智能饲料混合装置的制作方法

本实用新型涉及一种饲养智能设备，尤其涉及一种智能饲料混合装置。

背景技术：

智能牲畜喂养过程中，饲料与植物蔬菜的比例需要到达平衡状态，如果饲料比例过高，不利于牲畜的营养吸收，同时排出的粪便氨气浓度过高，容易造成环境污染，而如果植物蔬菜比例过高，会造成牲畜营养不足，不利于牲畜的快速生长，因此经济转换价值较低，现有的传统喂养过程中，饲料和植物蔬菜的比例都是人工来配比，因此很容易造成喂养过程中长期的不均衡，因此不利于牲畜的生长。

技术实现要素：

本实用新型的目的：提供一种能够根据牲畜排泄情况动态调节饲料与植物蔬菜比例的智能饲料混合装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种智能饲料混合装置，包括螺旋管进料器、进料步进驱动器、水分湿度感应器、氨气浓度感应器、反馈状态微控制器及远程无线控制连接器，所述的螺旋管进料器安装在投料箱的出口处，所述的进料步进驱动器通过旋转螺杆连接到螺旋管进料器上，所述的水分湿度感应器和氨气浓度感应器安装在牲畜饲养架下方，所述的反馈状态微控制器通过防水电缆分别连接到进料步进驱动器、水分湿度感应器、氨气浓度感应器和远程无线控制连接器。

上述的智能饲料混合装置，其中，所述的进料步进驱动器采用了数字接口集成控制的步进电机模块，所述的进料步进驱动器旋转接口dir和方向接口pal分别连接到反馈状态微控制器的gpio接口。

上述的智能饲料混合装置，其中，所述的水分湿度感应器采用了内控网封装的数字传感湿度芯片sht21，所述的水分湿度感应器输出的湿度数据格式为i2c协议数据。

上述的智能饲料混合装置，其中，所述的氨气浓度感应器集成了精密响应的氨气传感器sp-53b-00芯片和模拟放大器ad8061芯片。

上述的智能饲料混合装置，其中，所述的反馈状态微控制器采用了32位微控制器芯片stm32f100rc及芯片数字外围接口组成的控制电路。

上述的智能饲料混合装置，其中，所述的远程无线控制连接器采用了无线数据连接转换网关模块jzx891，所述的无线数据连接转换网关模块jzx891转换两端数据协议分别为ttl串行协议数据和450mhz-wireless数据。

本实用新型通过检测牲畜（主要为肉猪）排泄物的氨气释放量和水气湿度数值来动态调整饲料与植物蔬菜的混合比例，从而能够实现牲畜食物喂养的平衡，以提高牲畜饲养质量。

附图说明

图1是本实用新型智能饲料混合装置的装置结构图。

图2是本实用新型智能饲料混合装置的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见图1和图2所示，一种智能饲料混合装置，包括螺旋管进料器1、进料步进驱动器2、水分湿度感应器3、氨气浓度感应器4、反馈状态微控制器5及远程无线控制连接器6，所述的螺旋管进料器1安装在投料箱7的出口处，所述的进料步进驱动器2通过旋转螺杆8连接到螺旋管进料器1上，所述的水分湿度感应器3和氨气浓度感应器4安装在牲畜饲养架9下方，所述的反馈状态微控制器5通过防水电缆分别连接到进料步进驱动器2、水分湿度感应器3、氨气浓度感应器4和远程无线控制连接器6。

所述的进料步进驱动器2采用了数字接口集成控制的步进电机模块，所述的进料步进驱动器2旋转接口dir和方向接口pal分别连接到反馈状态微控制器5的gpio接口。

所述的水分湿度感应器3采用了内控网封装的数字传感湿度芯片sht21，所述的水分湿度感应器3输出的湿度数据格式为i2c协议数据。

所述的氨气浓度感应器4集成了精密响应的氨气传感器sp-53b-00芯片10和模拟放大器ad8061芯片11。所述的氨气浓度感应器4能够检测较低浓度的氨气气体，因此能够精确检测到饲料比例稍微偏高造成牲畜排泄物氨气释放偏高的状态，从而及时控制牲畜进食的饲料比例，有效防止饲料浓度过高造成牲畜消化不良和营养无法吸收引起的浪费。

所述的反馈状态微控制器5采用了32位微控制器芯片stm32f100rc及芯片数字外围接口组成的控制电路。

所述的远程无线控制连接器6采用了无线数据连接转换网关模块jzx891，所述的无线数据连接转换网关模块jzx891转换两端数据协议分别为ttl串行协议数据和450mhz-wireless数据。

所述的氨气浓度感应器4通过内部的氨气传感器sp-53b-00芯片10相应排泄物环境中的氨气浓度，并且将氨气浓度数据转换成模拟毫伏电压数据，该模拟毫伏电压数据通过模拟放大器ad8061芯片11放大为反馈状态微控制器5能够采集接收的电压数据后，通过adc接口传输到反馈状态微控制器5中，反馈状态微控制器5的adc电路将模拟电压数据转换成数字电压数据，并且由反馈状态微控制器5换算成对应的氨气浓度数值，从而使反馈状态微控制器5实现对排泄物环境内的氨气浓度数值的检测。

整个装置包括了两个投料箱7，一个存放饲料，另外一个存放植物蔬菜，并且每个投料箱7底部后端安装了一个进料步进驱动器2，每个投料箱7底部前端安装了一个螺旋管进料器1，进料步进驱动器2通过旋转螺杆8连接到螺旋管进料器1上，当进料步进驱动器2通过旋转螺杆8带动螺旋管进料器1旋转时，螺旋管进料器1上的旋转螺纹槽会将饲料或者植物蔬菜旋转挤压出整个投料箱7，进料步进驱动器2的旋转角度与挤出的饲喂料的数量成正比，通过分别调节植物蔬菜投料箱7和饲料投料箱7上的进料步进驱动器2的旋转角度比例，就能够调节投喂料中植物蔬菜和饲料的比例，不同比例挤出的饲料和植物蔬菜会在两个投料箱7前部的投喂槽中进行混合以投放给牲畜。

