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一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍

阅读:713发布:2022-06-22

专利汇可以提供一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,属于信息物理融合领域。包括屋体、LoRa通信模 块 、控制 电路 板、视频监控模块、内部空气 质量 改善模块、内部 温度 维持模块、摄像头;控制 电路板 包括STM32 单片机 模块、自动清洗电路,屋体顶盖上安装有 太阳能 利用模块、LoRa通信天线,STM32单片机模块分别与自动清洗电路、LoRa通信模块、视频监控模块连接,通信模块通过LoRa通信天线与终端 监控系统 无线通讯,视频监控模块与摄像头连接,屋体的两侧安装有摄像头、排 风 机。本实用新型可以通过太阳能发电满足相应供电要求,对猪状态进行实时监控;同时能够自动化的实现猪圈内合理性供 水 、供食,改善猪生活环境。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利,下面是一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍专利的具体信息内容。

1.一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:包括屋体、LoRa通信模(2-1)、控制电路板(3-1)、视频监控模块(5-1)、内部空气质量改善模块(6-1)、内部温度维持模块(7-1)、摄像头(1-7);控制电路板(3-1)包括STM32单片机模块(3-2)、自动清洗电路(3-3),屋体顶盖上安装有太阳能利用模块(4-1)、LoRa通信天线(1-2),太阳能利用模块(4-1)对屋体进行照明,同时与内部空气质量改善模块(6-1)、内部温度维持模块(7-1)、自动清洗电路(3-3)连接,STM32单片机模块(3-2)分别与自动清洗电路(3-3)、LoRa通信模块(2-1)、视频监控模块(5-1)连接,通信模块(2-1)通过LoRa通信天线(1-2)与终端监控系统无线通讯,视频监控模块(5-1)与摄像头(1-7)连接,屋体的两侧安装有摄像头(1-7)、排机(1-8),屋体中间设有若干个同样结构的猪圈,每个猪圈内均设有冲洗喷头(1-10)。
2.根据权利要求1所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述STM32单片机模块(3-2)包括STM32单片机芯片U5、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、晶振Y1、晶振Y2、按键S1、发光二极管D20;STM32单片机芯片U5的1号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的3号引脚同时接电容C14的一端、晶振Y1的一端,电容C14的另一端接地,STM32单片机芯片U5的4号引脚同时接电容C15的一端、晶振Y1的另一端,电容C15的另一端接地,STM32单片机芯片U5的5号引脚同时接电容C16的一端、晶振Y2的一端、电阻R27的一端,电容C16的另一端接地,STM32单片机芯片U5的6号引脚同时接电容C17的一端、晶振Y2的另一端、电阻R27的另一端,电容C17的另一端接地,STM32单片机芯片U5的7号引脚同时接R28的一端、电容C18的一端、按键S1的一端,按键S1的另一端接地,电容C18的另一端接地,电阻R28的另一端接3V3电源,STM32单片机芯片U5的8号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的20号引脚接电阻R32的一端,电阻R32的另一端接地,STM32单片机芯片U5的23号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的24号引脚接地,STM32单片机芯片U5的25号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD的端口、电阻R33的一端、电阻R34的一端,电阻R33的另一端同时接STM32单片机芯片U5的CSA的端口、电容C19的一端,电容C19的另一端接地,电阻R34的另一端接发光二极管D20的正极,发光二极管D20的负极接地,STM32单片机芯片U5的35号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的36号引脚接地,STM32单片机芯片U5的44号引脚接电阻R30的一端,电阻R30的另一端同时接电阻R29的一端、电容C13的一端,电阻R29的另一端接3V3电源,电容C13的另一端接地,STM32单片机芯片U5的47号引脚接电阻R31的一端,电阻R31的另一端接3V3电源,STM32单片机芯片U5的48号引脚接地。
3.根据权利要求2所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述LoRa通信模块(2-1)包括:ZM433SX-M射频LoRa模块U6、天线接口J1、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电容C20、电容C21、电容C22、二极管D21;ZM433SX-M射频LoRa模块U6的1号引脚、2号引脚、3号引脚、4号引脚同时接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的11号引脚接电阻R35的一端,电阻R35的另一端接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的12号引脚接电阻R36的一端,电阻R36的另一端接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的13号引脚同时接电阻R37的一端、电容C20的一端,电容C20的另一端接地,电阻R37的另一端接3V3电源,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的19号引脚同时接电阻R38的一端、20号引脚、22号引脚、接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的21号引脚接电容C21的一端,电容C21的另一端同时接电容C22的一端、二极管D21的正极,电容C22的另一端同时接电阻R38的另一端、J1的2号引脚,二极管D21的负极接J1的1号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的14号引脚接STM32单片机芯片U5的15号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的15号引脚接STM32单片机芯片U5的16号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的16号引脚接STM32单片机芯片U5的17号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的17号引脚接STM32单片机芯片U5的14号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的18号引脚接STM32单片机芯片U5的13号引脚,天线接口J1与LoRa通信天线(1-2)连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述自动清洗电路(3-3)包括:IC555芯片U2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、极性电容C2、极性电容C4、电容C3、电容C5、开关K1、开关K2、电机J、三端稳压可控SCR2、二极管D4、二极管D5、二极管D8、二极管D9、发光二极管D6、发光二极管D10、稳压管D7;IC555芯片U2的1号引脚接地,IC555芯片U2的5号引脚接电容C3的一端,电容C3的另一端接地,IC555芯片U2的2号引脚同时接IC555芯片U2的6号引脚、电阻R8的一端、电阻R7的一端、电容C2的一端,电容C2的另一端接地,电阻R8的另一端接电阻R9的一端,电阻R9的另一端接二极管D5的正极,二极管D5的负极接电阻R10的一端,电阻R7的另一端接电阻R6的一端,电阻R6的另一端接二极管D4负极,IC555芯片U2的7号引脚接二极管D4的正极,IC555芯片U2的4号引脚同