn)行2年以上。該芯片為系統(tǒng)提供了一個(gè)穩(wěn)定可靠的時(shí)間基準(zhǔn)，一經(jīng)用戶設(shè)定，不論是否外接電源，系統(tǒng)時(shí)間將持續(xù)運(yùn)行，以免用戶在每次開機(jī)上電后重復(fù)設(shè)定時(shí)間。
4.設(shè)置模塊
參照?qǐng)D1，通過鍵盤上的按鍵可以完成對(duì)系統(tǒng)日期、時(shí)間及記錄儀記錄的數(shù)據(jù)的設(shè)定，操作簡單。
具體操作方法開機(jī)后系統(tǒng)自動(dòng)顯示當(dāng)前時(shí)間，用戶可按“設(shè)置”鍵，IXD第二行中的后兩個(gè)笑臉將變?yōu)槟?、月、日、周、時(shí)、分和數(shù)，按一下“設(shè)置”鍵，依次切換笑臉、年、月、日、 周、時(shí)、分和數(shù)，IXD上第二行最后一格顯示什么就可以通過按▲鍵或▼鍵調(diào)整對(duì)應(yīng)項(xiàng)。
5.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀可以按照預(yù)先設(shè)定的幾個(gè)時(shí)刻自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在AT24C256中，掉電時(shí)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)仍存在，再次上電后仍可以提取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。
6.數(shù)據(jù)查詢模塊
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀的數(shù)據(jù)查詢功能可查詢最近其記錄的10組數(shù)據(jù)。按“功能選擇”鍵，切換到查詢數(shù)據(jù)，LCD顯示屏將顯示“數(shù)據(jù)查詢”，再按“0K”鍵便可切換查詢最近記錄儀記錄的10組數(shù)據(jù)。
7. U盤存儲(chǔ)模塊
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀可以將其存儲(chǔ)器記錄的數(shù)據(jù)按照預(yù)先設(shè)定格式以.txt 文檔的形式導(dǎo)入到U盤中。在記錄儀的USB 口插入U(xiǎn)盤，按“功能選擇”鍵切換到“U盤存儲(chǔ)”，再按下“0K”鍵，IXD顯示“正在存儲(chǔ)”，同時(shí)可以看到U盤中工作指示等在閃爍，等IXD 顯示屏上恢復(fù)到“U盤存儲(chǔ)”，數(shù)據(jù)導(dǎo)入U(xiǎn)盤完成。
8.數(shù)據(jù)打印模塊
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀自帶微型打印機(jī),可打印電子自動(dòng)記錄儀存儲(chǔ)器中記錄的最近10組數(shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)，用戶可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的打印方式。數(shù)據(jù)打印模塊的操作首先要將“串口切換”鍵按下，即切換到微控制器與打印機(jī)通信模式，再通過“功能選擇”選擇“打印最近10組數(shù)據(jù)”或“打印全部數(shù)據(jù)”，按下“0K”鍵微型打印機(jī)便開始打印數(shù)據(jù)。
9.數(shù)據(jù)上傳模塊
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行串行口通信，通過計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)讀取軟件可以讀取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，操作方法和數(shù)據(jù)打印類似。
10.數(shù)據(jù)格式化
本發(fā)明的電子自動(dòng)記錄儀可以對(duì)其存儲(chǔ)器進(jìn)行格式化處理。通過“功能選擇”選擇“是否格式”，按下“0K”鍵便可將存儲(chǔ)器格式化。
11.電源模塊
電源模塊用于把交流220V轉(zhuǎn)換成直流5V，如圖5所示，為主控電路板、鍵盤操作電路板、IXD顯示屏、微型打印機(jī)提供工作電源。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以做出各 種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范疇。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置，由鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠和電子自動(dòng)記錄儀組成，其特征在于鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠裝有兩根棲息桿(I )、一根檢測(cè)橫桿(2)和檢測(cè)傳感器(4);所述的鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠，在其左側(cè)面和右側(cè)面之間距離鳥籠高度1/2處裝有檢測(cè)橫桿；在其左側(cè)面和后側(cè)面之間、右側(cè)面和后側(cè)面之間裝有棲息桿，棲息桿直接固定在鳥籠的側(cè)面上；檢測(cè)橫桿和和棲息桿之間的距離為9(Tl20mm ;檢測(cè)橫桿通過彈簧連接在鳥籠的左右側(cè)面上；檢測(cè)傳感器位于檢測(cè)橫桿的下方固定在鳥籠的左右側(cè)面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置，其特征在于所述的鸚鵡日?；顒?dòng)鳥籠裝有的兩根棲息桿和一根檢測(cè)橫桿為木質(zhì)圓柱形，直徑為12mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置，所述的電子自動(dòng)記錄儀包括信號(hào)輸入接口、IXD顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、按鍵操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、上傳及導(dǎo)入U(xiǎn)盤、電源模塊，所述的電子自動(dòng)記錄儀實(shí)時(shí)記錄檢測(cè)傳感器采集的信號(hào)并自動(dòng)添加時(shí)間標(biāo)志；LCD顯示當(dāng)前日期、時(shí)間和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；通過按鍵調(diào)整校對(duì)時(shí)間和查詢以往數(shù)據(jù)；將電子自動(dòng)記錄儀記錄存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到U盤中；或者與計(jì)算機(jī)通信，將數(shù)據(jù)上傳，按預(yù)定的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置，其特征在于所述檢測(cè)傳感器使用的是U型光電式對(duì)射傳感器。
全文摘要
虎皮鸚鵡日常行為自動(dòng)記錄裝置是一種自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄虎皮鸚鵡日常行為的裝置，由鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠和電子自動(dòng)記錄儀組成。鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠裝有兩根棲息桿、一根檢測(cè)橫桿和檢測(cè)傳感器。電子自動(dòng)記錄儀以51單片機(jī)為微控制器，包括信號(hào)輸入、LCD顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、按鍵操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印、上傳及導(dǎo)入U(xiǎn)盤、電源等模塊。電子自動(dòng)記錄儀接收鸚鵡日常活動(dòng)鳥籠上的傳感器信號(hào)，實(shí)時(shí)記錄傳感器采集的信號(hào)并自動(dòng)添加時(shí)間標(biāo)志；LCD顯示當(dāng)前日期、時(shí)間和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；可以通過按鍵調(diào)整校對(duì)時(shí)間和查詢以往數(shù)據(jù)；通過微型打印機(jī)自動(dòng)打印記錄的數(shù)據(jù)；可以將電子自動(dòng)記錄儀記錄存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到U盤中；可以與計(jì)算機(jī)通信，將數(shù)據(jù)上傳，按預(yù)定的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)。
文檔編號(hào)A01K31/06GK102997950SQ20121047950
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者孫樹文, 胡濤濤, 陳維升, 馬春敏, 田越 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)