论文摘要
RFID（Radio Frequency Identification,射频识别）是一种非接触式自动识别技术,在动物的饲养、运输、屠宰及产品的加工和流通等环节可以实施全过程、全方位的有序管理和监控,因而得到了广泛使用。本研究通过对几种自动识别技术的比较,选择RFID技术实现母猪身份的自动识别,提出了一套较为完整的适用于规模化养猪场的母猪自动饲喂控制系统（Automatic Sow Feeding Control System,简称ASFCS）。母猪自动饲喂控制系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由上位机、下位机及其通信线路三部分组成。下位机以AT89S52单片机为核心,由射频读写模块、信息采集模块、控制模块、通信模块组成。射频读写模块是基于MF RC500的高频读写器,用来读取电子耳标信息,识别进食母猪的身份。信息采集模块负责采集进食母猪的耳标号、体重、进食时间、进食量以及接触公猪的频次等信息。控制模块通过单片机驱动气缸来实现对开关门、落料活门、食槽等机械装置的运动控制,从而实现母猪进食过程的自动化管理。通信模块采用MAX232电平转换芯片实现单片机与上位PC机的串口通信,负责传送采集的数据以及接收上位机的命令。上位机是系统管理的平台,负责数据的显示、存储以及处理。软件系统由下位机软件和上位机软件组成。下位单片机软件采用Keil C51进行开发,实现硬件系统的采集与控制功能。利用Visual C++6.0开发了上位机应用程序,用于信息的存储,显示进食猪只的体重、食槽内的预置料量以及各测定设备的运行状态。应用程序根据采集的信息,自动计算并绘制母猪日增重、体重变化曲线、日进食量、饲料报酬图及发情指数图。应用程序还发送命令给单片机,设置食量、进食时间等参数。试验结果表明:料秤静态称量误差≤±0.1%;RC500射频读写器灵敏度高,识读时间＜10ms,识读距离达到8cm;母猪异常报警及时准确,误读率＜0.1%;软、硬件系统能够长期稳定的运行,具有较高的应用价值。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 选题的背景及意义1.2 研究目标和研究内容1.2.1 研究目标1.2.2 研究内容第二章 RFID技术及其在动物管理上的应用2.1 RFID概述2.2 RFID系统的组成2.3 RFID系统的工作原理2.4 RFID系统类型选择2.4.1 几种自动识别技术的比较2.4.2 RFID系统分类2.4.3 RFID系统方案选型2.5 电子标识在动物管理中的应用2.5.1 动物电子标识2.5.2 电子标识在动物及动物产品追溯中的应用2.5.3 电子标识在牲畜日常饲养管理中的应用2.5.4 电子标识在宠物管理中的应用第三章 ASFCS系统总体设计3.1 概述3.2 ASFCS基本功能3.3 ASFCS总体方案设计3.4 ASFCS工作原理第四章 ASFCS系统硬件电路设计4.1 元件选择4.1.1 单片机的选择4.1.2 电子标签的选择4.1.3 射频芯片的选择4.1.4 A/D转换器的选择4.2 读写器的硬件设计4.2.1 MCU电路设计4.2.2 MF RC500电路设计4.2.3 天线及相关电路设计4.2.4 读写器的硬件测试4.3 单片机接口电路设计4.3.1 LCD1602电路设计4.3.2 矩阵式键盘电路设计4.3.3 称重传感器放大电路设计4.3.4 TLC1549接口电路设计4.3.5 气缸驱动电路设计4.3.6 串口通讯电路4.4 硬件设计中的抗干扰措施第五章 ASFCS单片机软件程序设计5.1 程序的主循环流程5.2 软件开发环境5.3 读写器软件的设计5.3.1 通信协议5.3.2 Mifare1卡的操作流程5.3.3 MCU主程序设计5.4 LCD1602驱动程序5.5 采集程序5.6 串口模拟程序5.7 通信程序设计5.8 软件设计中的抗干扰措施第六章 ASFCS微机管理软件的开发6.1 软件总体设计6.2 软件开发工具的选择6.3 数据库的设计6.3.1 数据库的建立6.3.2 ODBC技术6.4 系统登录界面6.5 系统主界面6.5.1 串口通信模块6.5.2 注册模块6.5.3 数据采集模块6.5.4 报表模块6.5.5 统计图6.6 母猪可追溯管理的实现第七章 ASFCS系统试验7.1 概述7.2 信息采集精度试验7.3 发情监测的及时性和准确性试验7.4 系统稳定性试验第八章 总结与讨论8.1 工作总结8.2 讨论参考文献附录
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