时接IC555芯片U2的8号引脚、电阻R10的另一端、发光二极管D6的正极、二极管D9的负极、电容C4的一端,发光二极管D6的负极接稳压管D7的负极,稳压管D7的正极接地,电容C4的另一端接地,二极管D9的正极同时接二极管D8的负极、STM32单片机芯片U5的31号引脚,二极管D8的正极接地,IC555芯片U2的3号引脚接电阻R11的一端,电阻R11的另一端接发光二极管D10的正极,发光二极管D10的负极接三端稳压可控硅SCR2的3号引脚,三端稳压可控硅SCR2的2号引脚接地,三端稳压可控硅SCR2的1号引脚同时接电阻R12的一端、开关K1的一端、电机J的一端,开关K1的另一端接地,电阻R12的另一端接电容C5的一端,电容C5的另一端接地,电机J的另一端接K2的一端,开关K2的另一端接电阻R13的一端,电阻R13的另一端接220V电源,电机J与冲洗喷头(1-10)连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述太阳能利用模块(4-1)包括:IC555芯片U4、太阳能电池板(1-1)、荧光灯YU1(1-3)、Ni-Cd电池E1、三端稳压可控硅SCR4、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、极性电容C11、电容C12、二极管D16、二极管D19、稳压管D17、稳压管D18;IC555芯片U4的1号引脚接地,IC555芯片U4的5号引脚同时接R26的一端、D18的一端,D18的另一端接地,IC555芯片U4的3号引脚接SCR4的3号引脚,SCR4的2号引脚同时接荧光灯YU1(1-3)的1号引脚、D19的一端,D19的另一端接地,荧光灯YU1(1-3)的2号引脚接地,YU1的3号引脚接C12的一端,C12的另一端接YU1的
4号引脚,IC555芯片U4的4号引脚同时接IC555芯片U4的8号引脚、R26的另一端、SCR4的1号引脚、R25的一端、D16的一端、E1的一端,E1的另一端接地,D16的另一端同时接D17的一端、太阳能电池板(1-1)的一端,太阳能电池板(1-1)的另一端接地,IC555芯片U4的7号引脚接R25的另一端,IC555芯片U4的6号引脚同时接IC555芯片U4的2号引脚、R24的一端、C11的一端、C11的另一端接地,R24的另一端同时接D17的另一端、R23的一端,R23的另一端接地,太阳能电池板(1-1)安装在屋体顶盖外侧,荧光灯YU1(1-3)安装在屋体顶盖内侧。
6.根据权利要求2所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述视频监控模块(5-1)包含视频传感电路、摄像驱动电路;
所述视频传感电路包括:MT9V011传感芯片U7、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电阻R39、天线;
所述摄像驱动电路包括:ZC0301驱动芯片U9、AT24C02芯片U8、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、USB接口J2、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、按键S2;
MT9V011传感芯片U7的1号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD端口、电容C25的一端,电容C25的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的28号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的10号引脚同时接天线的端口、电容C26的一端,电容C26的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的11号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的12号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSA的端口、电容C23的一端,电容C23的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的13号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的14号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD的端口、电容C24的一端,电容C24的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的15号引脚、17号引脚同时接地,MT9V011传感芯片U7的19号引脚接R39的一端,R39的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的4号引脚接ZC0301驱动芯片U9的42号引脚,MT9V011传感芯片U7的6号引脚接ZC0301驱动芯片U9的39号引脚,MT9V011传感芯片U7的7号引脚接ZC0301驱动芯片U9的40号引脚,MT9V011传感芯片U7的16号引脚接ZC0301驱动芯片U9的48号引脚,MT9V011传感芯片U7的2号引脚接ZC0301驱动芯片U9的11号引脚,MT9V011传感芯片U7的27号引脚接ZC0301驱动芯片U9的10号引脚,MT9V011传感芯片U7的26号引脚接ZC0301驱动芯片U9的9号引脚,MT9V011传感芯片U7的25号引脚接ZC0301驱动芯片U9的8号引脚,MT9V011传感芯片U7的24号引脚接ZC0301驱动芯片U9的7号引脚,MT9V011传感芯片U7的23号引脚接ZC0301驱动芯片U9的5号引脚,MT9V011传感芯片U7的22号引脚接ZC0301驱动芯片U9的3号引脚,MT9V011传感芯片U7的21号引脚接ZC0301驱动芯片U9的2号引脚,MT9V011传感芯片U7的20号引脚接ZC0301驱动芯片U9的1号引脚,MT9V011传感芯片U7的8号引脚接AT24C02芯片U8的3号引脚,MT9V011传感芯片U7的9号引脚接AT24C02芯片U8的
4号引脚;MT9V011传感芯片U7的8号引脚、9号引脚同时与摄像头(1-7)连接;
ZC0301驱动芯片U9的12号引脚同时接电容C27的一端、电阻R47的一端,电阻R47的另一端接3V3电源,电容C27的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的13号引脚同时接电阻R48的一端、C28的一端、Y3的一端,电容C28的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的14号引脚同时接R49的一端、电阻R48的另一端,电阻R49的另一端同时接Y3的另一端、C29的一端、C30的一端,电容C29的另一端接地,电容C30的另一端接R53的一端,电阻R53的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的15号引脚、16号引脚同时接地,ZC0301驱动芯片U9的17号引脚同时接电容C31的一端、电阻R50的一端,电容C31的另一端接地,电容C50的另一端接J2的3号引脚,ZC0301驱动芯片U9的18号引脚同时接电容C32的一端、电阻R51的一端,电容C32的另一端接地,电容C51的另一端接J2的2号引脚,ZC0301驱动芯片U9的19号引脚接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的
23号引脚同时接电容C33的一端、电阻R52的一端、S2的一端,S2的另一端接地,电容C33的另一端接地,电阻R52的另一端接J2的3号引脚,J2的4号引脚、5号引脚同时接地,J2的1号引脚接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的24号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的27号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的28号引脚接电阻R43的一端,R43的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的
