基于ZigBee的奶牛體征監(jiān)測系統設計與實現.pdf

1、在傳統奶牛飼養(yǎng)過程中，一般通過人力低效率飼養(yǎng)，只能夠通過飼養(yǎng)員發(fā)現和記錄奶牛的成長、患病、妊娠和發(fā)情等身體特征數據。然而，隨著規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖的快速發(fā)展，傳統方式無法準確測知牛只個體身體特征數據，且遺漏數據或因個人經驗判斷失誤導致做出錯誤決策的情況時有發(fā)生。國內外研究基于無線傳感器的奶牛體征信息檢測及健康管理系統，并取得了許多成果，但目前仍存在體溫數據不準確、節(jié)點體積較大等問題。為了實現奶牛體溫、運動量等體征信息的實時監(jiān)測，本文研究基

2、于ZigBee的奶牛體征監(jiān)測節(jié)點設計，擬部署在奶牛畜牧場中，利用傳感器節(jié)點實時監(jiān)測每只奶牛的信息，經路由節(jié)點將數據通過串口上傳至PC進行數據處理，匯集每頭牛的實時數據，可為養(yǎng)殖者提供決策依據。本文的主要工作和結論如下:
　　(1)在對比、分析常見無線組網技術優(yōu)缺點的基礎，確定了硬件軟件系統的奶牛體征數據采集方案。采用基于2.4GHz頻段的CC2530芯片作為實現整個網絡自組網的核心芯片，負責網絡數據的發(fā)送和接收，并且針對溫度傳感器

3、及三軸加速度傳感器的應用場景進行了選型，對傳感器節(jié)點硬件和協調器節(jié)點硬件的相關技術要求進行了論述。
　　(2)設計、開發(fā)了奶牛運動與體征監(jiān)測節(jié)點。詳細論述了整個信息傳輸系統中各個模塊、節(jié)點硬件的具體參數和電路設計過程。主要闡述了同時應用在傳感器節(jié)點和協調器節(jié)點電路上的CC2530整體模塊電路、CC2530的供電及I/0針腳濾波電路、SMA天線收發(fā)電路、傳感器底板電路、電源供電模塊、LED指示燈電路以及各傳感器的工作配合電路、協調器

4、節(jié)點底板電路、RS232串口以及USB轉串口電路的設計。
　　(3)設計、開發(fā)了網絡化奶牛個體信息傳輸軟件系統。在對Z-Stack協議分析的基礎上設計了傳感器電路驅動程序、協調器組網子函數和傳感器節(jié)點發(fā)送函數，實現協調器對數據網絡的建立、傳感器節(jié)點加入與退出管理、傳感器檢測數據的實時獲取、各節(jié)點發(fā)送對協調器數據的發(fā)送以及串口上傳給PC的功能。
　　(4)在完成節(jié)點硬件設計及軟件設計的基礎上，對于數據網絡采集傳輸系統進行了功能