文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
基于ARM9的奶牛运动量无线采集系统设计与实现
姓名:胡剑文
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:谷刚
20100501
摘要准确地掌握奶牛的发情期对奶牛企业非常重要,奶农据此对奶牛进行配种工作和精细喂养,提高奶牛的受孕率和泌乳期。但依靠人工观察或养殖经验来监测奶牛的发情期,不仅费时费力,而且易受观察不认真和天气变化等因素的影响,难以有效地鉴别奶牛的正常发情,导致错过奶牛的最佳受孕和喂养时期,影响奶牛企业的效益。根据奶牛发情时运动量显著增加原理,可利用运动量监测系统来自动检测奶牛的发情期。国外完善的监测系统过于复杂和昂贵,而国内拥有的少部分监测系统又过于零散和不系统,都难以作直接的引进使用。本课题和奶牛企业合作,针对奶牛企业的实际需求,设计了基于的奶牛运动量无线采集系统,通过采集奶牛运动量的显著变化来监测奶牛的发情期。采集系统工作时,安装在奶牛身上的采集终端利于振动传感器采集奶牛的运动步数,通过无线通信模块将数据发送到嵌入式中心主机进行统一的监测和管理。课题主要工作如下:杓颇膛T硕课尴卟杉低车闹斩恕根据奶牛场低功耗要求,终端选用、等低功耗器件,降低终端功耗、延长使用时间。进行了硬件电路的设计制作和软件的编写,利用上、下位机通信协议,经过一系列调试实现数据的无线传输。杓苹贏那度胧街行闹骰低场采用成熟的砥骱颓度胧絃系统作为上位机,便于实现良好的用户界面、系统的移植性和扩展性。进行了硬件架构和人机交互接口的设计、搭建交叉开发环境、修改移植引导程序、⒏募低场7⒒赒的图形界面应用软件。利用开发应用软件,实现对运动量数据的存储和处理,提供查询、异常统计和数据导出等功能的用户界面。进行了/蚎搭建,编写代码实现信号与槽的定义、连接等功能。经过测试表明,本课题开发的采集系统对奶牛运动量的采集准确,在误差允许的范围内能够满足奶牛企业对奶牛运动量的采集需求,能帮助奶农自动监测和统计奶牛的发情期,提高奶牛企业的效益。同时软件的用户界面良好和可对功能进行扩
展,具有一定的实际意义和市场价值。关键词:嵌入式系统;运动量采集;籑籲广东工业大学硕士学位论文
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第一章绪论课题的研究背景牛奶中含有丰富的氨基酸、维生素、微量元素等,而且易被人体吸收,是一种营养均衡的食品。奶制品对于改善人民的食物结构,增强人们的身体素质,提高人民的生活质量有着及其重要的作用。然而,目前我国奶牛业的单产量还很低,据相关资料显示,目前均年单产仅为公斤左右⋯,广东省由于集中养殖程度高,单产水平较高,也只能达到公斤左右,牛奶产量还远不能满足社会的需要。所以实现牛奶的优质高产不仅是奶牛养殖场追求的目标,也是社会消费的需要。而要加快乳液的发展必须提高奶牛养殖场的自动化程度,保证奶牛生产规范化和自动化。近年来,由于人们生活水平的提高和市场需求量的增大,我国政府号召大力发展奶业,优化我国的农业结构,促进奶业的持续健康发展,并出台了多项优惠政策支持奶业发展,以建立健全的奶牛政策保障制度。然而近年来连续发生了许多奶粉问题事件,如“三鹿婴幼儿配方奶粉”,“阜阳奶粉事件”,以及最近又出现的毒奶粉问题,波及到了国内许多大型奶业集团,给国内的奶业造成了严重的影响。根据报道,仅仅因为三鹿奶粉,我国就付出了巨大的代价,普查了受到奶粉影响的儿童达到万,耗费资金多亿,同时,给受到奶粉影响的儿童上了为期年的保险。这个教训是深刻的,背后的原因是严重的供需矛盾,以及经济利益的驱使,同时也暴露了我国目前散养模式的缺点。在奶牛养殖场中,要实现对奶牛从传统的生产管理方式向现代的管理方式转变,提高牛奶的产量和质量,就必须对奶牛的健康状况有比较准确的掌握,如生病,发情,泌乳等。奶牛的发情一般是以天为一个周期,一旦怀孕发情就停止‘7⑶槠谝话阄持欤既返卣莆漳膛5姆⑶槠诙阅膛5氖茉泻吞岣呙谌槠诜浅V匾#膛└奶牛的发情再对奶牛进行配种工作和精细喂养。但是随着养殖规模的不断扩大,依靠人工观察或者养殖经验来监测奶牛的发情期,不仅费时费力,且不能有效地鉴别奶牛的正常发情,容易错过奶牛的最佳受孕和喂养时期,影响奶牛企业的经济效益。奶牛在发情期的运动量会显著高于正常时期的运动量,通过检测奶牛运动步数
国内外研究和应用现状况,并能计算出每头奶牛的精细喂养时期和饲养的喂养量,可大大地减轻工人的劳澳大利亚奶牛业有独特的生产体系、优良的奶牛品种和先进的遗传评价系统。他们的显著变化来确定奶牛的发情期非常直接且方便。而且利用无线数据采集系统来实现奶牛运动步数信息的自动采集和集中监控,不但可以使饲养人员从繁重的工作中解脱出来,更重要的是能准确地监测奶牛