33号引脚接R42的一端,电阻R42的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的36号引脚接R41的一端,电阻R41的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的35号引脚接AT24C02芯片U8的3号引脚,ZC0301驱动芯片U9的37号引脚同时接AT24C02芯片U8的4号引脚、电阻R40的一端,电阻R40的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的41号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的45号引脚接电阻R44的一端,R44的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的46号引脚同时接电阻R45的一端、电阻R46的一端,电阻R45的另一端接3V3电源,电阻R46的另一端接地,AT24C02芯片U8的2号引脚、5号引脚、6号引脚、7号引脚、8号引脚同时接地,AT24C02芯片U8的1号引脚接3V3电源。
7.根据权利要求1所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述内部空气质量改善模块(6-1)包括:IC555芯片U3、气敏传感器(1-5)、温度传感器RH3、三端稳压可控硅SCR3、电机M、开关K3、三极管VT1、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C6、电容C7、电容C8、极性电容C9、极性电容C10、二极管D11、二极管D13、二极管D14二极管D15、稳压管D12;IC555芯片U3的1号引脚接地,IC555芯片U3的5号引脚接电容C8的一端,电容C8的另一端接地,IC555芯片U3的3号引脚接电阻R16的一端,电阻R16的另一端接二极管D13的正极,二极管D13的负极接三端稳压可控硅SCR3的3号引脚,三端稳压可控硅SCR3的2号引脚同时接电阻R14的一端、接地,三端稳压可控硅SCR3的1号引脚同时接电阻R14的另一端、电机M的一端,电机M的另一端同时接电阻R15的一端、电容C6的一端、开关K3的一端,开关K3的另一端接220V电源,电容C6的另一端同时接电阻R15的另一端、二极管D11的正极,二极管D11的负极同时接稳压管D12的负极、电容C7的一端,IC555芯片U3的4号引脚、IC555芯片U3的8号引脚、电阻R18的一端、温度传感器RH3的一端、电阻R22的一端、气敏传感器(1-5)A端,电阻R22的另一端接气敏传感器(1-5)C端,稳压管D12的正极接地,电容C7的另一端接地,电阻R18的另一端同时接IC555芯片U3的6号引脚、三极管VT1的集电极,三极管VT1的发射极接地,VT1的基极同时接二极管D14的负极、D15的负极,二极管D14的正极同时接温度传感器RH3的另一端、电阻R19的一端,电阻R19的另一端接地,二极管D15的正极同时接极性电容C9的一端、极性电容C10的一端、电阻R20的一端、气敏传感器(1-5)B端,极性电容C9的另一端接地,极性电容C10的另一端接地,电阻R20的另一端接地,气敏传感器(1-5)D端接R21的一端,电阻R21的另一端接地,IC555芯片U3的7号引脚接电阻R17的一端,电阻R17的另一端接IC555 芯片U3的2号引脚,电机M安装在排风机(1-8)内。
8.根据权利要求1所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述内部温度维持模块(7-1)包括:IC555芯片U1、温度传感器RH1、温度传感器RH2、三端稳压可控硅SCR1、电热丝调温器(1-6)、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、稳压管D1、发光二极管D2、发光二极管D3;IC555芯片U1的1号引脚接地,IC555芯片U1的5号引脚接电容C1的一端,电容C1的另一端接地,IC555芯片U1的6号引脚同时接温度传感器RH1的一端、电阻R2的一端,电阻R2的另一端接地,温度传感器RH1的另一端同时接IC555芯片U1的4号引脚、IC555芯片U1的8号引脚、稳压管D1的负极、发光二极管D2的负极、温度传感器RH2的一端、3V3电源,稳压管D1的另一端接地,发光二极管D2的正极接R1的一端,电阻R1的另一端接地,温度传感器RH2的另一端同时接电阻R3的一端、IC555芯片U1的2号引脚,电阻R3的另一端接地,IC555芯片U1的3号引脚同时接发光二极管D3的正极、电阻R5的一端,发光二极管D3的负极接电阻R4的一端,电阻R4的另一端接地,电阻R5的另一端接三端稳压可控硅SCR1的3号引脚,SCR1的2号引脚接地,SCR1的1号引脚接电热丝的一端,电热丝的另一端接220V电源。
9.根据权利要求1所述的一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,其特征在于:
所述的每个猪圈上还设有猪圈栅栏(1-9)、喂食槽(1-4)。

说明书全文

一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,属于信息物理融合领域。

背景技术

[0002] 猪舍,养猪的场所,猪圈的环境主要是指温度、湿度、气体、光照以及其它一些影响环境的卫生条件等。这些环境是影响猪生长发育的重要因素,良好的环境条件可以促使猪充分地发挥生长潜。为了保证猪群正常的生活与生产,避免外界环境条件急剧变化所造成的影响,必须人为地创造一个适合猪生理需要的小气候条件。冬季的寒冷气候对猪生产力影响很大,利用热源人为地提高畜舍的环境温度,这一点对产房和仔猪舍尤为重要。气流可以通过改善猪舍的空气卫生状况,排除舍内气、有毒有害气体、尘埃、生物来改善猪的健康和生产力,因此在任何季节猪舍的通都是必要的。猪舍中存在有害气体通常包括NH3、H2S。 NH3是具有刺激性气味的气体,易溶于呼吸道黏膜和眼结膜上,对黏膜和结膜有严重的刺激和破坏作用。高浓度NH3可引起中枢神经麻痹心肌损伤,低浓度 NH3长期作用于猪,可导致猪的抵抗力降低,发病率和死亡率升高,生产力下降。 H2S是具有恶臭的气体,可对黏膜产生强烈的刺激,引起眼炎和呼吸道炎症。高浓度的H2S可引起猪畏光、流泪发生结膜炎、膜溃疡、气管支气管炎等。长期处于低浓度的H2S环境中,猪的抵抗力会下降,日增重减缓。发明内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是:本实用新型提供一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,可以使猪舍内的温度保持在适宜的温度,猪舍环境保持清新,便于监控人员远程查看猪舍内的各种情况等。
[0004] 本实用新型的技术方案是:一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,包括屋体、LoRa通信模2-1、控制电路板3-1、视频监控模块5-1、内部空气质量改善模块6-1、内部温度维持模块7-1、摄像头1-7;控制电路板3-1包括STM32单片机模块3-2、自动清洗电路3-3,屋体顶盖上安装有太阳能利用模块 4-1、LoRa通信天线1-2,太阳能利用模块4-1对屋体进行照明,同时与内部空气质量改善模块6-1、内部温度维持模块7-1、自动清洗电路3-3连接,STM32 单片机模块3-2分别与自动清洗电路3-3、LoRa通信模块2-1、视频监控模块5-1 连接,通信模块2-1通过LoRa通信天线1-2与终端监控系统无线通讯,视频监控模块5-1与摄像头1-7连接,屋体的两侧安装有摄像头1-7、排风机1-8,屋体中间设有若干个同样结构的猪圈,每个猪圈内均设有冲洗喷头1-10。
