生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)，包括微處理器，與微處理器連接的有電源、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器以及養(yǎng)殖環(huán)境傳感器，所述養(yǎng)殖環(huán)境傳感器包括空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、NH3濃度傳感器、H2S濃度傳感器、粉塵濃度傳感器，所述微處理連接有復(fù)位電路、高低頻晶振及定義好的標(biāo)準(zhǔn)輸入I/O口，所述微處理器連接有無線傳輸模塊以及遠(yuǎn)程傳輸模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其能夠?qū)崟r(shí)感知生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息，并將數(shù)據(jù)上傳，可為養(yǎng)殖者提供數(shù)據(jù)，并輔助養(yǎng)殖者進(jìn)行生豬養(yǎng)殖，具有感知參數(shù)齊全、節(jié)點(diǎn)布設(shè)方便、監(jiān)測(cè)效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及動(dòng)物養(yǎng)殖設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)信息化是人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐中，通過普遍地采用以通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)等為主要內(nèi)容的高新技術(shù)，更加充分有效地開發(fā)和利用農(nóng)業(yè)信息資源，推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村社會(huì)進(jìn)步的過程。農(nóng)業(yè)信息化是農(nóng)業(yè)全過程的信息化，是建設(shè)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迫切要求。基于物聯(lián)網(wǎng)的生豬產(chǎn)業(yè)鏈信息感知系統(tǒng)，擬充分利用物聯(lián)網(wǎng)透徹感知技術(shù)，建立養(yǎng)殖、存儲(chǔ)、加工、運(yùn)輸及銷售的無縫信息感知系統(tǒng)，為生豬產(chǎn)業(yè)鏈的信息化管理、標(biāo)準(zhǔn)化種、質(zhì)量安全溯源及政府宏觀監(jiān)管提供條件。
[0003]豬舍是生豬養(yǎng)殖的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接影響著生豬生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)肉量的形成，豬舍環(huán)境的優(yōu)劣直接影響著豬肉產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。豬舍環(huán)境信息是生豬生長(zhǎng)的重要因素，綜合分析影響生豬生長(zhǎng)的環(huán)境因素，養(yǎng)殖階段需要感知的信息包括豬舍(豬舍序號(hào)、大小、形狀及面積等)、二氧化碳濃度、硫化氫濃度、氨氣濃度、粉塵濃度及氣候環(huán)境等信息。養(yǎng)殖環(huán)節(jié)需感知信息中，有些信息可以自動(dòng)檢測(cè)，而有些信息需要借助信息化手段人工提交，其中，需實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的因素包括空氣溫濕度、CO2濃度、NH3濃度、H2S濃度、粉塵濃度值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)以上不足之處，提供了一種生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)，其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境信息，并將數(shù)據(jù)上傳，為養(yǎng)殖者提供數(shù)據(jù)，輔助養(yǎng)殖者進(jìn)行生豬養(yǎng)殖，具有參數(shù)齊全、節(jié)點(diǎn)布設(shè)方便、監(jiān)測(cè)效果好的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)，包括微處理器，與微處理器連接的有電源、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器以及養(yǎng)殖環(huán)境傳感器，所述養(yǎng)殖環(huán)境傳感器包括空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、NH3濃度傳感器、H2S濃度傳感器、粉塵濃度傳感器，所述微處理連接有復(fù)位電路、高低頻晶振及定義好的標(biāo)準(zhǔn)輸入I/O 口，所述微處理器連接有無線傳輸模塊以及遠(yuǎn)程傳輸模塊。
[0006]所述的的電源為家庭常用電源。
[0007]微處理器選用MSP430F5438 ;空氣溫濕度傳感器選用了 SLHT5-1傳感器；C02濃度傳感器選用的是BMG-CO2-NDIr氣體傳感器，測(cè)量范圍為:0-5000ppm ；H2S濃度傳感器選用的是BMG-H2S氣體傳感器，測(cè)量范圍為:0-100ppm ；NH3濃度傳感器選用的是BMG-NH3氣體傳感器，測(cè)量范圍為:0-100ppm;粉塵濃度傳感器選擇的是灰塵傳感器PPD4NS，測(cè)量范圍為:01.4mg/ m2 ；無線傳輸模塊選用的是2.4GHz免授權(quán)ISM頻段的ZigBee/IEEE802.15.4射頻收發(fā)芯片CC2520，遠(yuǎn)程傳輸模塊選用的是H 7210 DTU0
