奶牛的采食量,是指单位时间内奶牛实际采食饲草(料)的数量,是影响奶牛身体发育以及牛奶产量的主要因素。持续地保持奶牛较高的采食量,使奶牛获得较全面、丰富的营养元素,正常地生长发育,才能实现理想的产奶量。准确地检测和计算奶牛的实时采食量,是科学制定奶牛营养方案的基础。目前,实行奶牛采食量实时检测的主要问题是检测精度较低,并且有的检测方法还影响奶牛的采食行为和采食量。另外,目前测定方式主要是以群体奶牛为对象,若能对个体奶牛的采食量进行准确测定,将对整个畜牧业来说具有重要的现实意义。本课题是国家863攻关项目“数字畜牧业精细养殖平台技术研究与示范”(2003AA209050-5)的子课题。在了解奶牛生活习性和生理特点的基础上,分析了奶牛在进食、吞咽和反刍时的行为表现,借鉴先进的传感器技术和实时检测技术,采用单片机和Visual Basic6.0程序分析软件开发了奶牛采食量自动检测仪系统。以单片机控制理论、模拟与数字电子学、理论力学、机械设计以及高等语言为基础,研究内容如下:通过观察奶牛在进食、反刍和吞咽等不同阶段颞窝鼓动频率的变化,分析了奶牛在采食过程中所表现的采食规律,确定了奶牛在采食过程中的进食咀嚼次数、进食吞咽次数、反刍咀嚼次数以及反刍吞咽次数,并初步验证了奶牛采食量与进食吞咽次数之间的线性关系。为奶牛采食量的检测提供了理论依据。根据奶牛在采食过程中所表现的行为特征以及采食量与进食吞咽次数之间的线性关系,提出了通过传感器实时检测奶牛颞窝的运动规律来反映牛只采食量大小的原理,基于单片机检测、控制以及Visual Basic6.0程序分析的功能,设计了奶牛采食量的检测方案。以单片机控制系统,即单片机最小系统、键盘、显示、数据存储、实时时钟以及通讯等为核心,完成了传感器的选型、组合,绘制了采食量自动检测仪的硬件电路原理图,包括奶牛颞窝鼓动频率检测系统、信号调理系统、数据处理系统,设计出了奶牛采食量自动检测仪硬件电路。根据设计的检测仪硬件电路以及检测仪需要完成的功能,采用汇编语言和VB高级语言分别编制了检测仪系统脉冲频率检测、脉冲数据处理以