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基于RFID的奶牛个体识别系统的设计

何金凤  
【摘要】: 奶牛业是畜牧业乃至整个农业的重要组成部分和分支产业,在国民经济和社会发展中占有及其重要地位,随着改革开放和我国社会主义市场经济体制的逐步完善,我国的奶牛业得到了飞速发展,但是奶牛的现代化管理水平还落后于发达国家,为了实现与国际接轨、提高奶牛业的管理水平和经济效益,借鉴发达国家的经验,在奶牛业中应用RFID技术开发奶牛个体识别系统是我国奶牛业健康发展的必然途径。 基于RFID技术的奶牛个体的成功识别是实现高效现代化管理的先决条件,因为在现代化管理体系中无论是个体档案的建立、个体信息的采集,还是最终针对个体的执行方案的实现,其根本的技术基础都是对奶牛个体快速准确的识别。本文在查阅大量文献资料的基础上,提出并建立了一套基于RFID的奶牛个体识别系统,系统选用Tag-it耳标为每头奶牛建立一个永久性的数码档案,实行一畜一标,通过搭建读写器的硬件电路和进行软件编程实现对存储奶牛个体信息的耳标进行非接触的快速准确的识别,从而建立奶牛的个体识别系统。 本文通过分析国内外奶牛业发展特点阐明了开发奶牛个体识别系统是必然趋势、具有重要意义,接下来重点介绍了系统的软硬件设计,硬件设计的核心就是读写器的硬件电路搭建,本文设计了基于高性能微控制器ATmega162和专用读写芯片RI-R6C-001A、工作频率为13.56MHz的读写器,主要对读写器的微控制器单元电路、射频读写单元电路、射频输出功放电路、射频接收电路、串行通信电路和天线进行了详细的设计;软件方面运用模块化和结构化的编程思想,采用C语言编程,设计出系统软件总体流程,并给出了主控模块控制流程、射频读写模块工作流程、串行通信程序设计和上位机管理系统流程。 该系统在完成硬件和软件设计后,在实际奶牛场进行了现场测试,测试结果显示:在天线有效区域内对德州仪器公司的Tag-it耳标典型读取距离为86cm、写入距离为60cm、连续读取出错率为0%、写入出错率为0.02%、每秒可防冲突读写35个耳标、抗干扰能力强,以上指标说明该系统实现了快速准确的识别奶牛个体信息的目的,适用于实际奶牛养殖过程中身份识别的场合。


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