基于STM32的奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)研究.pdf

1、奶牛的體重是衡量牛體生長發(fā)育的重要指標(biāo)，是奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖過程的重要參考數(shù)據(jù)，是測定生產(chǎn)性能、確定采食量、營養(yǎng)供給、初配年齡、用藥劑量、選種等的依據(jù)，因此測量奶牛體重是奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖中的常規(guī)工作。現(xiàn)階段我國中小型牧場中牲畜稱重的方法主要是通過帶圍欄的地磅或者體尺估算測量，這些方法不僅占用大量的勞動(dòng)力，而且頻繁的稱量會(huì)對奶牛造成刺激，導(dǎo)致奶牛產(chǎn)奶量減產(chǎn)甚至停產(chǎn)；多數(shù)大型奶牛養(yǎng)殖場引進(jìn)以色列阿菲金牧場管理系統(tǒng)或者瑞典利拉伐的奶牛自動(dòng)稱重系統(tǒng)，

2、這些系統(tǒng)操作復(fù)雜，維護(hù)困難，并且飼養(yǎng)員和管理者需要達(dá)到一定的文化水平，否則奶牛體重?cái)?shù)據(jù)很難充分利用，無法達(dá)到奶牛體重實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。另外，國外的稱重系統(tǒng)價(jià)格昂貴和售后維護(hù)困難，不適合我國奶牛養(yǎng)殖的國情。針對這些問題，本文設(shè)計(jì)一種基于STM32的奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)奶牛日體重監(jiān)控。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）首先通過現(xiàn)場調(diào)研，熟悉奶牛行走特征和每日的活動(dòng)規(guī)律。確定奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的具體要求，制定系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)方案。

3、
　?。?）奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。硬件部分主要包括稱重平臺(tái)的搭建以及稱重系統(tǒng)中央處理器電路設(shè)計(jì)，其中稱重平臺(tái)由機(jī)械部分、壓力傳感器、紅外傳感器以及耳標(biāo)識(shí)別器組成，硬件電路包括信號(hào)處理模塊、STM32單片機(jī)系統(tǒng)模塊、顯示模塊以及無線通訊模塊。
　　（3）系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)。軟件部分主要包括單片機(jī)軟件程序設(shè)計(jì)和上位機(jī)管理軟件的程序設(shè)計(jì)。單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)主要包括：主程序設(shè)計(jì)、紅外傳感器奶牛定位程序、數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)預(yù)處理程

4、序、數(shù)據(jù)處理程序、顯示程序設(shè)計(jì)、程序穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。上位機(jī)軟件主要是奶牛體重?cái)?shù)據(jù)管理軟件，能夠?qū)Ρ环Q重奶牛的體重信息按奶牛標(biāo)號(hào)分類儲(chǔ)存及調(diào)取。
　?。?）動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證及算法優(yōu)化。在完成了數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理后，分析奶牛動(dòng)態(tài)行走的特征以及稱重系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)特征。針對奶牛在行走中有停頓、平穩(wěn)行走以及受激劇烈運(yùn)動(dòng)等不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的行走特征，提出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)處理算法。設(shè)計(jì)靜態(tài)稱重試驗(yàn)以及動(dòng)態(tài)稱重試驗(yàn)，計(jì)算在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下稱重的誤差，