[0008]空氣溫濕度傳感器SLHT5-1接線:傳感器I腳接電源，2腳接地，并連接有上拉電阻，3腳時(shí)鐘線接核心板微處理器Pl.6腳，傳感器4腳連接核心板微處理器P2.6腳；[0009]無線傳輸模塊CC2520接線:無線傳輸模塊CC2520的I腳接電源，2腳接地，3腳連接微處理器P3.5腳，4腳連接微處理器P3.6腳，5腳連接微處理器P3.7腳，6腳連接微處理器P4.0腳，7腳連接微處理器P4.1腳，8腳連接微處理器P4.2腳，9腳連接微處理器P4.3腳，10腳連接微處理器P4.4腳，11腳連接微處理器P4.5腳，12腳連接微處理器P4.6腳，13腳連接微處理器P4.7腳；
[0010]二氧化碳濃度傳感器I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.1腳上；NH3濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.2腳；H2S濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.3腳；粉塵濃度傳感器TW的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.7腳，并連接有分壓電阻。
[0011]本實(shí)用新型主要包括微處理器以及與微處理器連接有的傳感器、通訊設(shè)備。
[0012]所述的傳感器連接在微處理器上，能實(shí)時(shí)感知環(huán)境信息，微處理器通過通訊設(shè)備將采集數(shù)據(jù)上傳，以供養(yǎng)殖者進(jìn)行查閱和觀看，或供系統(tǒng)進(jìn)行輔助決策。
[0013]微處理器連接有復(fù)位電路、高低頻晶振及定義好的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出I/O 口，可方便進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和擴(kuò)展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1所示是生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2核心板微處理器接線圖；
[0016]圖3空氣溫濕度傳感器接線圖；
[0017]圖4無線傳輸模塊CC2520接線圖；
[0018]圖5左為GPRS轉(zhuǎn)換接口，右為GPRS電路；
[0019]圖6其它傳感器連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0021]如圖所示為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0022]如圖1所示，一種生豬養(yǎng)殖信息感知終端采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)由感知核心板一微處理器、通訊模塊及各因素監(jiān)測(cè)傳感器模塊組成。
[0023]其中感知核心板是終端的核心，感知核心板設(shè)計(jì)中微處理器選用了 MSP430F5438微處理器。該型微處理器為16位精簡(jiǎn)指令集架構(gòu)，指令運(yùn)行速度快，具有超低功耗特性，具有豐富的片內(nèi)資源及較為強(qiáng)大的通信功能，內(nèi)置256KB FLASH存儲(chǔ)器，16KBRAM，具有4個(gè)通用串行通信接口。除微處理器外，核心板配置了復(fù)位電路、高低頻晶振及定義好的標(biāo)準(zhǔn)輸Λ I/O 口，方便進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和擴(kuò)展。MSP430F5438微處理器核心板設(shè)計(jì)如圖2所示。
[0024]空氣溫濕度測(cè)量選用了 SLHT5-1傳感器。傳感器工作電壓為3V，兩線數(shù)字信號(hào)輸出。溫度測(cè)量范圍是-40?123.8° C，濕度測(cè)量范圍是O?100%RH，溫度測(cè)量精度是±0.5° C，濕度測(cè)量精度是±4.5%RH，響應(yīng)時(shí)間為8s ;C02濃度測(cè)量選用的是BMG-C02-NDIR氣體傳感器，測(cè)量范圍是0-5000ppm，輸出信號(hào)為4_20mA，精度為±3% ；H2S濃度測(cè)量選用的是BMG-H2S氣體傳感器，濃度測(cè)量范圍O-lOOppm，輸出信號(hào)為4_20mA，精度為±3% ；NH3濃度測(cè)量選用的是BMG-NH3氣體傳感器，濃度測(cè)量范圍O-lOOppm，輸出信號(hào)為4-20mA，精度為±3% ;粉塵測(cè)量選擇的是灰塵傳感器PPD4NS測(cè)量范圍是O 1.4 mg / m2，輸出信號(hào)pwm。無線傳輸模塊選用的是2.4GHz免授權(quán)ISM頻帶的ZigBee/IEEE802.15.4射頻收發(fā)芯片CC2520，可實(shí)現(xiàn)最佳的連接性、共存性優(yōu)異的鏈路運(yùn)算性能。射頻前端選用的是CC2591，該芯片集成了可將輸出功率提高+22dBm的功率放大器及可將接收機(jī)靈敏度提高+6dB的噪聲放大器，以及平衡轉(zhuǎn)換器、交換機(jī)、電感器和RF匹配網(wǎng)絡(luò)等，設(shè)計(jì)方便簡(jiǎn)單?？煞奖憬M建無縫信息感知網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)程傳輸模塊選用的是H 7210 DTU，便于信息的遠(yuǎn)距離傳輸。
