养猪产业一直存在着种种问题，对于养殖户来说，猪仔的喂养一直存在着不少问题。一方面猪仔幼小，抵抗能力差，喂养不到位，容易生病和死亡，另外一方面母猪没奶或奶水的不足，母猪瘟疫，猪仔因喝奶造成的挤压等等问题都在增加养殖户的喂养难度。在传统母猪喂养得不到保障的情况下，越来越多的养殖场户开始探索人工自助猪仔喂养。在考虑到养猪场的大小及猪仔数目不确定等等诸多因素的情况下，选择采用开发相对成熟的LORA模块来完成下位机与总控制器之前的信息交流与连接。本项目以此目的基于LORA模块实现远程通信技术的智慧猪仔养殖系统，可以通过触摸屏对下位机进行远程操控，MCU采用的STC15W4K60S4_LQFP64芯片，人机交互模块采用LCD12864作为核心显示屏，实现一键喂奶和自动清洗的功能，可以将数据实时发送至云平台，以便移动端随时随地检查状态。
目录
一、 前言 ６
(一)、 课题研究的背景 ６
(二)、 系统设计的要求 ６
二、系统整体设计方案 ７
三、系统的硬件设计 ９
(一)、 硬件整体设计 ９
1、电源电路设计 ９
2、MCU电路设计 １０
3报警与显示电路设计 １０
4. 键盘电路设计 １１
5. 传感器电路设计 １２
6. 继电器控制电路设计 １２
7. 语音电路设计 １４
8. LORA电路设计 １４
9. WIFI电路设计 １５
四、 触摸屏设计 １７
(一)、 触摸屏主程序设计 １７
(二)、 触摸屏界面设计 １８
五、 系统的软件设计 ２０
(一)、 单片机程序设计概述 ２０
1. 自动喂奶程序设计 ２０
2. 自动清洗程序设计 ２１
(二)、 ONENET云平台 ２２
1. 新建产品和设备 ２３
2. 数据流和指令下发 ２３
3. ONENET平台界面 ２４
六、 程序和实物调试及功能演示 ２５
(一)、 程序调试 ２５
(二)、 单片机功能演示 ２６ *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 

(三)、 实物调试 ３２
结 论 ３８
致 谢 ３８
参考文献 ３９
附录一 系统电路原理图 ４０
附录二 电路PCB图 ４１
附录三 设计专利证书 ４２
附录四 单片机程序 ４４
前言
课题研究的背景
随着科技和时代的进步，人们的生活也在朝着简单和便利方向进步，猪仔的养殖并没有因为科技的提升而有很大的提升，猪仔的养殖经验已经非常成熟了，但是仍有不少的猪仔由于技术或人为的原因遭到损失。猪仔的存活率如果能能够提高，养猪产业的收益也将会是一步质的飞跃。如何提高猪仔存活率，减少猪仔因为技术人为原因死亡一直是养猪生产和畜牧兽医科研工作者共同关注和探索的问题。很多猪仔刚刚出生因为体质问题没有力气和健壮的猪仔争母乳，只能越来越虚弱，再加上养猪户不用心照顾弱小仔猪，难以计数的猪仔死亡，这显然对养猪户来说是笔不小的损失。因此，我们对其实施物联网改造，可以对猪仔数量进行自动喂养，通过查阅相关文献，我们了解到LORA模块可以满足我们的远距离操控的需求，我们利用阿里云平台，使数据及时发送，从而密切关注猪崽的成长。
系统设计的要求
设置奶水比例通过电机转动带动奶粉。
控制搅拌和加热功能同时运行，预先设置加热温度和回差温度控制奶水温度。
自定义声音内容，模拟喂奶发声，预先设置喂奶发声时间及发声间隔。
在遇到特殊情况，如遇温度过高，水位过低，传感器故障等问题自动报警功能。
全自动一键清洗功能。
利用触摸屏进行统一操作管理功能。
数据传输云平台进行检测和控制功能。
二、系统整体设计方案
考虑到本设计需要实现的功能设计，选择STC15W4K60S4_LQFP64单片机作为设计方案核心部件，其功能是把在下位机中的模块收集到的数据通过LORA模块将数据传输到触摸屏再由触摸屏单片机上的WiFi模块对数据进行上传到云平台。在下位机运行的过程中也可以通过触摸屏对下位机组传输操作指令，修改设定温度、回差温度、清洗功能等。
系统框图如下图21所示。首先通过使用与下位机中的LORA模块相通的触摸屏发送指令，让电机按设定好的速度和时间转动带动奶粉，于此同时水阀打开，水位传感器开始工作，实时监测下位机内的水位。搅拌与加热的功能在电机模块启动后同时开启，将奶水温度加热到设定值。当温度达到回差设定的范围内开启喂奶发声功能，对猪仔进行喂养同时检测温度是否进入报警温度范围。最后，当自动喂奶程序结束后，若不进行额外操作则启动自动清洗功能，下位机功能及数据的实施情况会通过LORA模块实时传输到触摸屏显示。
图21系统框图三、系统的硬件设计
硬件整体设计
本设计的硬件电路主要有以下几个部分组成：MCU控制电路、LORA数据收发电路、语音电路、蓝牙电路、键盘电路、LED指示电路、报警电路、传感器电路与继电器控制电路组成。
1、电源电路设计
通过图31可知，设计的供电电压为220V，电路使用的是AMS11173.3以及78M05两块芯片，其作用可以起到稳压的功能将电源接入的220V电压转变为小直流电压。 如下图31所示，1N4007二极管为保护电路防止电源反接。
图31 电源电路
2、MCU电路设计
本设计核心的MCU采用ST公司的STC15W4K60S4芯片，该芯片的主要功能可以实时监测模块运行的数据、LORA模块数据的接收与传输、控制继电器以及蓝牙数据的接收和发送等。下图32为MCU电路图：
图32 MCU电路设计
3报警与显示电路设计
人机交互模块采用 DMT80600T104_05W串口屏作为核心显示屏。NTC1和NTC2为两个热敏电阻，分别连接了ADC6与ADC7端口，实时检测温度并进行信息的传输。实时的温度也会传输到SMG15631A上，方便用户在不使用触摸屏的情况下也可以检测喂奶机的实时情况，如果出现高温情况则会自动报警。LED1，LED2,LED3三个LED灯分别表示加热，搅拌和电源指示的功能。与主板的P20,P44,P43端口相连接，当相应的开关开启或关闭时，自动通过接口向LED灯电流传输控制其开启和关闭。报警与显示电路如图33所示。

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