[0005] 具体地,所述STM32单片机模块3-2包括STM32单片机芯片U5、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、晶振 Y1、晶振Y2、按键S1、发光二极管D20;STM32单片机芯片U5的1号引脚接3V3 电源,STM32单片机芯片U5的3号引脚同时接电容C14的一端、晶振Y1的一端,电容C14的另一端接地,STM32单片机芯片U5的4号引脚同时接电容C15的一端、晶振Y1的另一端,电容C15的另一端接地,STM32单片机芯片U5的5号引脚同时接电容C16的一端、晶振Y2的一端、电阻R27的一端,电容C16的另一端接地,STM32单片机芯片U5的6号引脚同时接电容C17的一端、晶振Y2的另一端、电阻R27的另一端,电容C17的另一端接地,STM32单片机芯片U5的7 号引脚同时接R28的一端、电容C18的一端、按键S1的一端,按键S1的另一端接地,电容C18的另一端接地,电阻R28的另一端接3V3电源,STM32单片机芯片U5的8号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的20号引脚接电阻R32的一端,电阻R32的另一端接地,STM32单片机芯片U5的23号引脚接3V3电源, STM32单片机芯片U5的24号引脚接地,STM32单片机芯片U5的25号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD的端口、电阻R33的一端、电阻R34的一端,电阻R33的另一端同时接STM32单片机芯片U5的CSA的端口、电容C19的一端,电容C19的另一端接地,电阻R34的另一端接发光二极管D20的正极,发光二极管D20的负极接地,STM32单片机芯片U5的35号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的36号引脚接地,STM32单片机芯片U5的44号引脚接电阻R30的一端,电阻R30的另一端同时接电阻R29的一端、电容C13的一端,电阻R29的另一端接3V3电源,电容C13的另一端接地,STM32单片机芯片U5的47号引脚接电阻R31的一端,电阻R31的另一端接3V3电源,STM32单片机芯片U5的48号引脚接地。
[0006] 具体地,所述LoRa通信模块2-1包括:ZM433SX-M射频LoRa模块U6、天线接口J1、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电容C20、电容C21、电容 C22、二极管D21;ZM433SX-M射频LoRa模块U6的1号引脚、2号引脚、3号引脚、4号引脚同时接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的11号引脚接电阻R35 的一端,电阻R35的另一端接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的12号引脚接电阻R36的一端,电阻R36的另一端接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的13 号引脚同时接电阻R37的一端、电容C20的一端,电容C20的另一端接地,电阻 R37的另一端接3V3电源,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的19号引脚同时接电阻 R38的一端、20号引脚、22号引脚、接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的21 号引脚接电容C21的一端,电容C21的另一端同时接电容C22的一端、二极管 D21的正极,电容C22的另一端同时接电阻R38的另一端、J1的2号引脚,二极管D21的负极接J1的1号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的14号引脚接STM32 单片机芯片U5的15号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的15号引脚接STM32 单片机芯片U5的16号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的16号引脚接STM32 单片机芯片U5的17号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的17号引脚接STM32 单片机芯片U5的14号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的18号引脚接STM32 单片机芯片U5的13号引脚,天线接口J1与LoRa通信天线1-2连接。
[0007] 具体地,所述自动清洗电路3-3包括:IC555芯片U2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、极性电容C2、极性电容C4、电容C3、电容C5、开关K1、开关K2、电机J、三端稳压可控SCR2、二极管D4、二极管D5、二极管D8、二极管D9、发光二极管D6、发光二极管D10、稳压管D7;IC555芯片U2的1号引脚接地,IC555芯片U2的5号引脚接电容C3 的一端,电容C3的另一端接地,IC555芯片U2的2号引脚同时接IC555芯片U2 的6号引脚、电阻R8的一端、电阻R7的一端、电容C2的一端,电容C2的另一端接地,电阻R8的另一端接电阻R9的一端,电阻R9的另一端接二极管D5的正极,二极管D5的负极接电阻R10的一端,电阻R7的另一端接电阻R6的一端,电阻R6的另一端接二极管D4负极,IC555芯片U2的7号引脚接二极管D4的正极,IC555芯片U2的4号引脚同时接IC555芯片U2的8号引脚、电阻R10的另一端、发光二极管D6的正极、二极管D9的负极、电容C4的一端,发光二极管 D6的负极接稳压管D7的负极,稳压管D7的正极接地,电容C4的另一端接地,二极管D9的正极同时接二极管D8的负极、STM32单片机芯片U5的31号引脚,二极管D8的正极接地,IC555芯片U2的3号引脚接电阻R11的一端,电阻R11 的另一端接发光二极管D10的正极,发光二极管D10的负极接三端稳压可控硅 SCR2的3号引脚,三端稳压可控硅SCR2的2号引脚接地,三端稳压可控硅SCR2 的1号引脚同时接电阻R12的一端、开关K1的一端、电机J的一端,开关K1 的另一端接地,电阻R12的另一端接电容C5的一端,电容C5的另一端接地,电机J的另一端接K2的一端,开关K2的另一端接电阻R13的一端,电阻R13的另一端接220V电源,电机J与冲洗喷头1-10连接。
[0008] 具体地,所述太阳能利用模块4-1包括:IC555芯片U4、太阳能电池板1-1、荧光灯YU1-1-3、Ni-Cd电池E1、三端稳压可控硅SCR4、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、极性电容C11、电容C12、二极管D16、二极管D19、稳压管D17、稳压管D18;IC555芯片U4的1号引脚接地,IC555芯片U4的5号引脚同时接R26的一端、D18的一端,D18的另一端接地,IC555芯片U4的3号引脚接SCR4的3号引脚,SCR4的2号引脚同时接荧光灯YU1-1-3的1号引脚、D19 的一端,D19的另一端接地,荧光灯YU1-1-3的2号引脚接地,YU1的3号引脚接C12的一端,C12的另一端接YU1的4号引脚,IC555芯片U4的4号引脚同时接IC555芯片U4的8号引脚、R26的另一端、SCR4的1号引脚、R25的一端、 D16的一端、E1的一端,E1的另一端接地,D16的另一端同时接D17的一端、太阳能电池板1-1的一端,太阳能电池板1-1的另一端接地,IC555芯片U4的7 号引脚接R25的另一端,IC555芯片U4的6号引脚同时接IC555芯片U4的2号引脚、R24的一端、C11的一端、C11的另一端接地,R24的另一端同时接D17 的另一端、R23的一端,R23的另一端接地,太阳能电池板1-1安装在屋体顶盖外侧,荧光灯YU11-3安装在屋体顶盖内侧。
[0009] 具体地,所述视频监控模块5-1包含视频传感电路、摄像驱动电路;
[0010] 所述视频传感电路包括:MT9V011传感芯片U7、电容C23、电容C24、电容 C25、电容C26、电阻R39、天线;
[0011] 所述摄像驱动电路包括:ZC0301驱动芯片U9、AT24C02芯片U8、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、USB接口J2、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、按键 S2;
