【摘要】：奶牛的體重是衡量牛體生長發(fā)育的重要指標,是奶牛精細化養(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化養(yǎng)殖中的常規(guī)工作�，F(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力,而且頻繁的稱量會對奶牛造成刺激,導致奶牛產(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稱重系統(tǒng),這些系統(tǒng)操作復雜,維護困難,并且飼養(yǎng)員和管理者需要達到一定的文化水平,否則奶牛體重數(shù)據(jù)很難充分利用,無法達到奶牛體重實時監(jiān)控的目的。另外,國外的稱重系統(tǒng)價格昂貴和售后維護困難,不適合我國奶牛養(yǎng)殖的國情。針對這些問題,本文設(shè)計一種基于STM32的奶牛動態(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:(1)首先通過現(xiàn)場調(diào)研,熟悉奶牛行走特征和每日的活動規(guī)律。確定奶牛動態(tài)稱重系統(tǒng)的具體要求,制定系統(tǒng)整體的設(shè)計方案。(2)奶牛動態(tài)稱重系統(tǒng)的硬件設(shè)計。硬件部分主要包括稱重平臺的搭建以及稱重系統(tǒng)中央處理器電路設(shè)計,其中稱重平臺由機械部分、壓力傳感器、紅外傳感器以及耳標識別器組成,硬件電路包括信號處理模塊、STM32單片機系統(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。軟件部分主要包括單片機軟件程序設(shè)計和上位機管理軟件的程序設(shè)計。單片機的程序設(shè)計主要包括:主程序設(shè)計、紅外傳感器奶牛定位程序、數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)預處理程序、數(shù)據(jù)處理程序、顯示程序設(shè)計、程序穩(wěn)定性設(shè)計。上位機軟件主要是奶牛體重數(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號分類儲存及調(diào)取。(4)動態(tài)稱重系統(tǒng)的試驗驗證及算法優(yōu)化。在完成了數(shù)據(jù)的采集和預處理后,分析奶牛動態(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動等不同的運動狀態(tài)的行走特征,提出了相應(yīng)的數(shù)學處理算法。設(shè)計靜態(tài)稱重試驗以及動態(tài)稱重試驗,計算在各種運動狀態(tài)下稱重的誤差,驗證了本文中奶牛動態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)計方案的可行性。分析動態(tài)稱重試驗中誤差的來源,提出了以四個稱重傳感器的稱重數(shù)據(jù)作為輸入,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理優(yōu)化算法。經(jīng)過初步大量試驗驗證,本系統(tǒng)可以實現(xiàn)奶牛動態(tài)稱重。并且奶牛的動態(tài)稱重是在牧場日常生產(chǎn)活動中自動完成,不刺激奶牛,不消耗額外的勞動力。該系統(tǒng)能夠通過上位機與牧場管理軟件相配合,使奶牛體重數(shù)據(jù)更有效利用。完成了奶牛精細化、自動化養(yǎng)殖進程中的重要一環(huán),具有廣闊的前景。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S823;S818.9

【參考文獻】

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本文編號：2413175