远端控制中心的管理人员将饲料与植物蔬菜的混合比例数据通过450mhz-wireless网络对应发送到远程无线控制连接器6的无线网络地址上，远程无线控制连接器6无线接收到饲料与植物蔬菜的混合比例数据后，会理解给无线数据转换成ttl协议数据，并通过uart串口传输到反馈状态微控制器5中，反馈状态微控制器5接收到该饲料与植物蔬菜的混合比例数据后，会根据内部设定的出料量与旋转角度对应关系，通过两路gpio接口发送高电平信号和植物蔬菜出料量对应旋转角度的脉冲量信号到植物蔬菜投料箱7上的进料步进驱动器2的dir接口和pal接口，从而控制进料步进驱动器2顺时针旋转对应的角度，将对应量的植物蔬菜从投料箱7中挤出到投喂槽中，同步的，反馈状态微控制器5会通过另外两路gpio接口发送高电平信号和饲料出料量对应旋转角度的脉冲量信号到饲料投料箱7上的进料步进驱动器2的dir接口和pal接口，从而控制进料步进驱动器2顺时针旋转对应的角度，将对应量的饲料从投料箱7中挤出到投喂槽中，对应量的植物蔬菜和饲料按照设定的比例被挤出同时通过投喂槽简单混合后投喂给牲畜，牲畜按照该比例的饲喂料进行进食，同时，反馈状态微控制器5会通过i2c接口实时采集水分湿度感应器3所检测的牲畜排泄物中的蒸发的水分湿度数据，并且通过adc接口采集氨气浓度感应器4所检测的牲畜排泄物所释放的氨气浓度数据，如果反馈状态微控制器5所采集检测的水分湿度数值和氨气浓度数值都处于设定的阈值范围内，代表当前投喂控制的植物蔬菜与饲料的比例适中，可以按照该比例持续投喂；而如果反馈状态微控制器5检测到排泄物中水分湿度数据大于设定的阈值，代表当前牲畜排泄物过稀，因此检测出投喂料中植物蔬菜的比例过高，于是，在下一次的投喂控制过程总，反馈状态微控制器5会通过gpio接口发送高电平信号和植物蔬菜出料量降低一个数量级别所对应的旋转角度的脉冲量信号到植物蔬菜投料箱7上的进料步进驱动器2的dir接口和pal接口，从而控制进料步进驱动器2顺时针旋转对应的角度，将对应降低了一个数量级别量的植物蔬菜从投料箱7中挤出到投喂槽中，而饲料的挤出量保持不变，从而使投喂料中植物蔬菜的比例降低，同时，反馈状态微控制器5会再次通过i2c接口采集水分湿度感应器3所检测的牲畜排泄物中的蒸发的水分湿度数据，如果湿度数据还是超标，反馈状态微控制器5会再次控制减少植物蔬菜的比例，直到反馈状态微控制器5所采集检测的水分湿度数值恢复到设定的阈值范围内，通过上述的调节控制，就能够有效防止因植物蔬菜投喂比例过高而造成的牲畜营养不足，不利于牲畜的快速生长。同样的，当状态微控制器5检测到排泄物中氨气浓度数据大于设定的阈值时，代表当前投喂料中的饲料比例过高，于是，在下一次的投喂控制过程总，反馈状态微控制器5会通过gpio接口发送高电平信号和饲料出料量降低一个数量级别所对应的旋转角度的脉冲量信号到植物蔬菜投料箱7上的进料步进驱动器2的dir接口和pal接口，从而控制将对应降低了一个数量级别量的饲料从投料箱7中挤出到投喂槽中，而植物蔬菜的挤出量保持不变，从而使投喂料中饲料的比例降低，同时，反馈状态微控制器5会再次通过adc接口采集氨气浓度感应器4所检测的牲畜排泄物中的散发的氨气浓度数据，如果氨气浓度数据仍然超标，代表投喂料中饲料的比例还是偏高，于是反馈状态微控制器5会再次控制减少饲料的比例，直到反馈状态微控制器5所采集检测的氨气浓度数值恢复到设定的阈值范围内，通过上述的调节控制，能够有效防止因饲料投喂比例过高而造成的牲畜消化不良，无法有效吸收营养，以及释放的氨气浓度过大多造成的环境污染。

所述的反馈状态微控制器5会将采集的湿度数值、氨气浓度数值以及当前对饲料投料箱7和植物蔬菜投料箱7的投喂控制比例数据通过ttl串口发送到远程无线控制连接器6，由远程无线控制连接器6转换成对应的无线监控数据并远程发送到远端控制中心，以便于管理人员能够实时监控现场数据并进行有效管理和控制，同时，远端控制中心的管理人员可以通过远程无线控制连接器6动态修改投喂料的混合比例数值。

本实用新型装置对排泄物的检测和投喂量的控制都是在牲畜饲喂周期内进行的，既投喂后在牲畜固定的进食周期后进行有效检测，因此有效避免了1、因牲畜发病而造成排泄物水分过高的影响；2、因饲养环境通风换气不良而造成的氨气浓度过高等因素对本实用新型检测控制手段的干扰。

本实用新型通过检测牲畜（主要为肉猪）排泄物的氨气释放量和水气湿度数值来动态调整饲料与植物蔬菜的混合比例，从而能够实现牲畜食物喂养的平衡，以提高牲畜饲养质量。