[0012] MT9V011传感芯片U7的1号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD端口、电容C25的一端,电容C25的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的28号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的10号引脚同时接天线的端口、电容C26的一端,电容C26的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的11号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的12号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSA的端口、电容C23的一端,电容C23的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的13号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的14号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD的端口、电容C24的一端,电容C24的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的15号引脚、17号引脚同时接地,MT9V011传感芯片U7的19号引脚接R39的一端,R39的另一端接地,MT9V011 传感芯片U7的4号引脚接ZC0301驱动芯片U9的42号引脚,MT9V011传感芯片 U7的6号引脚接ZC0301驱动芯片U9的39号引脚,MT9V011传感芯片U7的7 号引脚接ZC0301驱动芯片U9的40号引脚,MT9V011传感芯片U7的16号引脚接ZC0301驱动芯片U9的48号引脚,MT9V011传感芯片U7的2号引脚接ZC0301 驱动芯片U9的11号引脚,MT9V011传感芯片U7的27号引脚接ZC0301驱动芯片U9的10号引脚,MT9V011传感芯片U7的26号引脚接ZC0301驱动芯片U9的 9号引脚,MT9V011传感芯片U7的25号引脚接ZC0301驱动芯片U9的8号引脚, MT9V011传感芯片U7的24号引脚接ZC0301驱动芯片U9的7号引脚,MT9V011 传感芯片U7的23号引脚接ZC0301驱动芯片U9的5号引脚,MT9V011传感芯片 U7的22号引脚接ZC0301驱动芯片U9的3号引脚,MT9V011传感芯片U7的21 号引脚接ZC0301驱动芯片U9的2号引脚,MT9V011传感芯片U7的20号引脚接 ZC0301驱动芯片U9的1号引脚,MT9V011传感芯片U7的8号引脚接AT24C02 芯片U8的3号引脚,MT9V011传感芯片U7的9号引脚接AT24C02芯片U8的4 号引脚;MT9V011传感芯片U7的8号引脚、9号引脚同时与摄像头1-7连接;
[0013] ZC0301驱动芯片U9的12号引脚同时接电容C27的一端、电阻R47的一端,电阻R47的另一端接3V3电源,电容C27的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的 13号引脚同时接电阻R48的一端、C28的一端、Y3的一端,电容C28的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的14号引脚同时接R49的一端、电阻R48的另一端,电阻R49的另一端同时接Y3的另一端、C29的一端、C30的一端,电容C29的另一端接地,电容C30的另一端接R53的一端,电阻R53的另一端接地,ZC0301 驱动芯片U9的15号引脚、16号引脚同时接地,ZC0301驱动芯片U9的17号引脚同时接电容C31的一端、电阻R50的一端,电容C31的另一端接地,电容C50 的另一端接J2的3号引脚,ZC0301驱动芯片U9的18号引脚同时接电容C32的一端、电阻R51的一端,电容C32的另一端接地,电容C51的另一端接J2的2 号引脚,ZC0301驱动芯片U9的19号引脚接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的 23号引脚同时接电容C33的一端、电阻R52的一端、S2的一端,S2的另一端接地,电容C33的另一端接地,电阻R52的另一端接J2的3号引脚,J2的4号引脚、5号引脚同时接地,J2的1号引脚接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的24 号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的27号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的28 号引脚接电阻R43的一端,R43的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的33号引脚接R42的一端,电阻R42的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的36号引脚接R41的一端,电阻R41的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的35号引脚接AT24C02芯片U8的3号引脚,ZC0301驱动芯片U9的37号引脚同时接 AT24C02芯片U8的4号引脚、电阻R40的一端,电阻R40的另一端接3V3电源, ZC0301驱动芯片U9的41号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的45号引脚接电阻 R44的一端,R44的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的46号引脚同时接电阻R45的一端、电阻R46的一端,电阻R45的另一端接3V3电源,电阻R46 的另一端接地,AT24C02芯片U8的2号引脚、5号引脚、6号引脚、7号引脚、8 号引脚同时接地,AT24C02芯片U8的1号引脚接3V3电源。
[0014] 具体地,所述内部空气质量改善模块6-1包括:IC555芯片U3、气敏传感器1-5、温度传感器RH3、三端稳压可控硅SCR3、电机M、开关K3、三极管VT1、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C6、电容C7、电容C8、极性电容C9、极性电容C10、二极管D11、二极管D13、二极管D14二极管D15、稳压管D12;IC555芯片U3的1号引脚接地,IC555芯片U3的5号引脚接电容C8的一端,电容C8的另一端接地,IC555 芯片U3的3号引脚接电阻R16的一端,电阻R16的另一端接二极管D13的正极,二极管D13的负极接三端稳压可控硅SCR3的3号引脚,三端稳压可控硅SCR3 的2号引脚同时接电阻R14的一端、接地,三端稳压可控硅SCR3的1号引脚同时接电阻R14的另一端、电机M的一端,电机M的另一端同时接电阻R15的一端、电容C6的一端、开关K3的一端,开关K3的另一端接220V电源,电容C6的另一端同时接电阻R15的另一端、二极管D11的正极,二极管D11的负极同时接稳压管D12的负极、电容C7的一端,IC555芯片U3的4号引脚、IC555芯片U3 的8号引脚、电阻R18的一端、温度传感器RH3的一端、电阻R22的一端、气敏传感器1-5A端,电阻R22的另一端接气敏传感器1-5C端,稳压管D12的正极接地,电容C7的另一端接地,电阻R18的另一端同时接IC555芯片U3的6号引脚、三极管VT1的集电极,三极管VT1的发射极接地,VT1的基极同时接二极管D14 的负极、D15的负极,二极管D14的正极同时接温度传感器RH3的另一端、电阻 R19的一端,电阻R19的另一端接地,二极管D15的正极同时接极性电容C9的一端、极性电容C10的一端、电阻R20的一端、气敏传感器1-5B端,极性电容 C9的另一端接地,极性电容C10的另一端接地,电阻R20的另一端接地,气敏传感器1-5D端接R21的一端,电阻R21的另一端接地,IC555芯片U3的7号引脚接电阻R17的一端,电阻R17的另一端接IC555芯片U3的2号引脚,电机M 安装在排风机1-8内。
[0015] 具体地,所述内部温度维持模块7-1包括:IC555芯片U1、温度传感器RH1、温度传感器RH2、三端稳压可控硅SCR1、电热丝调温器1-6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、稳压管D1、发光二极管D2、发光二极管 D3;IC555芯片U1的1号引脚接地,IC555芯片U1的5号引脚接电容C1的一端,电容C1的另一端接地,IC555芯片U1的6号引脚同时接温度传感器RH1的一端、电阻R2的一端,电阻R2的另一端接地,温度传感器RH1的另一端同时接IC555 芯片U1的4号引脚、IC555芯片U1的8号引脚、稳压管D1的负极、发光二极管D2的负极、温度传感器RH2的一端、3V3电源,稳压管D1的另一端接地,发光二极管D2的正极接R1的一端,电阻R1的另一端接地,温度传感器RH2的另一端同时接电阻R3的一端、IC555芯片U1的2号引脚,电阻R3的另一端接地,IC555芯片U1的3号引脚同时接发光二极管D3的正极、电阻R5的一端,发光二极管D3的负极接电阻R4的一端,电阻R4的另一端接地,电阻R5的另一端接三端稳压可控硅SCR1的3号引脚,SCR1的2号引脚接地,SCR1的1号引脚接电热丝的一端,电热丝的另一端接220V电源。
