[發明專利]一種可探測豬活體脂肪厚度的物聯網終端控制系統

無效

• 申請號: 201310232636.4
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103284759A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 高萬林;羅璇;張晗;肖穎;韓孟
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及超聲波探測、無線通信以及嵌入式控制領域。?

背景技術

聲波技術目前已經很成熟了，但是在畜牧養殖方面的應用還不盡如人意，而射頻識別技術和無線傳輸技術近年來應用在農業物聯網上也越來越廣泛，為了更高效地對豬場進行管理，本發明將電子技術、聲波技術、射頻識別技術以及無線傳輸技術有效地結合起來，對畜牧業養殖具有很大的促進意義。?

豬體內大部分的脂肪都是皮下脂肪層，這和豬體內總脂肪含量是高度相關的。本世紀六十年代在歐洲發展起來的超聲波豬脂肪厚度測量技術可以對豬皮下脂肪的厚度進行比較準確的測量，進而可以估算出豬體內總的脂肪含量，那么豬體內瘦肉的含量也可以相應的計算出來。?

發明內容

為了克服現有的脂肪厚度測量裝置笨重、成本高、使用復雜的不利因素，本發明提供一種方便快捷、使用簡單，成本低廉的裝置，該裝置能夠有效地對豬體脂肪進行厚度測量，并方便測量數據的傳輸匯總到用戶設備終端，以通過信息系統隨時了解所有畜禽的現實狀況。?

本發明提供了一種可探測豬活體脂肪厚度的物聯網終端控制系統，包括用于控制整個系統的主控制模塊、對該系統進行供電的電源模塊、將測試出來的脂肪層厚度進行直觀顯示的顯示模塊以及對具體操作進行控制的按鍵模塊和無線傳輸模塊，所述控制系統還包括超聲波探測裝置，用來探測豬活體脂肪厚度。?

所述超聲波探測裝置包括用來發射超聲波的超聲波發射器，以及用來接收?反射回來的超聲波的超聲波接收器；所述物聯網終端控制系統還包括射頻識別模塊，該射頻識別模塊對豬耳標進行識別，將識別數據傳輸給所述主控制模塊，所述主控制模塊記錄耳標識別數據；所述物聯網終端控制系統還包括網絡傳輸模塊，用以將超聲波探測數據和射頻識別數據傳送至設備終端。?

所述超聲波發射器包括超聲波發射傳感器UCM40T和超聲波發射電路，超聲波發射電路將從主控制模塊接收到的方波脈沖信號送入乙類推挽放大電路，用其輸出信號驅動CMOS管，將所述方波脈沖信號加到高頻脈沖變壓器進行功率放大，使幅值增加后，將放大的方波脈沖信號施加到超聲波換能器上，從而產生頻率為125kHz的超聲波，并將其發射出去。?

所述超聲波接收器包括與超聲波發射傳感器UCM40T配對的UCM40R接收傳感器以及接收放大電路；所述接收放大電路包括由OP37構成的兩級運放電路、由TL082構成的二階帶通濾波電路以及由LM393構成的比較電路。?

該兩級運放電路的第一級放大100倍，第二級放大50倍；所述由TL082構成的二階帶通濾波電路，用來對回波信號放大后再進一步濾波；濾波后的信號輸入到由LM393構成的比較器的反相輸入端，與基準電壓相比較，并對其比較輸出電壓進行限幅，再將比較輸出電壓接至D觸發器，從而整形出方波信號，再將整形得到的方波信號傳送至FPGA，再啟動接收模塊計數，達到脈沖串設定值時，關閉計時計數器停止計數。?

所述按鍵模塊包括電源總開關按鍵、開始測量（發射超聲波）按鍵以及系統復位按鍵。?

所述顯示模塊通過串口連接并驅動控制兩個七段高亮數碼管，并進行移位顯示。?

網絡傳輸模塊通過存儲器先將數據進行存儲，再通過藍牙將采集到的數據傳?送到終端設備。也可以通過串口通訊模塊將數據傳輸到上位機。?

所述終端設備為手機，該手機通過GSM網絡或無線互聯網相互連接。?

附圖說明：

圖1是本發明的硬件系統電路原理圖；?

圖2是超聲波發射電路；?

圖3是超聲波接收電路；?

圖4是物聯網終端控制系統的實施結構圖。?

具體實施方式

為使本發明實施目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。?

本發明的物聯網終端控制系統包括主控制模塊、超聲波發射器、超聲波接收器、電源模塊、按鍵模塊、顯示模塊、射頻識別模塊以及網絡傳輸模塊。?

主控制模塊采用PIC16F872單片機。?

超聲波探測裝置以UCM-40K系列壓電陶瓷超聲波傳感器為核心元件，還包括相應的放大、濾波、整形電路。整體硬件系統電路原理圖如圖1所示。?