奶牛计步器和无线采集终端

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1、奶牛计步器和无线采集终端江苏省农业科学院胡肄农基金项目国家攻关计划子专题“奶牛小区饲养模式自动化管理技术开发”（2002BA518A02-03-03）863计划子专题“奶牛个体信息采集无线终端的研制”（2003AA209050-7-4）863计划子课题“奶牛个体标识技术”（2006AA10Z243-3）一、奶牛计步器0.基本原理1.基于CC1000无线收发模块的方案2.基于低频RFID阅读器的方案借鉴国外成熟系统的经验，设计计步器来检测奶牛的活动量,通过发情期活动量明显增大这一特点来检测奶牛是否发情。设计

2、要点：标识奶牛个体。体积小、超低功耗、具有无线发送功能。计步器固定于奶牛身体，体积过大影响正常生理活动。为减小计步器体积，采用纽扣电池作为供电电源，要使计步器长期稳定工作，必须降低计步器的功率消耗。计步器采集的信息需要传输到上位机上的奶牛信息管理系统进行分析，这就需要把采集的信息定期经无线传输输送到计算机上。在奶牛场，需要进行多头奶牛的信息采集。一、奶牛计步器0.基本原理1.基于CC1000无线收发模块的方案2.基于低频RFID阅读器的方案电池振荡检测无线收发天线MSP430F147IPM外围电路奶牛计步

3、器结构设计该传感器采用环氧树脂封装，具有耐潮、抗冲击的良好性能，对雷电、鞭炮、喇叭等声响不作反应，能有效抑制周围环境噪音的干扰。检测全方位，能采集0.1g物体落体所产生的微弱振动。可以选择合适的测量阈值。SV801微振动传感器无线收发模块的选用无线收发芯片的种类和数量较多，选择适当的无线收发芯片可减小开发难度，缩短开发周期，降低成本，增加系统的稳定性。选用Chipcon公司的CC1000：发射功率为10mW。工作频率在ISM频段，载频频率433MHz，提供11个信道。基于FSK的调制方式和采用前向纠错信道

4、编码技术，波特率1.2kbps～19.2kbps。在可视距情况下可靠传输离300m。可采用外接或嵌入式天线。振荡检测电路无线收发模块工作模式时消耗电流是8~25mA，对于电池供电系统是不可接受的。平时置通讯模块于掉电模式，以降低功耗。要进行信息传输时，首先把通讯模块从低功耗模式唤醒进入工作模式状态，接着完成信息的传输。当信息发送完成后，无线通讯模块立刻又进入掉电模式状态。振荡检测电路的功能就是“唤醒”无线传输模块。无线转发系统平时循环发送振荡探测信号，当个体识别及信息采集系统与无线转发系统相距2m以内时，

5、可检测到无线转发系统发出的握手信号，经判断是有效信号后，置无线通讯模块于工作状态。开关电源无线收发天线串行接口显示器件MSP430DC-DC外围器件接收及传输系统结构设计一、奶牛计步器0.基本原理1.基于CC1000无线收发模块的方案2.基于低频RFID阅读器的方案工作原理１、计步器处于待机状态（0.5uA）,当有振荡传感器S1闭合产生计步脉冲后，由中断激活CPU，对RAM中计数值加一，并进行200ms的滤波等待，如无下一个脉冲则继续进入待机状态。２、当经过采集区域时，感应线圈L1感应到电压，经整流后下降

6、沿触发单片机中断，单片机进入内部DCO产生1MHz的振荡频率作为时钟，通过三极管控制线圈负载把内部的编号、计步值发送到采集器后，等待采集器的数据应答，成功后转入低频工作模式，同时通过检测感应线圈的调制波来判断是否离开采集区域，以保证在一个采集区域只进行一次通讯。计步器上传数据采用标准EM4100ID卡的数据格式。采集器采用通用的低频RFID阅读器。原理框图布线图佩戴实验现场采集器二、无线采集信息终端1.系统结构框图2.奶牛无线采集信息终端3.基于CF接口的RFID读写卡CFRFID卡CFRFIDReade

7、rCard插入CF槽InsertCFsocketRFID耳标号cowIDPPC应用程序PPCapplicationPocketPC数据库服务器databaseserver局域网localareanetwork无线接入点wirelessaccesspoint无线局域网wirelesslocalareanetwork二、无线采集信息终端1.系统结构框图2.奶牛无线采集信息终端3.基于CF接口的RFID读写卡软件设计：开发环境与工具主流PocketPC的操作系统多为WindowsMobile2003，基于Win

8、dowsMobile的设备提供一个灵活的平台，支持功能丰富的移动应用程序。为提高WindowsMobile开发效率，微软将.NETFramework移植到WindowsMobile设备上，称为.NETCompactFramework（.NETCF），提供了一个从服务器到桌面到设备的端到端编程模型；需要ActiveSync，管理WindowsMobile设备连接及与PC进行数据同步；选择VisualStudio2003开发应用程