| 标题 | 基于物联网的智能奶牛身体检测系统 |
| 范文 | 朱程林 陈瑞浪 申东东 刘哲 摘 要：随着科技的不断发展和人民生活水平的普遍提高，牛奶以其方便、营养、新鲜等诸多优点被广大消费者认可，这使得全国牛奶销售额逐年增长，市场前景较为可观。根据国家食物与营养咨询委员会的消费阶段性目标，到2020年，人均奶类消费量将达到28千克，到2030年将达到41千克。据中商产业研究院预测，中国牛奶销售额将从2018年的1195亿元增加至2022年的1283億元，年均复合增长率为1.7%，中国牛奶市场规模将实现稳步增长。需求增加的同时，人们对牛奶品质的追求也逐渐提高，一些对卫生要求不严格的企业逐渐被市场所淘汰，因此在挤奶前对奶牛做一些身体指标的检测显得尤为必要。本项目就是设计一个奶牛身体指标的智能检测系统，对检测结果进行分析来制定不同挤奶方案，这样不仅可以减少对奶牛的伤害，而且提高了牛奶的品质。 关键词：物联网;传感器;光电透射法 传统奶牛场由于技术落后，奶牛信息依然采用纸质记录，时间一长就会丢失或褪色，容易混淆奶牛信息，从而造成不必要的损失：人工给奶牛测量温度会有很大误差，实时性不高;很多奶牛场为了降低成本，不在奶牛身上安置心率测量器，导致一些隐形疾病不能检测;挤奶频率较高，导致奶牛乳房发炎率升高，从而影响奶牛产出的牛奶品质。 由于物联网运用的范围越来越广泛，奶牛身体指标检测也逐渐趋于科技化和智能化，本产品就是在物联网的基础上研发一种更加准确，更加全面，价格更亲民的奶牛智能检测系统，从而让奶牛养殖的中小企业效率更高，现代化程度进一步加深。 1 设计概述及目的 为了解决上述问题，本产品设计模块包括以下几个方面： （1）身份识别码：给每一头奶牛生成一个身份二维码，把采集到的数据实时传输到二维码当中，通过扫描二维码的方式了解奶牛健康状况，从而达到更好管理奶牛场的效果。 （2）三轴加速度传感器与温度传感器：通过三轴加速度传感器，绘制奶牛速度随时间的变化曲线，通过曲线分析出奶牛的运动状态;再用温度传感器测奶牛体温随时间的变化曲线;综合二者的曲线图判断出奶牛的体温是否在正常水平。 （3）通过光电透射法测心率：让传感器与奶牛的皮肤接触，这时传感器会发出一束光，之后打在奶牛皮肤上，对于特定波长的光血液会选择性的吸收。所以每一次心脏泵血时，血液就会大量吸收该波长，以此就可以确定心跳。 （4）报警装置：在给奶牛挤奶的的过程中，如果出现奶牛心率迅速升高，警报器会发出警报声，从而停止挤奶，减少对奶牛的伤害。 （5）监控装置：在挤奶器上安装摄像头，监控整个挤奶的过程中，如果出现掉杯现象，立刻停止挤奶。 2 模块分析 控制芯片：STC89C52。STC89C52是宏晶科技成立时的第一代产品，它具有低功耗、高性能的控制器，STC89C52与STC89C51程序存储空间和数据存储空间大小不同，STC89c52是8K的ROM和256的RAM。STC89C52在MCS-51内核上做了很多升级，增加了很多功能;众多嵌入式控制应用系统的很多解决方案都涉及STC89C52。内部程序存储器，一个是FLASH，可以ISP，一个是EPROM，能通过编程器烧录。 3 总结 本产品基于物联网的一款奶牛智能检测系统，首先为每一个奶牛生成身份识别码帮助养殖户更好管理;利用三轴加速度传感器判断奶牛运动状态，再结合温度传感器判断牛奶体温是否处于正常范围;心率传感器测奶牛心率，在挤奶过程中如果发现奶牛心率迅速上升，报警器会发出警报，此时立即中断挤奶，减少了对奶牛的危害;监控装置用来监测掉杯情况。 参考文献： [1]周兴华.16位计数器/定时器的特性与应用[J].无线电，2014（2）：56-59. [2]曲爱玲，马长路.基于物联网的奶牛养殖场PM_（2.5）环境监测及控制系统研究[J].中国乳品工业，2018（4）. [3]李桂平，黄有全.基于STC89C52RC汉字多方式显示屏的制作[J].长沙民政职业技术学院学报，2010，17（4）：110-112. 项目：吉林工商学院大学生创新创业训练计划资助项目：“智奶器”;201811261007X |
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