[0016] 优选地,所述的每个猪圈上还设有猪圈栅栏1-9、喂食槽1-4。
[0017] 本实用新型的有益效果是:本实用新型可以通过温度传感器、气敏传感器获取内部中的环境物理信息,当环境中的有害气体、温度达到设定的阈值时将自动驱动相应的排风口进行换气,温度调节器用于获得内部适宜温度,该新型猪圈还加入摄像头来实时监控内部猪状态,不用工作人员一个个定期检查猪状态,极大地节省了人力成本,而且通过摄像头反馈回来的图像信息,可以供操作人员判断猪圈干净度,通过冲洗喷头对猪圈进行冲洗,以及猪身体冲洗消毒,该新型猪圈采用了太阳能装置,充分利用自然资源转换为电能,能为整个新型猪圈供电,该太阳能型电灯的使用为内部提供了充足的照明。该新型猪圈利用了新兴技术 LoRa通信,将信号端传到工作人员处,工作人员能反馈信息回单片机,单片机获取到指令并控制相关的驱动模块实现功能。这使得整个过程变得更加自动化,不仅提高了效率而且对于资源得到充分利用,具有很高的实际效果。
[0018] 本实用新型有效的解除猪圈内猪生活环境问题提供可行方案,是物理信息融合系统底层信息采集设备在智慧农业较好应用,有一定的发展前景和市场需求。
[0019] 本实用新型为实时环境监控提供了有效的数据,通过LoRa通信达到低功耗,传输距离长,符合智慧节能的设计理念。
[0020] 本实用新型充分利用了新型能源,达到了环保、高效的设计初衷。附图说明
[0021] 图1是本实用新型的整体结构示意图;
[0022] 图2是本实用新型的LoRa通信模块电路连接图;
[0023] 图3是本实用新型的STM32单片机模块电路连接图;
[0024] 图4是本实用新型的自动清洗电路连接图;
[0025] 图5是本实用新型的视频传感电路连接图;
[0026] 图6是本实用新型的摄像驱动电路连接图;
[0027] 图7是本实用新型的内部空气质量改善模块电路连接图;
[0028] 图8是本实用新型的内部温度维持模块电路连接图;
[0029] 图9是本实用新型的太阳能利用模块电路连接图;
[0030] 图10是本实用新型的控制系统连接框图
[0031] 图中各标号:1-1-太阳能电板、1-2-LoRa通信天线、1-3-荧光灯、1-4-喂食槽、 1-5-气敏传感器、1-6-电热丝调温器、1-7-摄像头、1-8-排风机、1-9-猪圈栅栏、 1-10-冲洗喷头、2-1-LoRa通信模块、3-1-控制电路板、3-2-STM32单片机模块、 3-3-自动清洗电路、4-1-太阳能利用模块、5-1-视频监控模块、6-1-内部空气质量改善模块、7-1-内部温度维持模块。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图和具体实施例,对本实用新型作进一步说明,应当理解,此处所描述的实施例仅用于说明和解释实用新型,并不限定本实用新型。
[0033] 实施例:如图1-10所示,一种基于LORA远端通信的环境信息采集型猪舍,包括屋体、LoRa通信模块2-1、控制电路板3-1、视频监控模块5-1、内部空气质量改善模块6-1、内部温度维持模块7-1、摄像头1-7;控制电路板3-1包括 STM32单片机模块3-2、自动清洗电路3-3,屋体顶盖上安装有太阳能利用模块 4-1、LoRa通信天线1-2,太阳能利用模块4-1对屋体进行照明,同时与内部空气质量改善模块6-1、内部温度维持模块7-1、自动清洗电路3-3连接,STM32 单片机模块3-2分别与自动清洗电路3-3、LoRa通信模块2-1、视频监控模块5-1 连接,通信模块2-1通过LoRa通信天线1-2与终端监控系统无线通讯,视频监控模块5-1与摄像头1-7连接,屋体的两侧安装有摄像头1-7、排风机1-8,屋体中间设有若干个同样结构的猪圈,每个猪圈内均设有冲洗喷头1-10。
[0034] 进一步地,如图3所示,所述STM32单片机模块3-2包括STM32单片机芯片 U5、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、晶振Y1、晶振Y2、按键S1、发光二极管D20;STM32单片机芯片U5的 1号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的3号引脚同时接电容C14的一端、晶振Y1的一端,电容C14的另一端接地,STM32单片机芯片U5的4号引脚同时接电容C15的一端、晶振Y1的另一端,电容C15的另一端接地,STM32单片机芯片U5的5号引脚同时接电容C16的一端、晶振Y2的一端、电阻R27的一端,电容C16的另一端接地,STM32单片机芯片U5的6号引脚同时接电容C17的一端、晶振Y2的另一端、电阻R27的另一端,电容C17的另一端接地,STM32单片机芯片U5的7号引脚同时接R28的一端、电容C18的一端、按键S1的一端,按键S1的另一端接地,电容C18的另一端接地,电阻R28的另一端接3V3电源, STM32单片机芯片U5的8号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的20号引脚接电阻R32的一端,电阻R32的另一端接地,STM32单片机芯片U5的23号引脚接3V3电源,STM32单片机芯片U5的24号引脚接地,STM32单片机芯片U5的 25号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD的端口、电阻R33的一端、电阻R34 的一端,电阻R33的另一端同时接STM32单片机芯片U5的CSA的端口、电容C19 的一端,电容C19的另一端接地,电阻R34的另一端接发光二极管D20的正极,发光二极管D20的负极接地,STM32单片机芯片U5的35号引脚接3V3电源,STM32 单片机芯片U5的36号引脚接地,STM32单片机芯片U5的44号引脚接电阻R30 的一端,电阻R30的另一端同时接电阻R29的一端、电容C13的一端,电阻R29 的另一端接3V3电源,电容C13的另一端接地,STM32单片机芯片U5的47号引脚接电阻R31的一端,电阻R31的另一端接3V3电源,STM32单片机芯片U5的 48号引脚接地。
[0035] 所述的STM32单片机芯片U5采用ARM公司的Cortex-M3架构的STM32F103 系列单片机,价格便宜,功耗较低,72MHz主频可以很好的完成主控芯片的工作任务,更可以挂载FreeROTS实时嵌入式系统,使装置节点随着功能拓展之后,也能保证很好的实时性。
[0036] 进一步地,如图2所示,所述LoRa通信模块2-1包括:ZM433SX-M射频LoRa 模块U6、天线接口J1、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电容C20、电容C21、电容C22、二极管D21;ZM433SX-M射频LoRa模块U6的1号引脚、2 号引脚、3号引脚、4号引脚同时接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的11号引脚接电阻R35的一端,电阻R35的另一端接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的 12号引脚接电阻R36的一端,电阻R36的另一端接地,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的
13号引脚同时接电阻R37的一端、电容C20的一端,电容C20的另一端接地,电阻R37的另一端接3V3电源,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的19号引脚同时接电阻R38的一端、20号引脚、22号引脚、接地,ZM433SX-M射频LoRa 模块U6的21号引脚接电容C21的一端,电容C21的另一端同时接电容C22的一端、二极管D21的正极,电容C22的另一端同时接电阻R38的另一端、J1的2 号引脚,二极管D21的负极接J1的1号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6的 14号引脚接STM32单片机芯片U5的15号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6 的15号引脚接STM32单片机芯片U5的16号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6 的16号引脚接STM32单片机芯片U5的17号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6 的17号引脚接STM32单片机芯片U5的14号引脚,ZM433SX-M射频LoRa模块U6 的18号引脚接STM32单片机芯片U5的13号引脚,天线接口J1与LoRa通信天线1-