[0025]以上所述僅是本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
[0026]系統(tǒng)詳細(xì)連接如下所述:
(I)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了模塊化結(jié)構(gòu)，由核心板和功能模塊組成。其中，核心板主要包括微處理器MSP430F5438。接線圖如圖2所示。
[0027](2)空氣溫濕度傳感器SLHT5-1接線如圖3所示。傳感器I腳接電源，2腳接地，并連接有上拉電阻。3腳時(shí)鐘線接核心板微處理器Pl.6腳，傳感器4腳連接核心板微處理器P2.6腳。
[0028](3)無線傳輸模塊CC2520接線如圖4所示。無線傳輸模塊CC2520的I腳接電源，2腳接地，3腳連接微處理器P3.5腳，4腳連接微處理器P3.6腳，5腳連接微處理器P3.7腳，6腳連接微處理器P4.0腳，7腳連接微處理器P4.1腳，8腳連接微處理器P4.2腳，9腳連接微處理器P4.3腳，10腳連接微處理器P4.4腳，11腳連接微處理器P4.5腳，12腳連接微處理器P4.6腳，13腳連接微處理器P4.7腳。
[0029](4) GPRS模塊及其接口電路如圖5所示。GPRS模塊通過RS232接口與GPRS轉(zhuǎn)換接口 SP3232EEN連接，通過GPRS轉(zhuǎn)換接口 SP3232EEN連接到微處理器上。其中，GPRS轉(zhuǎn)換接口 SP3232EEN的13腳連接在微處理器的P9.5引腳上，GPRS轉(zhuǎn)換接口 SP3232EEN的14腳連接在微處理器的P9.4引腳上。
[0030](5)其它傳感器連接如圖6所示。二氧化碳濃度傳感器I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.1腳上；氨氣濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.2腳；硫化氫濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.3腳；粉塵濃度傳感器TW的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.7腳，并連接有分壓電阻。
【權(quán)利要求】
1.一種生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)，其特征在于:包括微處理器，與微處理器連接的有電源、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器以及養(yǎng)殖環(huán)境傳感器，所述養(yǎng)殖環(huán)境傳感器包括空氣溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、NH3濃度傳感器、H2S濃度傳感器、粉塵濃度傳感器，所述微處理連接有復(fù)位電路、高低頻晶振及定義好的標(biāo)準(zhǔn)輸入I/O 口，所述微處理器連接有無線傳輸模塊以及遠(yuǎn)程傳輸模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)，其特征在于:微處理器選用MSP430F5438 ;空氣溫濕度傳感器選用了 SLHT5-1傳感器；C02濃度傳感器選用的是BMG-CO2-NDIr氣體傳感器，測(cè)量范圍為:0-5000ppm ；H2S濃度傳感器選用的是BMG-H2S氣體傳感器，測(cè)量范圍為:0-100ppm ；NH3濃度傳感器選用的是BMG-NH3氣體傳感器，測(cè)量范圍為:0-100ppm ;粉塵濃度傳感器選擇的是灰塵傳感器PPD4NS，測(cè)量范圍為:01.4mg/ m2 ；無線傳輸模塊選用的是2.4GHz免授權(quán)ISM頻段的ZigBee/IEEE802.15.4射頻收發(fā)芯片CC2520，遠(yuǎn)程傳輸模塊選用的是H 7210 DTU0
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生豬養(yǎng)殖環(huán)境信息感知系統(tǒng)，其特征在于:空氣溫濕度傳感器SLHT5-1接線:傳感器I腳接電源，2腳接地，并連接有上拉電阻，3腳時(shí)鐘線接核心板微處理器Pl.6腳，傳感器4腳連接核心板微處理器P2.6腳； 無線傳輸模塊CC2520接線:無線傳輸模塊CC2520的I腳接電源，2腳接地，3腳連接微處理器P3.5腳，4腳連接微處理器P3.6腳，5腳連接微處理器P3.7腳，6腳連接微處理器P4.0腳，7腳連接微處理器P4.1腳，8腳連接微處理器P4.2腳，9腳連接微處理器P4.3腳，10腳連接微處理器P4.4腳，11腳連接微處理器P4.5腳，12腳連接微處理器P4.6腳，13腳連接微處理器P4.7腳； 二氧化碳濃度傳感器I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.1腳上；NH3濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.2腳；H2S濃度傳感器的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.3腳；粉塵濃度傳感器TW的I腳接電源，2腳接地，3腳通過標(biāo)準(zhǔn)16腳插座連接在微處理器的P6.7腳，并連接有分壓電阻。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203657829SQ201320543134
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】柳平增, 姚飛, 鄭兆凱, 張艷, 魏述東, 成子強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)