基于WiFi和GSM的笼养鸡饮食量监测系统设计

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chen_gm
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目前我国的传统家禽养殖方式的信息化水平低,家禽饮食量一般是通过人工观察和记录数据。人工检测的效率低,工作量大,并且需要丰富的经验。由此,本文设计了基于Wi Fi和GSM的笼养鸡饮食量监测系统,主要内容如下:(1)以笼养鸡为对象,构建了一种基于Wi Fi和GSM网络的家禽饮食量监测系统,介绍了流量传感器、压力传感器、模数转换器的选择方法,比较分析了常用的通信方式,确定以Wi Fi为主网络,GSM为辅助网络的信息传输方式。(2)针对当前家禽饮水量传感器测量范围限于集中供水的大流量测量,家禽小群体或个体饮水量尚无测量传感器问题,设计了一种用于小群体或个体家禽饮水测量检测系统,该系统通过改造现有的乳头饮水器,将压电陶瓷蜂鸣片放置在其内腔,利用压电效应计算家禽的饮水频率,由于恒压下饮水器的出水流量固定,所以可以粗测其饮水量,压电陶瓷的平均相对误差为2.61%。然后对下位机所使用的LCD、按键、模数转换器等电路进行了分析和选取。(3)构建了饮食量采集与传输系统,由STM32单片机、ESP8266 Wi Fi模块、SIM900A模块、YZC-133压力传感器、流量传感器构成整个下位机系统,其中STM32单片机作为下位机系统的主控制器。通过称重传感器标定,使测量误差为±1g。采用TCP协议进行实时数据传输,并为模块配置了AP和STA两种模式供用户选择,并通过基于AT指令的Text Mode实现了SMS短信远距离查询数据的功能。(4)设计了PC客户端,为了接收和处理下位机传输的数据,设计了专门接收其数据的上位机,以Socket为句柄,通过TCP协议进行数据传输,并对接收的数据进行数据分离和类型转换,处理后的数据在QText Edit控件和QText Browser控件中以不同形式显示,并将数据转换为QText Stream并以文本的形式进行保存。PC端可将接收的数据绘制成折线图并动态的在QWidget控件中显示。搭建了SQLite数据库,并实现了数据查询和模糊查询的功能。(5)设计了Android客户端,为了稳定进行网络访问,在其中加入了多线程,实现了Activity传值、Socket通信、数据接收、数据库存储、数据查询、本地IP查询等功能,为了便于数据传输和存储,Android端也使用了TCP协议和SQLite数据库。经过系统的综合测试,PC上位机和Android客户端完成了数据接收、数据库存储、数据可视化等功能。在测试过程中,软件运行稳定,PC端CPU平均占用率为14.257%,Android端CPU平均占用率为5.36%。在室内通信距离测试中,PC端在24m左右接收数据良好,Android端在40m左右接收数据良好,GSM的传输距离主要与运营商的信号有关。此系统实现了对家禽饮食量的远程监测。
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