2连接。
[0037] 进一步地,如图4所示,所述自动清洗电路3-3包括:IC555芯片U2、电阻 R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、极性电容C2、极性电容C4、电容C3、电容C5、开关K1、开关K2、电机J、三端稳压可控硅SCR2、二极管D4、二极管D5、二极管D8、二极管D9、发光二极管 D6、发光二极管D10、稳压管D7;IC555芯片U2的1号引脚接地,IC555芯片 U2的5号引脚接电容C3的一端,电容C3的另一端接地,IC555芯片U2的2号引脚同时接IC555芯片U2的6号引脚、电阻R8的一端、电阻R7的一端、电容 C2的一端,电容C2的另一端接地,电阻R8的另一端接电阻R9的一端,电阻R9 的另一端接二极管D5的正极,二极管D5的负极接电阻R10的一端,电阻R7的另一端接电阻R6的一端,电阻R6的另一端接二极管D4负极,IC555芯片U2的 7号引脚接二极管D4的正极,IC555芯片U2的4号引脚同时接IC555芯片U2 的8号引脚、电阻R10的另一端、发光二极管D6的正极、二极管D9的负极、电容C4的一端,发光二极管D6的负极接稳压管D7的负极,稳压管D7的正极接地,电容C4的另一端接地,二极管D9的正极同时接二极管D8的负极、STM32单片机芯片U5的31号引脚,二极管D8的正极接地,IC555芯片U2的3号引脚接电阻R11的一端,电阻R11的另一端接发光二极管D10的正极,发光二极管D10 的负极接三端稳压可控硅SCR2的3号引脚,三端稳压可控硅SCR2的2号引脚接地,三端稳压可控硅SCR2的1号引脚同时接电阻R12的一端、开关K1的一端、电机J的一端,开关K1的另一端接地,电阻R12的另一端接电容C5的一端,电容C5的另一端接地,电机J的另一端接K2的一端,开关K2的另一端接电阻R13 的一端,电阻R13的另一端接220V电源,电机J与冲洗喷头1-10连接。
[0038] 所述的自动清洗电路3-3采用了IC555芯片,IC555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需要少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率的脉冲信号,并且可完成特拟定的振荡延时作用,其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载,操作电源电压范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑电路配合,它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。
[0039] 进一步地,如图9所示,所述太阳能利用模块4-1包括:IC555芯片U4、太阳能电池板1-1、荧光灯YU1-1-3、Ni-Cd电池E1、三端稳压可控硅SCR4、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、极性电容C11、电容C12、二极管D16、二极管D19、稳压管D17、稳压管D18;IC555芯片U4的
1号引脚接地,IC555 芯片U4的5号引脚同时接R26的一端、D18的一端,D18的另一端接地,IC555 芯片U4的3号引脚接SCR4的3号引脚,SCR4的2号引脚同时接荧光灯YU1-1-3 的1号引脚、D19的一端,D19的另一端接地,荧光灯YU1-1-3的2号引脚接地, YU1的3号引脚接C12的一端,C12的另一端接YU1的4号引脚,IC555芯片U4 的4号引脚同时接IC555芯片U4的8号引脚、R26的另一端、SCR4的1号引脚、 R25的一端、D16的一端、E1的一端,E1的另一端接地,D16的另一端同时接D17 的一端、太阳能电池板1-1的一端,太阳能电池板1-1的另一端接地,IC555芯片U4的7号引脚接R25的另一端,IC555芯片U4的6号引脚同时接IC555芯片 U4的2号引脚、R24的一端、C11的一端、C11的另一端接地,R24的另一端同时接D17的另一端、R23的一端,R23的另一端接地,太阳能电池板1-1安装在屋体顶盖外侧,荧光灯YU11-3安装在屋体顶盖内侧。太阳能电池板1-1采用EVA 材料。
[0040] 进一步地,如图5、6所示,所述视频监控模块5-1包含视频传感电路、摄像驱动电路;
[0041] 所述视频传感电路包括:MT9V011传感芯片U7、电容C23、电容C24、电容 C25、电容C26、电阻R39、天线;
[0042] 所述摄像驱动电路包括:ZC0301驱动芯片U9、AT24C02芯片U8、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、USB接口J2、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、按键 S2;
[0043] MT9V011传感芯片U7的1号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD端口、电容C25的一端,电容C25的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的28号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的10号引脚同时接天线的端口、电容C26的一端,电容C26的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的11号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的12号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSA的端口、电容C23的一端,电容C23的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的13号引脚接地,MT9V011传感芯片U7的14号引脚同时接STM32单片机芯片U5的CSD的端口、电容C24的一端,电容C24的另一端接地,MT9V011传感芯片U7的15号引脚、17号引脚同时接地,MT9V011传感芯片U7的19号引脚接R39的一端,R39的另一端接地,MT9V011 传感芯片U7的4号引脚接ZC0301驱动芯片U9的42号引脚,MT9V011传感芯片 U7的6号引脚接ZC0301驱动芯片U9的39号引脚,MT9V011传感芯片U7的7 号引脚接ZC0301驱动芯片U9的40号引脚,MT9V011传感芯片U7的16号引脚接ZC0301驱动芯片U9的48号引脚,MT9V011传感芯片U7的2号引脚接ZC0301 驱动芯片U9的11号引脚,MT9V011传感芯片U7的27号引脚接ZC0301驱动芯片U9的10号引脚,MT9V011传感芯片U7的26号引脚接ZC0301驱动芯片U9的 9号引脚,MT9V011传感芯片U7的25号引脚接ZC0301驱动芯片U9的8号引脚, MT9V011传感芯片U7的24号引脚接ZC0301驱动芯片U9的7号引脚,MT9V011 传感芯片U7的23号引脚接ZC0301驱动芯片U9的5号引脚,MT9V011传感芯片 U7的22号引脚接ZC0301驱动芯片U9的3号引脚,MT9V011传感芯片U7的21 号引脚接ZC0301驱动芯片U9的2号引脚,MT9V011传感芯片U7的20号引脚接 ZC0301驱动芯片U9的1号引脚,MT9V011传感芯片U7的8号引脚接AT24C02 芯片U8的3号引脚,MT9V011传感芯片U7的9号引脚接AT24C02芯片U8的4 号引脚;MT9V011传感芯片U7的8号引脚、9号引脚同时与摄像头1-7连接;
[0044] ZC0301驱动芯片U9的12号引脚同时接电容C27的一端、电阻R47的一端,电阻R47的另一端接3V3电源,电容C27的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的 13号引脚同时接电阻R48的一端、C28的一端、Y3的一端,电容C28的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的14号引脚同时接R49的一端、电阻R48的另一端,电阻R49的另一端同时接Y3的另一端、C29的一端、C30的一端,电容C29的另一端接地,电容C30的另一端接R53的一端,电阻R53的另一端接地,ZC0301 驱动芯片U9的15号引脚、16号引脚同时接地,ZC0301驱动芯片U9的17号引脚同时接电容C31的一端、电阻R50的一端,电容C31的另一端接地,电容C50 的另一端接J2的3号引脚,ZC0301驱动芯片U9的18号引脚同时接电容C32的一端、电阻R51的一端,电容C32的另一端接地,电容C51的另一端接J2的2 号引脚,ZC0301驱动芯片U9的19号引脚接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的 23号引脚同时接电容C33的一端、电阻R52的一端、S2的一端,S2的另一端接地,电容C33的另一端接地,电阻R52的另一端接J2的3号引脚,J2的4号引脚、5号引脚同时接地,J2的1号引脚接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的24 号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的27号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的28 号引脚接电阻R43的一端,R43的另一端接地,ZC0301驱动芯片U9的33号引脚接R42的一端,电阻R42的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的36号引脚接R41的一端,电阻R41的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的35号引脚接AT24C02芯片U8的3号引脚,ZC0301驱动芯片U9的37号引脚同时接 AT24C02芯片U8的4号引脚、电阻R40的一端,电阻R40的另一端接3V3电源, ZC0301驱动芯片U9的41号引脚接地,ZC0301驱动芯片U9的45号引脚接电阻 R44的一端,R44的另一端接3V3电源,ZC0301驱动芯片U9的46号引脚同时接电阻R45的一端、电阻R46的一端,电阻R45的另一端接3V3电源,电阻R46 的另一端接地,AT24C02芯片U8的2号引脚、5号引脚、6号引脚、7号引脚、8 号引脚同时接地,AT24C02芯片U8的1号引脚接3V3电源。
[0045] 所述视频传感电路采用了MT9V011传感芯片,具有数字CMOS成像技术,超低功率、低成本,卓越的低光性能,自动黑电平校准,可编程性的特点,所述摄像驱动电路采用了ZC0301驱动芯片,支持现代VGA CMOS传感器,支持高达每秒 15的VGA视频显示效果的DRAM,具有自动增益控制、自动CMOS传感复位电平控制的特点。
[0046] 进一步地,如图7所示,所述内部空气质量改善模块6-1包括:IC555芯片 U3、气敏传感器1-5、温度传感器RH3、三端稳压可控硅SCR3、电机M、开关K3、三极管VT1、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C6、电容C7、电容C8、极性电容C9、极性电容C10、二极管D11、二极管D13、二极管D14二极管D15、稳压管D12;IC555 芯片U3的1号引脚接地,IC555芯片U3的5号引脚接电容C8的一端,电容C8 的另一端接地,IC555芯片U3的3号引脚接电阻R16的一端,电阻R16的另一端接二极管D13的正极,二极管D13的负极接三端稳压可控硅SCR3的3号引脚,三端稳压可控硅SCR3的2号引脚同时接电阻R14的一端、接地,三端稳压可控硅SCR3的1号引脚同时接电阻R14的另一端、电机M的一端,电机M的另一端同时接电阻R15的一端、电容C6的一端、开关K3的一端,开关K3的另一端接 220V电源,电容C6的另一端同时接电阻R15的另一端、二极管D11的正极,二极管D11的负极同时接稳压管D12的负极、电容C7的一端,IC555芯片U3的4 号引脚、IC555芯片U3的8号引脚、电阻R18的一端、温度传感器RH3的一端、电阻R22的一端、气敏传感器1-5A端,电阻R22的另一端接气敏传感器1-5C端,稳压管D12的正极接地,电容C7的另一端接地,电阻R18的另一端同时接IC555 芯片U3的6号引脚、三极管VT1的集电极,三极管VT1的发射极接地,VT1的基极同时接二极管D14的负极、D15的负极,二极管D14的正极同时接温度传感器RH3的另一端、电阻R19的一端,电阻R19的另一端接地,二极管D15的正极同时接极性电容C9的一端、极性电容C10的一端、电阻R20的一端、气敏传感器1-5B端,极性电容C9的另一端接地,极性电容C10的另一端接地,电阻R20 的另一端接地,气敏传感器1-5D端接R21的一端,电阻R21的另一端接地,IC555 芯片U3的7号引脚接电阻R17的一端,电阻R17的另一端接IC555芯片U3的2 号引脚,电机M安装在排风机1-8内。
[0047] 进一步地,如图8所示,所述内部温度维持模块7-1包括:IC555芯片U1、温度传感器RH1、温度传感器RH2、三端稳压可控硅SCR1、电热丝调温器1-6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、稳压管D1、发光二极管D2、发光二极管D3;IC555芯片U1的1号引脚接地,IC555芯片U1的5号引脚接电容C1的一端,电容C1的另一端接地,IC555芯片U1的6号引脚同时接温度传感器RH1的一端、电阻R2的一端,电阻R2的另一端接地,温度传感器 RH1的另一端同时接IC555芯片U1的4号引脚、IC555芯片U1的8号引脚、稳压管D1的负极、发光二极管D2的负极、温度传感器RH2的一端、3V3电源,稳压管D1的另一端接地,发光二极管D2的正极接R1的一端,电阻R1的另一端接地,温度传感器RH2的另一端同时接电阻R3的一端、IC555芯片U1的2号引脚,电阻R3的另一端接地,IC555芯片U1的3号引脚同时接发光二极管D3的正极、电阻R5的一端,发光二极管D3的负极接电阻R4的一端,电阻R4的另一端接地,电阻R5的另一端接三端稳压可控硅SCR1的3号引脚,SCR1的2号引脚接地, SCR1的1号引脚接电热丝的一端,电热丝的另一端接220V电源。电热丝调温器 1-6采用500W电热丝。
[0048] 进一步地,所述的每个猪圈上还设有猪圈栅栏1-9、喂食槽1-4。猪圈栅栏 1-9是主进入和出去的通道。喂食槽1-4为猪输送食物、输送猪饮用水
[0049] 如图1所示,猪舍右侧安装摄像头1-7、排风机1-8,猪舍左侧安装有电热丝调温器1-6、温度传感器、气敏传感器1-5。每个猪圈的中间部分是猪圈栅栏 1-9,猪圈栅栏左侧安置有冲洗喷头1-10,猪圈栅栏右侧是喂食槽1-4。
[0050] 本实用新型的工作原理是:太阳能电板1-1位于猪舍上部顶盖的区域,能充分有效的捕获光能,并将光能转为电能存到Ni-Cd电池中,为内部空气质量改善模块6-1、内部温度维持模块7-1、自动清洗电路3-3供电,荧光灯1-3位于太阳能电板1-1的下端,为猪舍提供足够的光照强度。STM32单片机模块3-2采用3.3V 电源供电。内部空气质量改善模块6-1通过气敏传感器1-5和温度传感器RH3实时检测内部环境信息,只要内部温度或者有害气体其中一个达到设定的阈值,内部空气质量改善模块6-1工作,打开排风机1-8进行通风换气,进而改善内部空气质量;内部温度维持模块7-1通过温度传感器RH1、温度传感器RH2分别设定上下限温度,当实时温度不在上下限温度范围内时,通过连接500W电热丝调温器1-6调节内部温度,维持内部环境温度在设定范围内,在寒冷的冬天能够提供猪更好的生活环境,防止猪因寒冷死亡。远端的工作人员通过内部安装的摄像头 1-7能够观测猪的活动状态,判断是否生病异样,也可以观测内部环境的干净度,摄像头1-7图像信息由视频监控模块5-1处理后通过STM32单片机模块3-2传输到LoRa通信模块2-1,LoRa通信模块2-1通过LoRa通信天线将信息传输给监控终端,监控人员可以对猪圈内部的干净度进行实时观察,再由LoRa通信模块 2-1完成与监控人员之间的通信连接,LoRa通信模块2-1接收监控人员的命令后发送给STM32单片机模块3-2,STM32单片机模块3-2通过自动清洗电路3-3控制冲洗喷头喷水,自动化地完成猪圈清洗工作,同时也可以用于猪的清洗工作。
[0051] 本实用新型可以通过太阳能发电满足相应供电要求,对猪状态进行实时监控;同时能够自动化的实现猪圈内合理性供水、供食,改善猪生活环境。极大地节约人力成本,使得猪生长环境可控。具有成本低廉,可重复利用,节能节耗等优点。
[0052] 需要说明的是本实用新型的猪圈同样适用于饲养其他动物。
[0053] 以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
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